畢業設計指導書(橋梁工程2010年01月I畢業設計的目的畢業設計是本專業最主要的教學環節之一。要求學生綜合運用所學基礎理論、專業理論和基本技能,按照任務書的要求,對具體工作進行合理的工程規劃設計,提供完整的設計文件。通過畢業設計掌握橋梁工程設計的基本方法,提高分析和解決工程問題的能力,培養獨立工作能力和組織能力以及認真負責的工作態度。II畢業設計的任務畢業設計是對學生所學課程進行綜合訓練的實踐性教學環節,是緊密聯系工程實踐,培養學生獨立工作能力的主要步驟。畢業設計的教學過程是實現本科培養目標要求的重要階段;是學生在畢業前的最后學習和綜合訓練階段;是學習深化、拓寬、綜合教學的重要過程。畢業設計題目既要滿足教學要求,是學生年能綜合運用所學知識,解決工程中常遇到的一些實際問題;有要有一定的工程特點,技術上能代表本專業較先進的水平。III畢業設計的安排及要求1.文獻查閱:畢業實習期間。通過查閱文獻資料,把文獻變為所用的活的資料,將檢索到的文獻認真地篩選、消化和吸收到畢業設計之中。應將整理的文獻寫出一個文獻綜述,以描述該課題范圍內學術研究的現狀和水平,還有哪些問題需要進一步探討,從而確定本課題的研究方向。2.撰寫開題報告、制定設計方案:畢業設計開始前1周。撰寫內容:由學生所在教研室組織安排。要求根據畢業設計任務書的要求,結合設計題目做設計方案綜述,應寫出畢業設計階段的大致內容、任務、工作計劃,并計入學生畢業設計平時成績。3.實施設計方案:畢業設計開始第1周。完成內容:制定畢業設計階段的工作詳細計劃,應按設計階段的各專業內容進行制定。4.完成畢業設計:13周基本要求:要求學生在知識方面,能綜合應用各學科的理論、知識與技能,分析和解決工程實際問題,并通過學習、研究與實踐,使理論深化、知識拓寬、專業技能延伸;在能力方面,能進行資料的調研和加工,能正確運用工具書,掌握有關工程設計程序、方法和技術規范,提高工程設計計算、理論分析、圖標繪制、技術文件編寫的能力;有分析與解決問題的能力;有外文翻譯和計算機應用的能力。在素質方面,能樹立正確的設計思想,嚴肅認真的科學態度和嚴謹的工作作風,能遵守紀律并善于與他人合作。畢業設計圖紙要求:設計圖紙是表達工程設計的基本文件。畢業設計圖紙即是工程設計圖紙,又受畢業設計時間限制,畢業設計圖紙應分為兩類:1 按初步設計的要求繪制,如總平面圖、主體工程的平、立、剖面、結構布置等,這類圖紙應能反映設計的主要意圖,對細部的要求可以放松一些。2 按施工詳圖要求繪制,結構施工詳圖、節點構造、大樣等,這部分圖紙要求完全反映設計意圖,包括正確選用材料,構件具體尺寸規格,施工方法,有關采用的標準圖集編號等,要達到不作任何說明即可施工的要求。繪圖是工程設計的基本訓練,應以計算機繪圖為主。但作為繪圖基本訓練,也應要求一定數量的鉛筆繪圖。計算書、圖表要求打印成稿,學生之間不得出現相互抄襲現象。5.考核和答辯:評定成績的主要依據是畢業設計成果的質量、畢業設計完成的工作量及在畢業設計工程中的主動性和創造性。對于在畢業設計中弄虛作假,借用他人設計成果,嚴重違紀的學生,則不予答辯,并以不及格論處。考核:平時設計圖紙、計算書、出勤、紀律等成績占70%,平時成績不及格者不能參加畢業設計答辯。答辯:1周,占總成績的30%。IV畢業設計的內容1.設計課題說明本方向課題要求設計預應力混凝土梁式橋,任務書中將詳細給出橋位處的地形、地質條件,設計者應詳細研究現場情況,根據該橋的使用任務,通過方案比選,確定橋梁的結構形式和總體布置情況,并進行詳細、合理的結構設計。設計結束時,提交相應的設計圖和說明書。2.設計基本過程橋梁結構的設計,一般遵循下列基本過程:1方案比選:根據橋梁的功能要求,結合橋位地形、地質,通過方案比選,確定橋型。方案比選主要應考慮以下幾方面問題:安全、功能、經濟、美觀、施工、占地與工期等。方案比選應包括:(1 橋梁型式思路要寬廣,可暫不管經濟、美觀與否都可提出,可不拘材料類型,或可同時考慮上、中、下承式各種橋型。總之,凡具有一定優點而有可能實現的體系,均可提出。(2 截面類型在確定橋梁型式后,對各種可能采用的截面型式進行比選。(3 墩柱型式應使上下部協調一致,輕巧美觀,與城市環境和諧、勻稱。墩臺選型一般服從梁部型式,此外,也受占地、道路、通視等限制。方案評比的主要內容是:材料(造價、施工設備和能力、工期、養護和維修運營、抗震性能、修復、跨線條件、美觀。方案比選階段的工作成果,歸結為繪制方案圖與編制說明書。方案圖應繪制縱向立面圖、橫向剖面圖和平面圖。各方案圖上除應注明必要的數據外,還應列出方案的主要材料數量,并附注各項說明,諸如圖面比例、采用規范名稱、荷載等級等。說明書應包括:設計任務、編制方案的根據和原則、方案評比的論證、工程材料的估算和依據等。說明書言簡意賅,其中引用的文獻資料名稱以及冗繁的計算過程均應列入附錄備查。2橋梁上部結構設計結構設計是根據方案評比后的推薦方案進行設計計算或根據教學要求,由指導教師指定某一方案進行設計。結構設計的主要內容包括:(1 詳擬上部結構尺寸。針對選定的橋型方案,結合施工方法,確定相應的結構形式,并初步給定結構各構件的材料與尺寸,特別應滿足構造要求。實際工作中可參考相應的標準圖。具體確定橋面鋪裝的做法,選定附屬設施。(2 主梁的設計。主梁內力計算根據橋梁的結構形式和橋梁所處的環境及其功能,確定橋梁可能受到的荷載作用,如恒載、車輛荷載、車道荷載、人群荷載、風荷載、地震作用、溫度作用等然后進行結構在各種荷載作用下的內力分析。特別注意,對于汽車荷載的計算,應選用適當的橫向分布系數的計算方法。內力組合:確定主梁在各種荷載組合作用下的內力,并確定控制內力。預應力筋的估算和布置依據組合而得的控制內力初步估計預應力筋的數量,并進行合理的布置。預應力損失計算依據現行橋規(JTGD62-2004的相應規定,計算預應力損失。主梁截面驗算進行結構在施工階段與運營階段的承載力與變形驗算。如果驗算結果過于富余或不滿足,應調整主梁的截面尺寸或預應力筋的配置。(3 橫隔梁的設計。橫隔梁內力計算首先應選定合適的橫隔梁模型和恰當的計算方法,原則上,橫隔梁的計算方法應與主梁的計算方法相對應。橫隔梁的恒載內力一般較小,可予以忽略,但仍應采用極限狀態的方法對荷載進行組合。應分別計算最大正彎矩和最大負彎矩。橫隔梁配筋及驗算橫隔梁一般跨徑不大,采用鋼筋混凝土一般能達到跨徑的要求,所以可通過計算配置普通鋼筋,確實需要時,也可采用預應力混凝土結構。對應于最大正彎矩和最大負彎矩,橫隔梁的配筋分為正彎矩筋和負彎矩筋。由于橫隔梁中的剪力較小,一般不需通過計算配置專門的受剪鋼筋。(4 行車道板的設計行車道板內力計算計算行車道板內力之前,首先應判斷行車道板的類型,從而得到其受力圖式。行車道板上的荷載最主要的是恒載和汽車荷載。特別應注意荷載分布寬度的概念。行車道板配筋及驗算根據行車道板的懸臂長度和所受荷載的大小,可能采用鋼筋混凝土材料,也可能采用預應力混凝土材料。配筋時,一般取沿縱向1m寬的板條進行計算。特別值得一提的是,應注意行車道板控制彎矩的符號,注意主筋的布置位置。3支座的設計根據橋梁的結構形式和跨徑大小,選定合理的支座類型。當前在公路橋梁和城市橋梁中,采用較多的為橡膠支座。對于板式橡膠支座可進行詳細的設計計算,對于盆式橡膠支座,限于條件,可僅提供相應的技術參數和要求。4橋梁墩、臺的設計(1 橋墩的設計:確定橋墩類型,詳擬橋墩各部分的尺寸結合方案比選,確定橋墩類型,并詳擬橋墩各部分的尺寸。特別強調的是關于墩帽(或蓋梁的尺寸,必須通過相應的計算公式求得。同時各部分尺寸應滿足構造的要求。同時確定出橋墩各部分的材料類型。內力計算及組合應針對各種驗算項目,找出相應的最不利荷載布置和組合,從而求得橋墩的設計荷載。應適當考慮是否計及水浮力、流冰壓力等的影響。截面配筋及驗算進行控制截面的配筋計算和相應的截面驗算。(2 橋臺的設計詳擬橋臺各部分的尺寸同橋墩 內力計算及組合 應針對各種驗算項目，找出相應的最不利荷載布置和組合，從而求得橋墩的 設計荷載。特別的，臺后存在主動土壓力，作用于臺后的汽車荷載也將作為換算 土層厚度而加以考慮。 驗算 包括強度、截面偏心及穩定性等的驗算。 5 基礎的設計計算 根據橋位處的地質情況確定橋墩及橋臺的基礎類型， 結合上部結構傳來的最 不利荷載情況進行基礎的設計。 V 建議參考資料 建議參考資料 1 公 路橋涵設 計通用規 范(JTG D60-2004 M. 北京 ：中華人 民共和國 交通 部發 布,2004. 2 公路鋼筋混凝土與預應力混凝土橋涵設計規范 (JTG D62-2004 M. 北京：中華人 民共和國交通部發布 ,2004. 3 陳忠延主編.土木工程專業畢業設計指南橋梁工程分冊M. 北京： 中國水利水電出 版社,2001. 4 公路橋涵設計手冊梁橋（上下冊）M. 北京：人民交通出版社,1996. 5 葉鎮國主編.水力學與橋涵水文M.北京：人民交通出版社,1998. 6 高東光主編.公路橋涵設計手冊橋位設計M. 北京：人民交通出版社,2000. 7 范