85m雙三角連續(xù)剛構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯

熱烈歡迎各位老師專(zhuān)家蒞臨指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯大會(huì)

xx大學(xué)

交通土建專(zhuān)業(yè)

49m+85m+49mV型墩連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)介紹大家好49m+85m+49m兩箱兩室連續(xù)剛構(gòu)橋大跨度橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)者:xxx

指導(dǎo)老師:xx教授設(shè)計(jì)初步考慮創(chuàng)新美觀要求更美變截面連續(xù)剛構(gòu)確定，希望突破點(diǎn)是上部結(jié)構(gòu)既然斜腹板是美的，自然要求更美的，干脆將它的“斜”進(jìn)行到底為了美觀，選擇了斜腹板跨度：55m+85m+55m設(shè)計(jì)等級(jí)：城市快速路橋面寬度：三車(chē)道+人行道17.4m全橋外型一般布置變截面箱型梁1.5次拋物線過(guò)渡過(guò)渡墩墩處三角形兩箱兩室弧形墩斜腹板是我想法的起點(diǎn)。

因?yàn)楦鶕?jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的力學(xué)特點(diǎn)，在墩與梁剛構(gòu)的地方會(huì)出現(xiàn)負(fù)彎矩，在這里，箱梁下側(cè)混凝土要受很大的壓應(yīng)力。如果按照斜腹板箱梁的構(gòu)造特點(diǎn)，將斜腹板繼續(xù)向下延伸，兩腹板相交形成于一點(diǎn)。在主墩處附近箱梁承受較大負(fù)彎矩時(shí)如果將受壓混凝土集中于一處代替下側(cè)底板，形成一個(gè)巨大的馬蹄，箱梁截面就成三角形

首次選擇的單箱單室遭遇困難首次選擇三角形截面就遇到挫折，相信大家都看得出來(lái)：就是對(duì)于85m的跨度馬蹄受壓混凝土面積過(guò)小。開(kāi)始時(shí)我按照這個(gè)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，直到配完預(yù)應(yīng)力鋼筋，用BRCAD軟件進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)馬蹄出現(xiàn)過(guò)大的壓應(yīng)力。經(jīng)過(guò)對(duì)比老師的設(shè)計(jì)，在相同的主跨情況下，馬蹄混凝土面積不夠參考設(shè)計(jì)的一半，截面顯得過(guò)于薄弱，而且兩側(cè)過(guò)長(zhǎng)懸臂就需要配置橫橋向的預(yù)應(yīng)力筋，總的來(lái)說(shuō)再美觀也是存在較多缺點(diǎn)。HOLDON–KEEPGOING當(dāng)時(shí)我左右為難，已經(jīng)做完預(yù)應(yīng)力配置，要舍棄這截面就等于從頭再來(lái)了。那時(shí)姜老師提示我：如果你想保持原三角形截面，做成兩箱室如何。既然有了新的idea，而且有前一次做過(guò)的經(jīng)驗(yàn)，就按照新的截面繼續(xù)工作，新截面如下圖：墩處三角形兩廂兩室截面橋梁橫斷面一般布置圖一部分預(yù)應(yīng)力束布置斷面圖一部分普通鋼筋布置斷面圖新截面新觀感新的截面依然保持了馬蹄，下部受壓混凝土有了成倍的增加。加之存在馬蹄，可以考慮布置更多的預(yù)應(yīng)力，從而增大主跨是有可能的。從外觀上看，兩箱室梁體是更有線條感。同時(shí)，將箱梁截面做成兩個(gè)三角形，由于三角形具有比矩形更好的穩(wěn)定性，我相信此兩箱室的抗扭剛度是優(yōu)越于矩形兩廂兩室。考慮了馬蹄地布置與梁體的地協(xié)調(diào)性。繼墩的外形之外，橋梁下部的外形會(huì)成為引人注目的另一個(gè)焦點(diǎn)。在墩處，馬蹄中心到兩箱室中心的水平距離與其到懸臂端的水平距離之比為1：2，馬蹄接近處于這個(gè)總距離的黃金分割點(diǎn)，這是美學(xué)上一個(gè)很好的基礎(chǔ)。由于箱梁底板的連續(xù)變寬度，將在跨中使底板連成一體。從橋底下看，底板寬度變化協(xié)調(diào)，形成一個(gè)連體香蕉的形狀。偶然而為之的妙處美學(xué)上黃金分割點(diǎn)的利用本設(shè)計(jì)是大學(xué)四年里最后一次設(shè)計(jì)，是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用和深化，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中本人都盡心盡力，看著自己所設(shè)計(jì)的橋體日漸完成，期間過(guò)程是讓人難熬而又回味的。我覺(jué)得本設(shè)計(jì)還不算太成功，還有許多細(xì)節(jié)問(wèn)題有待解決，例如局部應(yīng)力問(wèn)題由于水平有限以及所學(xué)分析軟件不多而擱置。雖然時(shí)間有限，但是的確學(xué)到書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)和技能，重要的是使我對(duì)橋梁有了更濃厚的興趣深刻體會(huì)本次設(shè)計(jì)所用到的相關(guān)軟件：AtuoCAD2004:繪畫(huà)所有的工程圖.midas:嘗試過(guò)懸臂施工模式建模，由于初學(xué)，截面的建立不如意而沒(méi)有繼續(xù)使用。BrCAD:一直主要使用的橋梁計(jì)算軟件虛擬打印機(jī):可以把所有的打印轉(zhuǎn)化成圖片.Photoshop:處理圖片.3DMAX：形成逼真的立體效果圖Word和Excel:編輯問(wèn)檔和列表計(jì)算.致謝本設(shè)計(jì)得到指導(dǎo)老師xx教授和xx師兄的耐心指導(dǎo)和熱情的幫助。設(shè)計(jì)過(guò)程中，他們對(duì)本設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)，促進(jìn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高。在此一并表示衷心的感謝。本設(shè)計(jì)是大學(xué)四年里最后一次設(shè)計(jì)，是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用和深化，因此設(shè)計(jì)過(guò)程中本人都盡心盡力，但由于水平有限、經(jīng)驗(yàn)欠缺，加以設(shè)計(jì)時(shí)間緊迫，其中肯定有不少不足和差錯(cuò)之處，真誠(chéng)希望有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者和廣大讀者給予批評(píng)指正，我將于今后的工作中以此為鑒不斷提高自身學(xué)術(shù)水平和技術(shù)水平。多謝各位老師的指導(dǎo)介紹結(jié)束設(shè)計(jì)體會(huì)在這個(gè)高難度的設(shè)計(jì)下我覺(jué)得設(shè)計(jì)還不算太成功，但的確是學(xué)到了很多課本上學(xué)不到的有用知識(shí)與技能。如下將是我在本設(shè)計(jì)中遇到的幾個(gè)難題和解決過(guò)程，有些地方還是覺(jué)得覺(jué)得不大如意，萬(wàn)望各位老師專(zhuān)家多加指教。體會(huì)如下：

難題一：畫(huà)拋物線本設(shè)計(jì)的變截面箱型梁的底緣輪廓現(xiàn)是1.5次拋物線。列表計(jì)算？不實(shí)用VB編程？好用，不實(shí)在Lisp語(yǔ)言!方便好用構(gòu)思畫(huà)法1Y=Ax1.5+B手算A值公式：點(diǎn)取頂點(diǎn)輸入計(jì)算輸入范圍評(píng)：精度難控制，不夠“自動(dòng)化”，難以實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)坐標(biāo)絕對(duì)準(zhǔn)確橫坐標(biāo)每隔單位1長(zhǎng)度自動(dòng)畫(huà)一個(gè)點(diǎn)構(gòu)思畫(huà)法2Y=Ax1.5+B手算A值公式：點(diǎn)取頂點(diǎn)和終點(diǎn)從頂點(diǎn)附近開(kāi)始順序點(diǎn)取屏幕點(diǎn)評(píng)：只能順序點(diǎn)擊屏幕，不小心點(diǎn)亂了直線就亂了，畫(huà)直線精度難以保證。

電腦自動(dòng)畫(huà)直線連接相臨的點(diǎn)構(gòu)思畫(huà)法3Y=Ax1.5+B點(diǎn)取頂點(diǎn)和曲線其中一個(gè)經(jīng)過(guò)點(diǎn)公式：電腦自動(dòng)計(jì)算A值任意點(diǎn)取屏幕上的點(diǎn)，電腦自動(dòng)畫(huà)一條直線連接到曲線通過(guò)點(diǎn)評(píng)：能自由控制精度，也能隨意取得控制點(diǎn)的曲線坐標(biāo)位置，結(jié)果選用此方案。

手動(dòng)用任何一種直線或曲線連接起曲線端點(diǎn)Lisp代碼(defun

c:huangpwx())‘定義一個(gè)命令名稱(chēng)(setvar"cmdecho"0)(setqp1(getpoint“toppoint:\n”))‘在屏幕上點(diǎn)取曲線頂點(diǎn)(setq

pn(getpoint“l(fā)owpoint:\n”))‘在屏幕上點(diǎn)取曲線一個(gè)通過(guò)點(diǎn)(setqx1(nth0p1))‘把曲線頂點(diǎn)橫坐標(biāo)賦值給x1(setq

xk(-(nth0pn)x1))‘把曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn)橫坐標(biāo)(消除x坐標(biāo)差后）賦值給xk(setqy1(nth1p1))‘把曲線頂點(diǎn)縱坐標(biāo)賦值給y1(setq

yk(-(nth1pn)y1))‘把曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn)縱坐標(biāo)(消除y坐標(biāo)差后）賦值給yk(setqk(/yk(*(/xk(abs

xk))(expt(absxk)1.5))))‘計(jì)算彎曲控制系數(shù)k值(setqm1)(while(/=m0)(setqm(getpoint"x坐標(biāo)：\n"))(setq

xm(-(nth0m)x1))(setq

ym(*k(/(-xkx1)(abs(-xkx1)))(expt(absxm)1.5)))(command"line"(list(nth0m)(+ymy1)0)m""))(command“”)‘當(dāng)在屏幕上點(diǎn)點(diǎn)，電腦自動(dòng)畫(huà)線到曲線經(jīng)過(guò)點(diǎn))畫(huà)拋物線流程示意：難題二：V墩固接部分的單元?jiǎng)澐直敬卧O(shè)計(jì)的計(jì)算軟件是“橋梁博士”，屬于平面桿系分析計(jì)算軟件。把整座橋劃分成若干個(gè)四邊形的單元，每個(gè)單元擁有左又兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)正是單元之間聯(lián)系的紐帶，當(dāng)然也可以輸出節(jié)點(diǎn)的力學(xué)計(jì)算內(nèi)力。但是V頂端的是四向受力單元，如何能比較準(zhǔn)確地反應(yīng)這里的受力特點(diǎn)呢？考慮墩頂單元?jiǎng)澐?錯(cuò)誤的劃分法,開(kāi)始被老師一下否決,試驗(yàn)證明會(huì)造成與實(shí)際不巨大的應(yīng)力集中.在某個(gè)斜腿剛架橋的斜腿的連接部分的劃分.方法,覺(jué)得對(duì)一個(gè)箱型截面來(lái)說(shuō)不符合實(shí)際.老師介紹的劃分方法,現(xiàn)在用的方法,發(fā)現(xiàn)對(duì)14號(hào)單元左截面的下緣和34單元右截面不利.設(shè)計(jì)結(jié)束后自己嘗試的方法.發(fā)現(xiàn)15號(hào)單元基本不受力,這不可能.三維有限元計(jì)算軟件<ANSYS>難題三：V墩部分的鋼束配置本設(shè)計(jì)的主要部分V墩沒(méi)有資料可參考。只知道黃洲大橋用的是型鋼骨架，本來(lái)也想用型鋼骨架，老師說(shuō)還是用預(yù)應(yīng)力剛束的模型好建立。結(jié)果在這種情況下我們就想出了各種各樣的配束形狀鋼束配置方案列舉從左到右是我們從早期到末期曾經(jīng)設(shè)想過(guò)的鋼束配置方案（序號(hào)列為A,B,C,D)：A方案：是在無(wú)經(jīng)驗(yàn)的情況下亂配的，實(shí)在不合理。B方案：全部鋼筋平彎到腹板延伸到頂板錨固，與梁段的腹板束有沖突。C方案：考慮了墩頂?shù)闹骼瓚?yīng)力過(guò)大的因素而配置的鋼束，被老師否決。D方案：現(xiàn)在選用的配置方案，兩邊緣的編束鋼絲根數(shù)有所不同。鋼束配置方案列舉由于墩身的彎矩成折線分布，所以考慮到應(yīng)該配置彎起的腹板鋼束：墩身彎起鋼束的配置方案（從左到右序號(hào)為A,B)：A方案：考慮了加強(qiáng)墩梁整體性的配置方案，老師否決。B方案：根據(jù)墩身（邊跨側(cè)）的承受彎矩情況的配束，由于橋墩整體受轉(zhuǎn)向跨中的彎矩，跨中一側(cè)并不是與邊跨側(cè)對(duì)稱(chēng)配置。最終橋墩鋼束配置大樣難題四：施工內(nèi)力的控制本橋的施工使用懸臂式施工，過(guò)程中經(jīng)過(guò)兩次體系轉(zhuǎn)換。因?yàn)閰⒖紙D的鋼束配置是一個(gè)優(yōu)秀方案，既施工方便，又受力合理，梁段的應(yīng)力沒(méi)有什么大問(wèn)題。受力復(fù)雜的是V墩部分，應(yīng)力分布十分不規(guī)則。足夠的安全措施是十分必要的。黃州大橋的施工臨時(shí)約束參考圖在此要特別增加豎向約束減少下緣的拉應(yīng)力梁式支架支撐住這種拉桿我們也要用上15施工階段墩身正應(yīng)力分布圖17施工階段墩身正應(yīng)力分布圖相對(duì)于凌亂的線段愚笨的數(shù)據(jù)列表也變得有優(yōu)勢(shì)了十七施工階段的上下緣的最小