某城市大橋設(shè)計開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：某城市大橋設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告表課題的意義:現(xiàn)代社會大力發(fā)展交通運輸事業(yè)，是加快實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的重要保證。四 通八達(dá)的現(xiàn)代交通，對于加強(qiáng)全國各族人民的團(tuán)結(jié)，發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)文化 交流和鞏固等方面，都具有非常重要的作用。橋梁在道路交通以及水利等建設(shè) 中成了陸路交通的重要組成部分。特別是在國防上，橋梁是交通運輸?shù)难屎恚?在需要高度快速，機(jī)動的現(xiàn)代戰(zhàn)爭中具有非常重要的作用。在我國公路橋梁系列中，拱橋作為一種古老的橋式其受力特點為：(1 )偏 心受壓構(gòu)件；(2 )截面上的應(yīng)力分布與受彎梁的應(yīng)力相比，較為均勻；(3)充 分利用主拱截面材料強(qiáng)度，跨越能力增大。主

2、要優(yōu)點有：(1)跨越能力較大， 承載能力高；(2)能充分做到就地取材，與鋼橋和鋼筋混凝土梁式橋相比，可以 節(jié)省大量的鋼材和水泥；(3)能耐久，而且養(yǎng)護(hù)，維修費用少；(4 )外形美 觀；(5)構(gòu)造簡單，尤其是垢工拱橋，技術(shù)容易掌握，有利用廣泛采用。據(jù)統(tǒng) 計，中國己建單跨100 m以上的拱橋115座之多，拱橋仍是我國公路橋梁大跨 度橋梁的主要橋型之一。特別是在山區(qū)公路橋梁，由于地質(zhì)和地形條件比較適 合，拱橋一般是優(yōu)先考慮的既美觀又經(jīng)濟(jì)的橋型。拱橋在交通運輸事業(yè)上起著 很大地貢獻(xiàn)。國外發(fā)展?fàn)顩r:185 8年，奧地利人蘭格爾(josef la nger)獲得了剛性梁柔性拱的系桿拱橋?qū)＠?9世紀(jì) 末，

3、徳國易北河上建造了一座跨度為96. 35 m的10跨透鏡形弦桿鐵路橋，成為所謂洛澤橋 (lohse 2trager)的先驅(qū)。尼爾森(o.f. nielson )最早提出采用斜吊桿代替豎直吊桿的設(shè)想，以大 幅度提高結(jié)構(gòu)剛度，并于1929年在瑞典獲得專利權(quán)。1 927年，美國紐約在修建跨越哈德遜河 的喬治華盛頓橋梁方案屮,克利沃夏因曾為了提高橋梁整體剛度提出過跨度達(dá)1 066 . 8 m的拱懸索橋組合方案。2002年,馬來西亞吉隆坡普特拉賈亞城建成的普特拉賈亞為單孔 300 m的斜拉拱橋，斜拉索與吊桿均作用在橋面。為現(xiàn)代的代表作。以上的為拱橋在國外的 各個時期的代表作和各階段的發(fā)展?fàn)顩r。國內(nèi)發(fā)展?fàn)?/p>

4、況:我國公路拱橋的發(fā)展，可粗略地分為四個階段：第一階段是50年代到60年代中.絕大多數(shù)是中小石拱橋；第二階段是60年代中至70年代，主導(dǎo)橋型是低配筋雙曲拱橋；第三階段是70年代末到80年代，主導(dǎo)橋型是大屮跨預(yù)制鋼筋混凝土箱(肋) 型拱橋；第四階段以1990年建成的四川宜賓南門金沙江大橋為標(biāo)志。該橋系中承式勁性 骨架混凝土肋拱橋，跨度24 omo居當(dāng)時中承式拱橋世界第一。宜賓橋采用勁 性骨架成拱，懸掛模板，現(xiàn)澆拱肋混凝土，犬大減輕了吊裝架設(shè)重量，保證了 成拱安全度.澆注過程屮，采用水箱加載調(diào)整應(yīng)力和變形，大大節(jié)省了鋼材， 應(yīng)用現(xiàn)代電算技術(shù)和電測手段進(jìn)行旅工仿真計算和施工監(jiān)控，使拱橋施工決策 走向

5、了科學(xué)化。所取得的設(shè)計施工經(jīng)驗和科研成果，極大地推動了我國超大化 拱橋技術(shù)進(jìn)步，在隨后的幾年中.我國幾十座跨度100 m以上的拱橋相繼建成; 目前，我國拱橋已面躍居世界拱橋先進(jìn)行列。我國拱橋的方向：1.圈的輕拱型化：拱圈輕型化，可減輕對吊裝能力的需求， 節(jié)省上、下部構(gòu)造工程量，節(jié)省造價。拱圈的輕型化，對設(shè)計和施工也提出了 更嚴(yán)的要求:(1)設(shè)計屮應(yīng)考慮大變形理論，用撓度理論或非線性有限元理論來 計算內(nèi)力。(2)施工中的穩(wěn)定，特別是肋拱的平面外穩(wěn)定問題突岀。因此往往采 用多邊段吊裝，單中段合攏的施工措施，保證穩(wěn)定。2. 施工階段拱圈的輕型化：育接影響減少吊裝能力的需求。一些大跨徑拱橋施 工階段采

6、用鋼一混凝土組合桿件，或鋼管混凝土，合攏后再澆注拱圈，可大大 減輕吊裝重量。帶有鋼管的半剛性骨架很可能成為特大跨徑拱橋最有前途的施 工方法。3. 系桿拱、中承拱有較多采用的趨勢：系桿拱由于是無推力結(jié)構(gòu)，對墩臺要求, 較低，整個橋型結(jié)構(gòu)簡便、輕巧，橋面視野開闊，廣泛用于公路橋梁。在城市 橋梁和平原地區(qū)通航河流上，中承拱往往頗受青睞因為它可降低橋高，矢跨比 大，可減少推力；橋面建筑高度小，可縮短橋長；造型美觀，為城鎮(zhèn)增添景色; 造價也較低。目前發(fā)展趨勢較快。4. 鋼管混凝土拱橋迅速發(fā)展：用鋼管、或者鋼管桁架，架設(shè)成拱在鋼管內(nèi)填充 碗而形成的拱橋叫鋼管碗拱橋。鋼管混凝土作為鋼一混凝土組臺材料的一種，

7、 一方面借助內(nèi)填混凝土提高鋼管壁受壓吋的穩(wěn)定性，提高鋼管的抗腐蝕性和耐 久性，另一方面借助管壁對混凝土的套篩作用。提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和延 性.將鋼材和混凝土有機(jī)組合起來；在施工方面.鋼管混凝土可利用空心鋼管 作為勁性骨架甚至模板，施工吊裝重量輕，進(jìn)度快，施工用鋼量省。由于在材 料和施工方法上的優(yōu)越性，將這種結(jié)構(gòu)用于以受力為主的拱橋是十分合理的。 鋼管混凝土的出現(xiàn)解決了拱橋材料和施工的兩人難題。所以鋼管混凝土拱橋目 前在我國的發(fā)展勢頭迅猛。我國拱橋的施工方法：無支架施工是大跨徑拱橋的發(fā)展方向。主要施工方法有:1. 纜索吊裝法：纜索吊裝施工方法是我國修建大跨度拱橋的主要方法之一。也 就是用塔架

8、、纜索和扣索扣掛懸臂拱段，直至合攏。我國一般采用37段懸拼, 個別多到口段，而且廣泛用于多孔。2轉(zhuǎn)體施工法：半跨拱圈現(xiàn)場澆注，繞拱座作水平或豎直旋轉(zhuǎn)合攏。其屮平轉(zhuǎn) 施工拱橋是我國獨創(chuàng)。轉(zhuǎn)體施工法近幾年在我國發(fā)展很快，被廣泛用于拱橋施 工中，且有所發(fā)展。3.懸臂桁架法:將拱圈、立柱、臨時或永久的斜拉桿和上弦桿組成的桁架，懸 臂施工直至合攏。我國主要用于組合桁拱，均采用懸拼，不需臨時桿件，但要 用臨時預(yù)應(yīng)力筋。4剛性骨架和半剛性骨架法：用型鋼做成拱形骨架，圍繞骨架澆注混凝土，形 成拱嘲我國很少采用烈性骨架法，主要采用半剛性骨架，一般骨架合攏成拱后, 分底、腹、頂板三層，自拱腳向拱頂澆注混凝土，為防

9、止骨架失穩(wěn)，需在拱頂 區(qū)段壓重，隨混凝土澆注至拱頂區(qū)段而逐步卸載。5拱架施工法：我國主要利用貝雷架，在上弦加些小桿件形成貝雷拱架，進(jìn)行 施工。綜上所述可知：目前我國有許多先進(jìn)且切實可行的施工方法，況且已形成了一 套有自己特色的拱橋無支架施工方法即是以纜索吊裝為主，結(jié)合轉(zhuǎn)體施工法、 半剛性骨架法及懸臂桁架法。我國拱橋的主要結(jié)構(gòu)型式：1石拱橋是我國修建最早，類型有肋拱、板拱等；2.鋼拱橋;3.混凝土拱橋類型有箱形拱、桁架拱、板拱、肋拱、剛架拱、桁式組合拱、雙曲拱、系桿 拱、中承式拱、鋼管混凝土拱等。其中不少橋型已居世界先進(jìn)水平。研究內(nèi)容:1，拱橋的計算：拱橋，實為多次超靜定的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)活載作用于

10、橋跨結(jié)構(gòu) 時，拱上建筑參與主拱圈共同承受活載的作用，這種現(xiàn)象稱為“拱上建筑與主 拱的聯(lián)合作用”或簡稱“聯(lián)合作用”2, 恒載作用下拱的內(nèi)力計算拱的彈性壓縮3, 活載作用下拱的內(nèi)力計算4, 拱的內(nèi)力計算5, 溫度變化，混凝土收縮和拱腳變位的內(nèi)力計算6, 拱圈強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗算7, 連拱計算研究方法：建立邊達(dá)斯建模進(jìn)行計算分析各截面內(nèi)力、應(yīng)力。時間安排：第1周：確定橋型方案，繪制橋梁總體布置圖、平面圖、主要控制截面的橫斷 面圖、截面尺寸的確定。第2周：橋梁結(jié)構(gòu)電算。第34周：進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)任務(wù)書規(guī)定的手算內(nèi)容第56周：上部結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。（方案三，則為59周）第78周：下部結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計第9周：施工設(shè)計

11、或者施工圖設(shè)計。第10周：提交畢業(yè)設(shè)計計算書文檔及設(shè)計圖紙，指導(dǎo)教師查閱.第11-13周：進(jìn)一步修改、整理畢業(yè)設(shè)計計算書及設(shè)計圖紙，形成最終版 第14周：答辯參考文獻(xiàn)：1 劉效堯，趙立成，張繼堯.公路橋涵設(shè)計手冊一梁橋（下冊）m.北 京：人民交通出版社，20 002 jtg d62-2004,公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范.北 京：人民交通出版社，20043 jtgd6 02004.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范.北京：人民交通岀版社， 2004范立礎(chǔ)，徐光輝.橋梁工程m.北京：人民交通岀版社，20 015 江祖銘，王崇禮，黃文機(jī).公路橋涵設(shè)計手冊一墩臺與基礎(chǔ)m北 京：人民交通出版社，20 006 jtj 02485,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范s.北京：人民交通岀版社, 19857 張樹仁，鄭紹珪，黃僑，鮑衛(wèi)剛.鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu) 設(shè)計原理m北京：人民交通出版社，20048 陳忠延等.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南一橋梁工程分冊m.北京：中 國水利水電出版社，20009 袁倫一，鮑衛(wèi)剛.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 (jtg d622004)條文應(yīng)用算例m.北京：人民交通岀版社，200510 jtj 041-20 00.