当前位置:文档之家› 桥梁毕业设计开题报告

桥梁毕业设计开题报告

提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册的基本技能,掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法和步骤。
在设计过程中让学生熟练掌握Auto CAD, Ansys,桥梁博士,Midas等工程软件,并懂得利用这些软件解决工程中遇到的实际问题。
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
本毕业设计采用题目系诸暨至永嘉界水大桥施工图设计起始桩号为K171+至K172+。
本课题在设计计算中应严格遵循技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的基本原则进行,同时应充分考虑美观、环境保护和可持续发展的要求。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):
桥梁设计的现状:
梁式桥:
1. 简支体系梁桥
实心板桥,空心板桥,T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等
特点:受力简单;标准设计;预制吊装;
(1)用环形滑道,不必喂氟板。
(2)支座设在梁上,不需顶推后重行设置。
(3)拉索锚具可自动开启或闭锁。梁前进时锚定,千斤回程时自动开启。
(4)在横向中央设一个滑道,避免两侧滑道时必须两侧同步,特别适用于平曲线梁的顶推。
目前,顶推施工法不仅用于直线梁,而且用于竖曲线上的梁,以及平曲线上的梁。香港曾把顶推法成功地使用在处在切线、缓和曲线和R=430m圆曲线的梁上,把线形用最接近的圆曲线来模拟,其差值藉调整箱顶板的悬臂长度来补偿。同时因为超高的不同,箱梁腹板的高度也是变化的;在处于3%纵坡和竖曲线的梁,则使板底保持同一个纵坡而改变箱高。因此,箱梁几何尺寸、浇筑平台的模板系统大为复杂,但胜利建成,为顶推法提供了新的经验。
1、跨径不断增大
目前,钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。
2、桥型不断丰富
本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。所有这一切,使桥梁技术得到空前的发展。
按施工步骤计算恒载内力。按结构的最终体系计算恒载内力,往往并不是实际的内力。必须按照施工顺序,逐阶段地进行计算,在计算中考虑混凝土龄期不同的徐变收缩影响。这样,既得到了各施工阶段的控制内力,又得到了结构形成时的内力和将来的内力。同样,也必须考虑施工顺序步骤计算挠度,并反算得到预拱度。?
4、施工方法丰富先进
80年代,逐跨拼装法在国外得到较多的应用。美国LongKey桥101孔,
每孔36m,用可移动桁架,用浮吊将梁块件放在桁架上就位,一次张拉,完成整孔,每周完成三孔。
斜拉桥
自1955年瑞典建成第一座现代斜拉桥--跨径的Stromsund桥以来,至今已有40多年了,斜拉桥的发展,方兴未艾,具有强烈的势头,并开始出现多跨斜拉桥。结构不断趋于轻型化;从初期的钢斜拉桥,发展为混凝土梁、结合梁和混合式斜拉桥。跨径不断增大:已建成最大跨径斜拉桥为跨径856m法国Normandy桥,跨径890m的日本多多罗桥正在建设中,跨径1000m以上的斜拉桥在不久的将来即会出现。
20~50m;中小桥;引桥
组合式梁桥有两种型式:
Ι形组合梁桥____适用于钢筋混凝土简支梁桥
箱形组合梁桥____适用于预应力混凝土梁桥。
优点:显着减轻预制构件的重量,便于集中制造和运输吊装。
2. 简支变连续体系梁桥
T 梁桥,工字型梁桥, 箱型梁桥等
特点:先简支(预制吊装),后连续;
连续体系受力;预应力
钢管混凝土劲性骨架混凝土箱形拱:以钢管混凝土作为劲性骨架,再外包混凝土形成箱形拱,是修建大跨径拱桥十分好的构思,除了方便施工外,还避免了钢管防护问题。
3. 钢管混凝土拱桥
钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料具有支架、模板二大作用,自架设能力强极限状态下发挥套箍作用,极限承载能力高常用跨度:100~300m。
3、结构不断轻型化
悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常轻颖;拱桥采用少箱甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬臂、板件减薄等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。
以下分别就各种桥型,进行简述。
梁桥
梁桥仍然是最常用的一种桥型,目前,国外跨径在15m以下,用钢筋混凝土梁桥;以上则用预应力混凝土梁桥;跨径25-40m,往往用结合梁桥或预弯预应力梁桥。从50年代德国首次采用平衡悬臂施工法修建跨径的Worms桥以后,混凝土梁桥也用于大跨径桥梁。最大的混凝土梁桥,国外是跨径270m的巴拉圭Asuncion桥。
双预应力,即除用预张拉预应力外,还采用了预压力筋,使梁的载面在预拉及预压力筋作用下工作。简支梁双预应力梁端部的局部应力较大,后来日本将预压力筋设在离端部一定距离的上缘预留槽中,而不是锚在梁端部,使局部应力问题趋于缓和。
国外还较多应用预弯预应力梁。预弯预应力梁是在钢工字梁上,对称加两集中力,浇筑混凝土底板,卸除集中力,这样底板混凝土受到预压,然后再浇筑腹板和顶板混凝土。有的国家如日本已有浇筑好底板的梁体作为商品供应。
20~50m;中小桥;引桥
3. 连续梁桥
箱型截面,连续体系受力,支座
20~30m:普通钢筋混凝土,中小桥;引桥;高架桥;
立交桥;支架现浇较多
40~60m:预应力混凝土,大中桥;次主桥;
等截面,顶推施工
>60m: 大桥,特大桥;变截面,
悬臂施工(现浇或拼装)
4. 刚构桥
门式刚架桥
T型刚构桥(带挂孔的或不带挂孔的)
连续刚构桥
刚构-连续组合体系桥
斜腿刚构桥
刚构桥特点:
箱型截面,连续体系受力,
墩梁刚接(不需支座)
>60m,大桥,特大桥;变截面,
悬臂施工(现浇或拼装)-不需体系转换
拱桥:
简单体系拱桥(上承式拱)
组合体系拱桥(中承式拱、下承式拱、系杆拱等)
1. 石拱桥
我国现存的石拱桥最早已有1500多年历史,
常用跨度:8~60m;
2、预应力应用更加丰富和灵活
部分预应力在公路桥梁中得到较广泛的采用。不仅允许出现拉应力,而且允许在极端荷载时出现开裂。其优点是,可以避免全预应力时易出现的沿钢束纵向开裂及拱度过大;刚度较全预应力为小,有利于抗震;并可充分利用钢筋骨架,减少钢束,节省用钢量。
体外预应力得到了应用与发展。体外预应力早在本世界20年代末就开始应用,70年代后应用多了起来。体外配索,可以减小截面尺寸,减轻结构恒载,提高构件的施工质量;力筋的线型更适合设计要求,其更换维修也较方便。加固桥梁时用体外索更是方便。着名的美国Longkey桥,跨径36m,即是采用了体外索。
4. 钢拱桥
•适用于大跨径
•我国钢拱桥修建正在较快增加
斜拉桥
特点:组合体系,比梁式桥有更大的跨越能力
200~800m的跨径范围内占据着优势
由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样巨大锚碇
在800~1100m的跨径范围内,斜拉桥也扮演重要角色
1600m跨径都是可行的
斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分成:
主梁 一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构、钢结构或钢和混凝土混合结构;
索塔- 采用混凝土、钢-混凝土组合或钢结构;大部分采用混凝土结构;
斜拉索- 则采用高强材料(高强钢丝或钢绞线)制成。
悬索桥
世界已建成跨径大于1000米的悬索桥17座;日本于1998年建成了世界最大跨径的明石海峡大桥,是世界建桥史上的一座丰碑。
近年来悬臂施工法中悬拼的应用有所增加。各节段间带有齿槛,涂环氧,使连接良好,并增大抗剪能力。可以缩短工期,特别是利用吊装能力大的浮吊时,可加大节段长度,则更能加快施工进度。国外悬拼最大的桥为跨径的澳CaptainCook桥。顶推施工法也处在不断发展过程,一开始是集中顶推,两则各用一个千斤顶推动,而且用竖向千斤顶以使水平千斤顶回程。以后发展成为多点顶推,使顶推力与摩阻力平衡,使顶推法可用于柔性墩,同时也不使用竖向千斤顶。在这以后,又有下列发展:
1、斜拉桥的发展阶段
斜拉桥的发展,经历了以下三代:
(1)用环形滑道,不必喂氟板。
(2)支座设在梁上,不需顶推后重行设置。
(3)拉索锚具可自动开启或闭锁。梁前进时锚定,千斤回程时自动开启。
(4)在横向中央设一个滑道,避免两侧滑道时必须两侧同步,特别适用于平曲线梁的顶推。
目前,顶推施工法不仅用于直线梁,而且用于竖曲线上的梁,以及平曲线上的梁。香港曾把顶推法成功地使用在处在切线、缓和曲线和R=430m圆曲线的梁上,把线形用最接近的圆曲线来模拟,其差值藉调整箱顶板的悬臂长度来补偿。同时因为超高的不同,箱梁腹板的高度也是变化的;在处于3%纵坡和竖曲线的梁,则使板底保持同一个纵坡而改变箱高。因此,箱梁几何尺寸、浇筑平台的模板系统大为复杂,但胜利建成,为顶推法提供了新的经验。
3、箱梁内力计算更切合实际
对于箱梁,必要时需考虑约束扭转、翘曲、畸度、剪滞的内力。由于剪滞的影响,箱梁顶底板在受弯情况下,其纵向应力是不均匀的,靠箱肋处大,横向跨中处小。配筋时要用有效宽度。目前已按试验结果,将纵向应力按多次抛物线分布,得出实用结果。
箱梁温差应力的计算。箱梁由于架设方向及环境的不同,会承受不同的温差。温差应力必须考虑,在特定的情况下,温差应力很大,甚至超过荷载应力。因此,必须按照现场可能出现的温差,计算内力,加以组合,进行配筋。
钢梁桥一般用于大跨径,尤其是桁架梁,用于特大跨径。最大的钢桁梁桥,是跨径549m的加拿大魁北克桥,为悬臂梁桥,公铁两用。
1、混凝土连续梁和连续刚构桥有了快速发展。
交通运输的迅速发展,要求行车平顺舒适,多伸缩缝的T型刚构已经不能满足要求,因而连续梁和连续刚构得到了迅速发展。
相关主题