桥梁设计开题报告

开题报告

摘要

本设计主要介绍了T型刚构桥及T型刚构桥设计的基本理论和方法（桥梁上部结构设计计算与配筋及下部结构设计计算与配筋）、施工关键技术与绕度、应力控制等。内容包括：刚构桥概述、桥型选择、构造布置、结构设计、稳定分析、作用效应计算、T梁选择施工及扰度控制、T梁应力计算、预应力筋计算与布置、预应力损失计算、主梁截面承载力与应力验算、变形验算、桥梁下部结构设计等。

关键字

桥梁，T型刚构桥，连续刚构桥，桥梁设计，结构分析，预应力，预应力损失，应力验算，变形验算，施工，工艺，桥墩、桥台。

一、本课题设计（研究）的意义与目的

随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代交通网络，这不仅有利经济的进一步发展，同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面也都有非常重要的意义。

改革开放以来,我国公路建设进入了以高速公路为标志的快速发展阶段.随着国家实施积极的财政政策,公路投资力度不断加大,公路建设更是以前所未有的速度向前发展。在公路建筑中,桥梁是路线的重要组成部分。就其数量来说,即使地形不复杂的地段,每公里上一般也有2～3座桥梁,到1998年底,全国公路桥梁的数量以达22万座,总长度745.35万延米。就其造价来说,桥梁一般要占公路全部造价的10％～20％。同时,桥梁施工也比较复杂。因此,正确的、合理的进行桥梁设计和施工,对于节约材料,加快施工进度,降低工程费用,保证工程质量和公路正常营运,都有着极其重要的意义。

桥梁不仅是一个国家文化的象征,更是生产发展和科学进步的写照。桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路时使用的建筑结构。它是一种永久性的公共建筑物，具有广泛的社会性。

20世纪90年代,我国桥梁建设出现了一个全新的时期,突出体现在桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华,千里江面上的座座跨江大桥与现代化高等级的公路迂回交叉的立交桥,以及特大跨度上深水基础的海湾、海峡大桥等,使江河、海峡天堑变通途,逐步形成了我国的立体交通网络。随着我国经济发展、材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径桥梁提供了有力保障。桥梁也呈现出以下特点：一是跨径不断增大;二是桥型不断丰富;三是结构不断轻型化。

我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。预应力混凝土T形刚构桥的兴建，为桥梁建设实现结构高强轻型化，跨度长大化、施工机械化、装配化等方面开辟了新的途径。预加应力的新技术和悬臂施工的新工艺，使得这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一，从而能获得满

意的经济指标。特别是对于跨越深水、深谷、大河、急流的大跨度桥梁，采用预应力混凝土T形刚构桥，施工十分有利。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）

T型刚构桥是在简支预应力桥和大跨钢筋土箱梁桥的基础上，在悬臂施工的影响下产生的，是指桥跨结构(主梁)和墩台整体相连的具有悬臂受力特点的桥。它是桥梁建设中一种较为独特的结构体系,具有外形美观,结构尺寸小、桥下净空大、视野开阔,施工简便快捷,养护费用低等优点。

50年代初期，预应力混凝土T型刚构桥的接踵兴建，为桥梁建设实现结构高强轻型化、跨度长大化、施工机械化、装配化等方面开辟了新的途径，预加应力的新技术和悬臂施工的新工艺，使得这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一，从而能够获得满意的经济指标。适用于大跨悬臂平衡施工，可无支架跨越深水急流，避免下部施工困难或中断航运，也不需要体系转换，施工简便，采用预应力混凝土T型刚构桥施工十分有利。正是由于悬臂施工方法的突出的优点，预应力T型钢构桥的近十年来得到了较快的发展，成为大跨径桥梁中广泛采用的结构形式之一，它的跨度从60米左右发展至170米。

预应力混凝土T形刚构桥分为跨中带剪力铰和跨中内设挂梁的两种基本形式。然而，十几年来的实践证明，鉴于超静定结构的特性，由于温度影响、混凝土收缩徐变作用、钢筋松弛和基础不均匀沉降等会使结构内引起很难准确计算的附加应力，悬臂端因塑性变形的不断下垂不易调整以致造成行车不顺以及施工中有时要强迫合拢等种种缺点，这就限制了带铰T型刚构桥的广泛应用。

带挂孔的预应力混凝土T型刚构桥属静定结构，与带铰的T型刚构桥相比，虽由于T构各单元单独作用而在受力和变形方面稍差一些，但它受力明确，构造简单，特别是当挂梁玉多孔引桥的简支跨尺寸和构造相同时，更能加快全桥的施工进度获得经济效益，其桥的施工除了要有悬臂法施工用的机具设备外，还需要有预制和安装挂梁的设备。

三、主要研究（设计）内容、研究（设计）思路及工作流程

1、设计内容：

根据所给资料，该桥桥长90米，桥宽18m+2×人行道2.5m，按公路-II级城市桥梁设计。选择三种可行的桥型方案，拟定桥梁结构主要尺寸，根据技术经济比较，选择最优方案进行上部结构设计，拟定上部结构细部尺寸。

根据地勘资料, 该区为白龙江河床及漫滩，地形陡峻狭窄。地层岩性以卵石为主，松散~稍密；泥石流堆积区以碎石为主，偶见块石，松散~稍密，钻探未揭穿第四系松散层。地下水主要为空隙水，分布于第四系松散层中，水位较浅。卵石：[fao]=500kPa,qik=180kPa，碎石：[fao]=400kPa,qik=140kPa，漂石：

[fao]=600kPa,qik=200kPa.设计计算采用保守参数[fao]=400，qik=140kPa。

2、就选择方案进行下列设计思路：

全桥纵横平面布置，合理拟定上下部结构的细部尺寸→上部结构内力计算及配筋设计→正常使用及施工阶段应力计算与强度验算→挠度计算与刚度验算→下部结构计算与验算→施工方案的拟定→绘制上部结构的一般构造图，钢筋构造图及施工示意图→编写设计计算说明书。

3、方法流程：

收集资料→整理资料→选题→设计→检查→修改→专题论文→整理装订→

答辩。

四、设计（研究）进度计划

1、第2周：熟悉毕业设计任务书和地质环境；

2、第3周:英文翻译和开题报告；

3、第4周:方案拟定和方案比选；

4、第5-7周: 拟定结构尺寸，内力计算；

5、第8周:内力计算或程序调试与基本数据准备、作用效应组合和绘制包络图；

6、第9周:上部结构配筋；

7、第10周：强度、刚度、变形验算以及数据的整理；

8、第11周：墩台设计；

9、第12周：检查并修改；

10、第13周：编写设计说明书、译文、英文摘要；

11、第14周：整理、修改及交稿；

12、第15、16周：毕业答辩及准备。

三、 参考文献

[1] JTG B01-2003，公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2] JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人

民交通出版社,2004.

[3] JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004

[4] JTG D63-2005，公路砖石及混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版

社,2005.

[5] 叶见曙.结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，2005.

[6] 周念先. 桥梁方案比选[M]. 上海：同济大学出版社, 1997.

[7] 徐岳. 预应力混凝土连续梁桥设计[M]. 北京：人民交通出版社，2000.

[8] 邵旭东. 桥梁工程 [M]. 北京：人民交通出版社，2006.

[9] 公路桥涵设计手册编写组.基本资料.北京:人民交通出版社,1993.7.

[10] 公路桥涵设计手册编写组.梁桥.北京: 人民交通出版社,1996.3.

[11] 陈忠延. 土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程）[M]. 北京：人民交通出

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[12] 范立础.桥梁工程[M]. 北京：人民交通出版社，2006.

[13] 桥梁设计常用数据手册编写委员会.桥梁设计常用数据手册. 北京：人民交

通出版社，2005.

[14] 姚玲森.桥梁工程[M]. 北京：人民交通出版社，2006.

[15]《公路桥涵设计规范》 人民交通出版社.

[16]《桥梁计算示例》 人民交通出版社.

[17]《拱桥计算示例》 人民交通出版社.

[18]《预应力混凝土》 徐岳 王亚君 万振江 人民交通出版社.

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[22]《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224—2003）.

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[24]《桥梁工程》 汪莲主编 合肥工业大学出版社.

[25]《土木工程专业毕业设计指导—桥梁工程分册》 汪莲主编 合肥工大出版

社.

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