毕业设计桥梁下部结构设计(含开题报告)
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开题报告1、本课题的来源本课题仅是一个桥梁设计,无课题来源背景。
2、本课题的目的本次毕业设计要求我们对大跨度桥梁的设计有一定的认识和了解,通过拟定方案来了解各种桥型的结构特点、受力特性、目前的发展水平、经济性、还有各种桥型所适用的地形地貌条件和地址条件。
掌握桥梁的布孔原则,并且通过多个方面来进行方案的比选,最终确定最优方案。
同时培养我们对桥梁结构的分析和计算能力,理解并掌握桥梁结构计算理论,学会利用专业和通用软件进行桥梁上、下部结构的设计计算,熟练掌握预应力混凝土结构设计的原理和步骤,并熟练使用AutoCAD绘制施工图。
本设计的另外一个目的是通过设计一个实际项目工程,切实掌握桥梁设计的内容和过程,为今后的读研或工作打下基础。
另外,本次设计还可以巩固所学专业知识,查漏补缺,进一步梳理和完善知识体系。
将所学的理论知识运用到实践中,做到理论与实践相结合。
通过毕业设计,还能培养我们独立分析问题和解决问题的能力。
3、本课题的意义本设计蛮峪大桥,主桥为(50+80+80+50)m预应力混凝土变截面连续梁桥。
本桥具有外形优美、受力特性良好、施工方法简便等优点。
通过整个设计过程,可以对桥梁的特点、孔跨布置、上、下部结构的构造有较为清晰的认识和了解,培养自己的电脑绘图能力,让自己具备初步的桥梁设计能力。
在本次毕业设计前期,阅读了大量的参考文献,熟悉各种不同的桥梁的结构形式、构造特点和施工方法,然后根据地质地貌和相关资料,选择了连续梁桥、简支梁桥、斜拉桥方案作比选。
在比选过程中了解了桥梁方案的比选原则、标准和各种桥型的经济性指标和适用范围。
通过本毕业设计,能深刻认识各种桥梁形式的构造特点,施工方法等。
在施工图设计过程中全面掌握连续梁桥的孔跨布置、上、下部结构形式的选择和结构设计计算方法,深化所学结构理论和桥梁知识,将理论和实际合理联系起来,为今后的学习和工作打下基础,对我个人来说也具有十分重要的意义。
4、国内外基本研究概况连续梁是一种古老的结构体系,它具有变形小,结构刚度好、行车平顺舒适,伸缩缝少,养护简易,抗震能力强等优点。
2023年度桥梁开题报告【通用文档】桥梁开题报告1一、本课题设计(研究)的目的:(一)对毕业生的要求1、熟悉桥梁设计的整个过程,加强对规范手册的了解和应用;2、掌握桥梁的基本概念,增强综合运用各种所学知识的能力;3、提高桥梁结构分析能力和运用电算能力,使用商业软件或者其他计算程序;4、熟练掌握word、excel操作,提高CAD绘图水*和运用桥梁计算软件的水*;5、培养独立解决实际问题的能力;6、培养严肃认真,一丝不苟的学习态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。
(二)技术参数要求1.按设计任务书、指导书及桥位河床地质断面图进行设计;2.设计跨径:309m;3.设计荷载:公路Ⅰ级;(三)总体设计原则:结合本项目的主要控制因素及人文、生态环境等特点,桥梁设计遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求,利于环保、便于施工和养护的原则进行综合考虑,力求技术先进,经济合理,采用新结构、工艺,反映新世纪建桥水*,体现“节约全寿命周期成本”的理念。
桥梁的功能性是本桥设计的根本指导思想,在满足功能的前提下,注重桥梁美观。
设计的总体思想为:1)根据地形、地物、地质条件,路线*纵线形等因素合理进行桥孔布置,桥梁孔跨及基础布置因地制宜,使桥梁整体线形与地形协调,尽量减少对环境的扰动;2)采用合理的桥梁结构形式及新技术、新材料,保证桥梁的使用性能;3)依据本地区的运输能力,采用新结构、新工艺,拟定合理、可行的桥梁主体结构构件规模;充分考虑桥梁结构耐久性及合理有效的施工方案及施工组织,减少施工环节,确保大桥快捷、优质建成;4)注重桥梁的景观效果。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):随着经济的发展,公路桥梁也是飞速发展。
经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水*上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全、造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋频频建成。
本设计共涉及到了连续刚构桥、连续梁种桥梁结构,下面就对这三种桥梁结构的特点和发展趋势进行简要的分析。
正文:一、研究背景和意义桥梁作为交通运输的重要组成部分,在城市建设和经济发展过程中发挥着重要作用。
然而,随着桥梁的老化和负荷增加,桥梁结构的安全性和可靠性面临着严峻的挑战。
因此,研究桥梁的结构性能和寿命预测具有重要的理论和实践意义。
二、研究目标和内容本文旨在研究桥梁的结构性能和寿命预测方法,具体研究内容包括:1·综述桥梁结构的基本原理和分类。
2·分析桥梁结构受力特点和荷载特征。
3·探讨桥梁寿命预测的常用方法和技术。
4·选择适用于桥梁寿命预测的模型和算法。
5·进行桥梁结构的数值模拟和实验研究。
6·分析和评估桥梁结构的寿命预测结果。
三、研究方法和步骤本文将采用以下研究方法和步骤:1·文献综述:综合研究桥梁结构的相关文献,了解国内外研究现状和研究方法。
2·理论分析:分析桥梁结构的受力特点和荷载特征,建立相应的数学模型。
3·寿命预测方法选择:比较和评估常用的桥梁寿命预测方法,选择适用于本研究的方法。
4·模型建立和分析:根据选定的方法,建立桥梁结构的寿命预测模型,并进行数值模拟和实验分析。
5·结果分析:对桥梁结构的寿命预测结果进行分析和评估,提出相应的改进措施。
四、研究进展和计划目前,已完成文献综述和理论分析的工作。
接下来的研究计划安排如下:1·选择适用于桥梁寿命预测的方法并建立相应的模型。
2·进行数值模拟和实验研究,验证模型的准确性和可靠性。
3·分析和评估桥梁结构的寿命预测结果,并提出改进措施。
4·完善论文的写作和整理工作,撰写毕业设计论文。
附件:1·桥梁结构的相关文献资料。
2·数值模拟和实验研究的数据和结果。
3·其他相关的附属资料。
法律名词及注释:1·桥梁建设法:指在桥梁建设过程中需要遵守的法律法规。
2·结构安全评估规范:指评估桥梁结构安全性的相关规范和标准。
课题类别:设计□论文□学生姓名:丛宝强学号: 200518030110班级:桥土05-01专业〔全称〕:土木工程〔桥梁工程方向〕指导教师:钟惠萍2021年3月间有和谐的比例。
⑥桥梁设计必须考虑环境保护和可持续开展的要求。
方案一:〔8×40〕m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面〔如图1〕。
防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊,因为该桥的跨度较大,预应力钢筋采用特殊的形式〔如图2〕布置,这样不仅有利于抗剪,而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉,可防止梁上缘开裂。
优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。
施工方法:采用预制拼装法施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。
立面图图2图1图1 图2方案二:〔86+148+86〕m预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室〔如图3〕的截面形式及立面图〔如图4〕,因为跨度很大〔对连续梁桥〕,在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。
优点:结构刚度大,变形小,行车平顺舒适,伸缩缝少,抗震能力强,线条明快简洁,施工工艺相对简单,造价低,后期养护本钱不高等。
缺点:桥墩处箱梁根部建筑高度较大,桥梁美观欠佳。
超静定结构,对地基要求高等。
施工方法:采用悬臂浇筑施工,用单悬臂—连续的施工程序,这种方法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土,待混凝土到达一定强度后,张拉预应力筋,移动机具、模板继续施工。
图4图3方案三:〔16×20〕m预应力混凝土空心板桥本桥横断面采用17块中板〔如图5、图6〕和2块边板〔如图7、图8〕优点:预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压,不仅充分发挥了高强材料的特性,而且提高了混凝土的抗裂性,促使结构轻型化,因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。
一、本课题设计(研究)的目的:桥梁是一种功能性的结构物,从古至今,人类从未停止过对桥梁美学的追求,很多桥梁被建成为令人赏心悦目的艺术品,具有鲜明的时代特征,至今仍被人们所赞颂。
随着经济的迅猛发展,四通八达的交通网络变得越来越迫切。
这样各种跨河、跨峡谷、跨海峡以及城市立交桥亟待修建。
为了能够迅速地熟悉设计及施工的各项流程,快速地适应外部设计环境,需要我们具备较好的设计能力,同时在掌握前人技术的基础上,做到有所创新。
毕业设计就能够较好的达到这样的目的。
此外,通过设计,还能够提高我们的综合能力:1)培养分析和解决问题的独立工作能力;2)提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能,使学生了解生产设计的主要内容和要求;3)掌握大、中桥型的设计原则、设计方法和步骤;4)树立正确设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,为桥梁建设事业服务。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):2.1跨河桥的发展概况2.1.1跨河大桥的作用建跨河桥最主要的目的,就是为了解决跨水的交通,以便于运输工具或行人在桥上畅通无阻。
此外,它可以促进地区经济的发展,完善当地的交通网络,加快新开发区的建设,促进城市的繁荣。
2.1.2跨河桥的基本形式跨河桥的形式多种多样,有梁桥:如南京长江第二大桥北汊桥;有拱桥:长沙的黑石铺大桥,广州丫髻沙大桥,重庆万县长江大桥等等;有斜拉桥:长沙的银盆岭大桥,江苏苏通长江公路大桥等等;有悬索桥:长沙的三汊矶大桥,江阴长江大桥等等;2.1.3各种桥型的特点梁桥:梁桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,因而与同样跨径的其他结构体系相比,梁桥内产生的弯矩最大。
拱桥:拱桥的主要承重构件是拱圈或拱肋,其在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。
刚构桥:刚构桥的主要承重构件是梁与立柱结合在一起的刚架结构,梁和柱的连接处具有很大的刚性,以承受负弯矩的作用。
桥梁下部结构设计——毕业设计首先,桥梁下部结构设计需要考虑桥梁的受力特点。
根据桥梁的跨径、荷载特性等,需要确定桥梁的桥台和桥墩的布置方式。
一般来说,桥墩分为实墩和空心墩两种形式。
实墩适用于跨径较小的桥梁,空心墩适用于跨度较大的桥梁。
此外,还需要确定桥台的数量和布置方式,以保证桥梁的受力均匀,并满足设计要求。
其次,桥梁下部结构设计还需要考虑地质条件。
地质条件对桥梁的下部结构产生很大的影响。
对于软土地质条件,需要采用合适的基础形式,如沉井、承台等。
对于坚硬地质条件,可以考虑采用桩基础或深基础,以增加桥梁的稳定性和承载力。
此外,还需要进行地质勘察,了解地下水位、地下水流情况等,为下部结构设计提供依据。
另外,水流情况也是桥梁下部结构设计需要考虑的因素。
对于水流较大的桥梁,需要考虑水流对桥台和桥墩的冲刷和侵蚀。
可以采取一些防护措施,如设置减缓流速的护坡、设置消能柱等,以减少水流对桥梁的影响。
此外,还需要确定桥梁下部结构的排水系统,以确保雨水和地下水能够及时排除,防止水分对桥梁产生不良影响。
最后,桥梁下部结构设计还需要考虑施工的可行性和经济性。
在设计过程中,需要充分考虑施工的便利性,减少工程难度和成本。
可以采用一些先进的施工技术,如预制构件等,提高施工效率和质量。
综上所述,桥梁下部结构设计是桥梁设计中的重要环节。
通过考虑桥梁的受力特点、地质条件、水流情况等因素,合理设计下部结构,可以确保桥梁的安全可靠运行。
此外,还需要兼顾施工的可行性和经济性,做到设计合理、施工方便和成本可控。
这样才能为桥梁的使用和维护提供有力的支持。
毕业设计(论文)开题报告题目:嫩江大桥连续箱梁桥结构设计院(系)专业学生学号班号指导教师开题报告日期说明一、开题报告应包括下列主要内容:1.课题来源及研究的目的和意义;2.国内外在该方向的研究现状及分析;3.主要研究内容;4.研究方案及进度安排,预期达到的目标;5.为完成课题已具备和所需的条件和经费;6.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施;7.主要参考文献。
二、对开题报告的要求1.开题报告的字数应在3000字以上;2.阅读的主要参考文献应在10篇以上,其中外文资料应不少于三分之一。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
3.参考文献按在开题报告中出现的次序列出;4.参考文献书写顺序:序号作者.文章名.学术刊物名.年,卷(期):引用起止页。
三、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。
四、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在院(系)保存,以备检查。
指导教师评语:选题难易程度适中,适于作为毕业设计任务,有助于总结和归纳本科期间所学专业知识、并灵活地运用到实际工程设计中,这对于即将毕业参加工作的学生来说是合适和必要的。
指导教师签字:检查日期:一、立题的目的和意义:随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求,大跨度、轻材质、行车舒适、外形美观等要求已成为桥梁设计时需重点考虑的地方。
经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建筑规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋般频频建成。
本次毕业设计可以锻炼我们四年来所学的知识,把所学的理论知识综合应用到实际中去独立地、系统地完成一个工程设计。
所以这次的毕业设计是对学习和实践的一个综合训练,有着极其重要的意义。
通过这次系统的毕业设计,可以使我们:1、了解预应力混凝土连续梁桥的构造形式、结构特点及悬臂施工方法;2、掌握结构计算方法,包括截面尺寸的拟定、恒载内力计算、活载内力计算、预应力次内力计算、温度梯度计算、混凝土收缩徐变计算、施工阶段内力计算等;3、能够熟练运用桥梁结构设计软件进行桥梁设计计算;4、熟悉掌握计算机Auto-CAD软件绘图及Dr.Bridge和MIDAS设计软件。
道路桥梁毕业开题报告(通用3篇)道路桥梁毕业篇1一、选题的背景和意义1.选题的背景2.选题的意义随着生活质量的不断提高,汽车也逐渐的成为了普通家庭必不可少的交通工具。
我国汽车还在不断的发展阶段,预计将来国内的汽车保有量将是个很大的数字。
汽车虽给人们的日常生活,工作,工地作业等带来很便捷的作用,但是其造成的交通事故也是不可忽略的。
交通事故已成为世界第一害,而中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家之一。
从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今,中国(未包括港澳台地区)每年交通事故50万起,因交通事故死亡人数均超过10万人,已经连续十余年居世界第一。
为了保障交通事故中人生,财产安全,国家出台一系列的措施,保护消费者的合法权益,汽车保险业务也就应运而生。
汽车查勘定损岗是直接接触标的车,对交通事故、汽车损坏等汽车保险把守第一关。
二、选题研究的主要内容一般的情况下保险理赔中涉及到保险人和被保险人两个角色。
保险责任是根据保险条款中保险责任和责任免除来确定。
不同保险公司的保险条款和免除责任又是不相同的,不同保险公司的定损标准有差别。
保险业务想要在市场扎下的筋基除了有一个大市场的需求之外还要有一个统一的标准。
既是公平、公开、公正,又能更好的维护消费者的合法权益。
论文应完成项目(1)国内外汽车保险查勘定损的研究现状对比分析;(2)国内外汽车保险查勘定损的工作特点对比分析;(3)我国汽车保险查勘定损工作的人才构成、行业规范、行业范畴等要素分析;(4)车险查勘定损工作内容细化分析;(5)车险查勘定损岗位的操作方式标准化研究。
拟解决关键问题1.查勘的调度流程是怎样的2.如何判断事故的真实性3.查勘员需要懂得的交通知识与整个赔款程序4.定损员拍照的技巧5.判断零件修复还是更换的标准6.定损员如何入单三、选题的研究方法及技术路线1.选题的研究方法文献研究法:通过查阅大量的资料,各种学术文献,全面的了解车险现场查勘定损的方法。
桥梁毕业设计开题报告⼀、课题设计(研究)的⽬的1.1通过毕业设计使我能综合运⽤所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识;1.2能综合运⽤所学课程⾃主创新,培养了我分析问题和解决问题的能⼒;1.3提⾼计算、绘图、查阅⽂献、使⽤规范⼿册和编写技术⽂件及计算机辅助设计计算等基本技能,使我了解⽣产设计的主要内容和要求,从⽽深⼊了解预应⼒混凝⼟桥梁在桥型⽅案⽐选、结构计算及施⼯架设等⽅⾯的设计规范、计算⽅法及设计思想等内容和要求,为毕业后从事桥梁技术⼯作打好基础;1.4掌握桥梁设计原则与要求、设计⽅法、步骤;1.5通过桥梁毕业设计,我运⽤所学的课程知识,系统地训练和分析,以便掌握桥梁的基本理论、基本知识、基本的计算⽅法;1.6通过桥梁毕业设计,系统地掌握WORD、Excel、CAD、Midas/Civil等程序的基本技能,并且可以熟练的运⽤,提⾼桥梁结构分析的分析能⼒和运⽤电算的能⼒,对利⽤⼤型商业软件解决⼯程实际问题有所了解和接触;1.7树⽴正确的设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风,⼤体解决⼤、中、⼩桥等常见跨度桥梁的设计,为桥梁建设事业服务;1.8通过毕业设计系统地巩固基本理论知识和专业知识,提⾼⾃⼰发现问题和解决问题的能⼒。
⼀、设计(研究)现状和发展趋势(⽂献综述):桥梁的建造和⼈类的⽂明发展息息相关,也是⼈类⽂明的重要组成部分。
建造桥梁,跨越障碍,是⼈类不懈的追求与梦想。
桥梁也是国家经济和社会发展的重要基础设施,是⼀个国家或地区经济实⼒、科学技术、⽣产⼒发展等综合国⼒的体现。
距今约三千年时,我国已掌握架设⼤型浮桥的技术,在宽阔的渭河上架设浮桥。
⾄18世纪前,桥梁建筑⼤都以⽯料、铁、⽊材为主要的建材,其中以赵州桥和⼤渡河铁索桥为典型代表,体现了古代中国桥梁的伟⼤成就。
建于清康熙年间泸定桥(见图2-1),⽔平跨度100⽶,桥梁宽度2.9⽶,跨度超越了19世纪欧洲和北美所建造的第⼀批这种类型的铁桥,且在今天仍在使⽤中。
毕业设计(论文)开题报告题目:嫩江大桥连续箱梁桥结构设计院(系)专业学生学号班号指导教师开题报告日期说明一、开题报告应包括下列主要内容:1.课题来源及研究的目的和意义;2.国内外在该方向的研究现状及分析;3.主要研究内容;4.研究方案及进度安排,预期达到的目标;5.为完成课题已具备和所需的条件和经费;6.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施;7.主要参考文献。
二、对开题报告的要求1.开题报告的字数应在3000字以上;2.阅读的主要参考文献应在10篇以上,其中外文资料应不少于三分之一。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
3.参考文献按在开题报告中出现的次序列出;4.参考文献书写顺序:序号作者.文章名.学术刊物名.年,卷(期):引用起止页。
三、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。
四、开题报告由指导教师填写意见、签字后,统一交所在院(系)保存,以备检查。
指导教师评语:选题难易程度适中,适于作为毕业设计任务,有助于总结和归纳本科期间所学专业知识、并灵活地运用到实际工程设计中,这对于即将毕业参加工作的学生来说是合适和必要的。
指导教师签字:检查日期:一、立题的目的和意义:随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求,大跨度、轻材质、行车舒适、外形美观等要求已成为桥梁设计时需重点考虑的地方。
经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建筑规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋般频频建成。
本次毕业设计可以锻炼我们四年来所学的知识,把所学的理论知识综合应用到实际中去独立地、系统地完成一个工程设计。
所以这次的毕业设计是对学习和实践的一个综合训练,有着极其重要的意义。
通过这次系统的毕业设计,可以使我们:1、了解预应力混凝土连续梁桥的构造形式、结构特点及悬臂施工方法;2、掌握结构计算方法,包括截面尺寸的拟定、恒载内力计算、活载内力计算、预应力次内力计算、温度梯度计算、混凝土收缩徐变计算、施工阶段内力计算等;3、能够熟练运用桥梁结构设计软件进行桥梁设计计算;4、熟悉掌握计算机Auto-CAD软件绘图及Dr. Bridge和MIDAS设计软件。
附加开题报告0 前言随着我国社会的发展与进步和人民的生活水平的日益提高,交通的便利程度和安全性得到了人们的广泛关注,桥梁又是现代交通中不可缺少的组成部分,于此同时,桥梁建设得到了迅猛发展,我国桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全、造型美观桥梁开始频繁的出现在人们的生活中,给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。
本设计为葫芦岛市女儿河大桥下部结构设计,是根据《公路桥涵设计手册》系列丛书,以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范(JTG系列)拟定设计而成。
在设计过程中,作者还参考了诸如桥梁工程、土力学、基础工程、桥涵水文、桥梁结构力学、材料力学、专业英语等相关书籍和文献。
设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求,并且产生在规范容许范围内的变形,使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全,稳定和耐久的标准。
在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准。
设计时还充分考虑女儿河大桥所处区域的地质和水文条件,既保证符合规范要求,同时保证因地制宜并且便于施工和维护,并且兼顾桥梁本身的美观性与社会经济性,既要设计合理,又要起到良好的社会经济效益。
1 原始资料及方案比选女儿河大桥位于葫芦岛寺缸线上,桥孔布置为4×35m的预应力混凝土T型简支梁桥,桥梁全长140m。
本桥上部为预应力混凝土T型梁,下部结构为钻孔灌注桩墩台。
1.1 技术设计标准1)桥面净宽:10.5m;2)荷载等级:公路—Ⅱ级荷载;3)设计洪水频率:1/100;4)设计安全等级:二级;5)环境类别:Ⅱ级;6)计算行车速度:60km/h;7)公路等级:公路—Ⅱ级,二车道。
1.2 主要设计依据1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);4)《公路桥涵设计手册——墩台与基础》;5)《公路桥梁墩台设计与施工》;6)女儿河大桥设计资料。
1.3 工程地质资料根据地质勘察,得出地形、地貌及地层的特征如下:1)地形地貌:女儿河大桥位于葫芦岛市缸屯镇钢东村北侧,勘察场地较平坦,属河谷、洪积相地貌。
2)地层特征:地层由上至下主要划分为三层:①.圆砾、②.强风化花岗岩、③.中风化花岗岩,各岩层特征分述如下:(1)圆砾:黄褐色,松散—中实,以稍密为主,由辉岩、砂岩、安山岩、花岗岩等卵、砾及长石、石英质砂砾组成,卵、砾呈中风化、次圆状,级配中等,厚度3.4—3.7m,基层标高92.21—93.26m,分布普通。
(2)强风化花岗岩:太古界,黄褐色,花岗结构,块状构造,由长石、石英、云母等矿物组成,结构部分破坏,风化裂隙发育,岩石较软,属软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
控制层厚2.0—3.8m,层底标高88.41—91.26m,分布普遍。
(3)中风化花岗岩:黄褐色,花岗结构,块状构造,结构少部分破坏,风化裂隙较发育,矿物成分主要为长石、石英和云母,岩石硬度较大,岩芯呈短柱状,属较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级,岩石质量指标RQD较好。
控制层厚3.6—4.5m,层底标高84.81—86.76m,分布普遍。
3)地下水状况:拟建场地地下水主要赋存于圆砾层中,水量较丰富,属第四季孔隙式潜水类型,地下水对钢结构有弱腐蚀性,对钢筋混凝土无腐蚀性。
4)该区域地震基本烈度为Ⅵ度,标准冻层深度为1.10m。
5)岩土层承载力(表1-1)表1-1 岩石承载力Tab.1-1 Rock capacity list图层编号岩(土)层名称容许承载力[o]水下钻孔灌注桩极限侧阻力标准值(sikq)极限侧阻力端准值(pkq)①圆砾400 130②强风化花岗岩500 140 1800③弱风化花岗岩1200 200 2800注:单位:KPa1.4 水文资料桥位滩面广阔,主河槽沟形不太明显,相对较窄,河道弯曲。
测量时水面宽约5.0m,水深约0.5m。
设计洪水频率为1/100,设计流量为3895.00sm3,设计水位为100.501m,桥址上游汇水面积5422km/s。
1.5 气候资料该地区地处严寒地区,年平均最高气温为30℃,年平均最低气温为-14℃,本区地震基本烈度为Ⅵ度。
1.6 桥型拟定从桥梁受力体系可以将桥梁分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥和刚架桥,从安全、适用、经济和美观四个方面分析。
同时,桥型的选择应充分考虑施工及养护维修的便利程序。
根据水文、气象、地质等条件,初拟桥型方案有三种。
方案一:斜拉桥图1-1斜拉桥示意图Fig.1-1 Cable stayed bridge方案分析:斜拉桥抗风能力较大,且跨越能力较强,做成变截面时,外形也很美观;但是它风险较大,塔也过高,支架昂贵,维修费用高,多适用于城市桥梁。
方案二:预应力混凝土连续T型梁桥图1-2预应力混凝土连续T型梁桥Fig.1-2 Prestressed concrete continual T-beam bridge方案分析:预应力连续梁的技术先进,工艺要求比较严格,需要专门设备和专门技术熟练的队伍,但预应力梁的反拱度不容易控制。
从使用效果方面看,该结构属于超静定结构受力较好,无伸缩缝,行车条件好,养护方便,但是该方案机具耗用多,前期投入大,成本较多,成本回收难。
方案三:预应力混凝土简支T型梁桥图1-3预应力混凝土简支T型梁桥Fig.1-3 Prestressed concrete simple support T-beam bridge方案分析:简支梁受力明确,构造简单施工方便,可便于装配施工,省时省工,适用于本设计的规模。
简支梁属于静定结构,受力不如连续梁,同时伸缩缝多,养护麻烦,但是造价低廉劳动力耗用少,工作量小,经济,中小型桥尤其适用。
1.7 比选结果综上所述:结合女儿河大桥的地质、水文条件进行比选,本着安全、经济、适用、美观的桥梁建造原则以及未来使用条件,女儿河大桥不是城市的标志性建筑,故不用过多考虑美观性因素。
方案一由于造价昂贵,虽然桥型美观,但是女儿河大桥不是城市道路桥梁,因此,可不考虑美观性因素。
方案二属于超静定结构,施工比较复杂,同时造价也比较高。
而方案三的简支T型梁桥具有结构造型灵活、整体性好、重量轻、用料省、造价低、耐久性强、行车舒适、外形美观等特点,其跨径较小,可便于装配施工,省时省工,适用于本设计的规模。
方案三虽然在工期上会比方案一长,但在从安全角度看,更具有优势,而且方案三中混凝土材料以砂、石为主,对于本设计可就地取材,更加经济合理。
1.8 墩台比选1.8.1 桥墩比选方案一:双柱式钻孔灌注桩桥墩:它由分离的两根桩柱所组成。
外形美观、圬工体积小、重量比较轻、施工便利、速度快、工程造价低。
最重要的是它能减轻墩身重力节约圬工材料,还能配合各种基础,设计灵活多样。
它也是目前运用最广泛的桥墩结构之一。
方案二:重力式桥墩:它是靠自身重量来平衡外部作用、保持稳定。
墩身比较厚实,可以不用钢筋,而用天然石材或片石混凝土砌筑。
它适用于承受作用值较大的大、中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中,或在砂石方便的地区,小桥也可以采用。
它的缺点就是圬工材料数量多、自重大,因而要求地基承载力高。
另外,阻水面积也较大。
1.8.2 比选结果综上,着重从经济、安全的立足点出发,结合本设计联系的相关地质条件情况。
方案二虽然有着承载能力强、配用钢筋少的优点,但是其所用的圬工材料巨大、地基承载力要求也高。
不是很符合本设计的经济和安全的立足点原则,而方案一能够节省材料,节约成本。
所以,选择方案一。
1.8.3 桥台比选方案一:重力式桥台:适用于填土高度为4-10m的单孔及多孔桥。
它的结构简单,基础底承压面积大,应力较小。
但圬工体积较大,两侧墙间的填土容易积水,除增大土压力外还易受冻胀而使侧墙裂缝。
方案二:轻型桥台:轻型桥台体积轻、自重小,它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力,从而可以节省材料,降低对地基强度的要求和扩大应用范围。
1.8.4 比选结果综上,根据女儿河大桥的地质条件,桥址周围的材料以及经济、节约的角度进行比选。
重力式桥台体积较大,使用材料较多,不符合节约的原则,所以方案一不适用。
而方案二对地基承载力的要求相对较小,节省材料降低成本。
因此选择方案二。
2 支座的设计2.1 板式橡胶支座的选用板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合压制而成。
有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台,有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。
板式橡胶支座与原用的钢支座相比,有构造 简单,安装方便;节约钢材,价格低廉;养护简便,易于更换等优点,且建筑高度低,对桥梁设计与降低造价有益;有良好的隔震作用,可减少活载与地震力对建筑物的冲击作用,因此本设计选用板式橡胶支座。
采用天然橡胶,适用温度为40~60C C -︒︒(温度环境23~34C C -︒︒),硬度取60。
2.2 计算支座反力根据上部结构计算结果,梁体自身构造产生的支座反力标准值为601.44kN ,公路-Ⅱ级荷载引起的支座反力标准值为256.35kN ,则支座压力标准值875.79ck R kN =。
公路-Ⅱ级荷载作用下产生的跨中挠度 3.93f cm =,根据当地的气象资料,主梁的计算温差44t C ∆=︒。
2.3 支座平面尺寸的确定 对于橡胶板:[]ck ck c c R R A a bσσ==≤⨯ 式中:c σ——橡胶制作承受的平均压应力。
ck R ——支座压力标准值。
[]c σ——橡胶支座使用阶段的平均压应力限值,[]10c MPa σ=。
则有,24875.75875.751010ckc R A cm σ===⨯ 选定支座的平面尺寸为224006040cm b a =⨯=⨯,a 为顺桥方向长,b 为横桥方向宽。
为使支座与梁肋等宽,在三根主梁每一梁端设置一个橡胶支座。
支座初拟定选用66mm ,其中有四层钢板和五层橡胶片,上下表层橡胶片厚8mm,中间各层10mm ,加劲钢板每层厚5mm ,橡胶片总厚度mm t 4610382=⨯+⨯=∑。
1)计算支座的平面形状系数S :()()8126004001026004002>=+⨯⨯⨯=+=b a t ab S (2-1)(注:∑≤≤510a t a ) 2)计算橡胶支座的弹性模量:MPa S G E e e 60.777120.14.54.522=⨯⨯== (2-2)式中:e G —常温下支座抗剪弹性模量,取Ge=1.0Mpa 。
3)橡胶支座的应力验算:[]MPa MPa A N 1057.36004001079.8573max =<=⨯⨯==σσ (2-3) 2.4 确定支座的厚度主梁上的计算温差为44℃,伸缩变形为两端均摊,则每一支座的水平位移:5111044(345040)7.6822g t l mm α-''∆=⋅∆⋅=⨯⨯⨯+= 车道荷载在一个设计车道上的总重力为7.78534.5223.5495.188kN ⨯+=。