遼寧工程技術大學 本科畢業設計（論文）開 題 報 告 題 目 安徽省九華河橋梁設計 副 標 題 上部結構設計 指 導 教 師 院（系、部） 土木與交通學院 專 業 班 級 學 號 姓 名 日 期 2016.6.17 1、 選題的目的、內容和意義1.選題目的：橋梁工程是土木工程專業的一門專業課程。我們在學習完“結構力學”、“混凝土結構設計原理”、“材料力學”等基礎課程的基礎上，通過這次完成畢業設計，可以深入掌握橋梁工程專業技能，具體包括：橋梁設計和計算、計算的基本知識；掌握常用的橋梁設計構造原理以及中小型橋梁的計算理論和方法，熟悉有關施工組織設計方面的知識等。2.論文主要內容我要完成的畢業設計任務是安徽省九華河上部結構設計，包括內力計算、荷載內力計算、預應力鋼筋以及非預應力鋼筋的配筋設計、橋型方案比選、恒載計算和活載計算、主梁截面特性計應力驗算和施工組織設計部分。內力計算主要包括恒載計算和活載計算，恒載計算主要包括主梁自重、欄桿重以及現澆濕接縫重。計算活載：考慮各片梁的分布，汽車荷載及人群所引起的各片梁的內力大小與梁的橫斷面形式、荷載作用位置有關。在完成計算斷面幾何特性的計算和荷載后，可以采用杠桿法、鉸接板法計算出跨中和支點截面的橫向分布系數，在這個過程中，應主要主要剪力和彎矩影響的畫法以及橫向分布系數的選取，上部設計結果是下部結構設計的原始數據之一，因此上部結構設計需要保持準確性，力求設計完美。 完成內力計算后，應根據設計截面尺寸、鋼筋尺寸、預應力鋼筋截面尺寸確定鋼筋的數量和布置形式。預應力鋼筋和非預應力鋼筋的布置要符合規范要求，更要滿足橋梁的使用性能。主梁截面幾何特性的計算這一部分任務量比較大，也是這次畢業論文的重點和難點。這部分要分成三階段進行計算，分別是主梁預制并張拉預應力鋼筋階段、灌漿封錨和主梁吊裝階段、以及欄桿及人行道施工和運營階段，這一部分計算量大，重點要明確這三個不同階段各自的斷面形式，每個階段的斷面形式并不相同，所以每一個階段都要認真的重新計算混凝土截面的面積、面積距和自身慣性矩，然后再進行不同截面的計算。應力驗算要做到精細，因為這關乎設計是否符合標準，不能馬虎了事。進行橋面鋪裝時，要有1.5%的墊層，以利于橋梁的排水，增加橋梁使用壽命，排水等輔助設施既要達到經濟美觀的要求，又要安全合理。設計部分完成后，根據橋梁設計的方案特點，正確科學的編制施工組織設計，編制施工組織設計時首先確定施工順序以及各種準備工作，例如人員和機械安排。預制箱梁時，難點重點是預應力鋼筋和預應力管道的固定、箱梁模板的架設。預應力鋼筋固定位置要精確且牢固，預應力筋安裝完成后，安裝預應力管道，管道宜用井字形定位筋固定，直線段每0.8m設置一道，曲線段每0.4m設置一道。模板安裝順序要符合底模、側模、內模和端模的順序，吊裝內膜要采用卷揚機和吊車相配合的方法，將收縮好的內膜和支撐系統拖入到箱梁內部。混凝土澆注時要連續、分層、對稱澆注，并要注意混凝土的攪拌和后期養生。2. 選題意義 安徽省九華河位于池州市，跨青陽、貴池兩縣境，因此他的修建有利于青陽、貴池一體化發展進程，而且池州市均為全省重要的工貿港口城市，交通便捷，實力雄厚，是安徽省經濟最發達的地區之一，建設九華河大橋有利于池州市旅游業的發展，而且對加快“兩山一湖”建設成為世界級旅游勝地的步伐也具有十分重要的意義。因此，此橋的修建能縮短兩岸人員過往的時間、發展便利交通優勢、提高倆市經濟文化建設，同時還能在整體上提高安徽省的經濟實力，對充分提高安徽省經濟能力有著重要意義。二、研究方案及預期成果1、主要研究內容 1）、方案比選：根據資料查閱以及提供的原始資料，對九華河橋位設計提出3種的可執行方案，并確定出地質條件及地質參數；隨后由橋型結構特點，以及經濟、技術、環境等條件進行合理的比較，論述各自優缺點，選取適合該橋位的橋型。 2）、結構設計計算和驗算：確定結構方案。進行結構設計計算，編寫相應的結構計算書。對于我所選上部結構計算內容要有單跨一個橋臺和一個橋墩的設計說明。設計說明書需要數據準確、書寫規范。繪制結構設計圖，繪制圖紙不得少于25張，地質剖面圖、平面圖、左右副立面圖、橋型總體布置圖、主梁預應力筋布置圖、主梁部橫斷面圖等各項必要圖紙。 3）、施工方案設計：作出多種方案，然后對方案進行對比，選出最優方案；制作合理施工進度圖，精確考慮正確施工工序、主要機械器具使用時間、合理安排勞動力，在滿足工期要求時力求經濟效益。設計過程中要將施工組織管理和概預算作為一個方面考慮。2、 主要解決問題 橋梁設計安全性、耐久性不足是橋梁設計中的關鍵問題。此外，橋梁設計的經濟性、美觀性和橋梁設計監管體系的完善，在不同程度上提高了我國橋梁建設的水平。我們需要從橋梁設計結構整體優化、橋梁設計與施工的完美結合兩方面來解決橋梁設計中許多問題。3、橋梁設計重難點 （1）重點： 1）在地形圖上選出合理的橋位，并通過查閱資料擬定地質參數以及主梁尺寸。 2）主梁內力計算、預應力鋼筋的計算與布置非預應力鋼筋：進行受力分析后合理安排預應力鋼筋的位置，合理布置彎起鋼筋和箍筋，從而使預應力結構穩固耐用安全。3）橋梁方案必選：通過對不同的類型的橋梁綜合比較，結合當地的水文地質條件，選擇出合適的橋梁類型。 （2）難點： 1）預應力筋的張拉及施工過程中預應力損失：選擇先張法或者后張法，以及不同的張拉方法所產生的可能的預應力損失，預估出損失值。 2）混凝土的收縮徐變：選擇合適的混凝土級配級別，在后期應做好相應的養護措施，防止其變形過大產生影響橋梁使用的裂縫。 3）預應力設計：根據受力情況分配預應力。4）各部分驗算：非常重要的一步，認真驗算修正錯誤項。四、預期成果 通過精確計算、清晰整理提交計算說明書(包括橋梁各項內力計算、鋼筋配箍、組合力計算、水文地質說明、外文翻譯)、施工圖紙冊（包括橋梁橋址說明、橋位平縱斷面圖、地質說明圖、細節構造圖等不少于25張）、施工方案（包括施工進度圖、施工所用機械、特殊工程的具體說明、季節性施工所注意的問題、施工參考文獻、施工主要過程）。3、 研究進度第一分冊：（提交成果時間：5月10日）1）布置設計任務，橋梁選型、完成開題報告 第3周2）主梁尺寸及內力計算 第4-5周3）預應力鋼筋設計 第6周4）非預應力鋼筋設計 第7周5）行車道板配筋計算 第8周6）橫隔梁及附屬結構設計 第9周7）整理設計成果、排版、輸出 第10周第二分冊：（提交成果時間：6月11日）8）施工方案 第11-12周9）工程概預算 第13周10）英文翻譯 第14周11）設計成果輸出、裝訂 第15周四、參考文獻1 葉見曙.結構設計原理.第2版.人民交通出版社，19962 張向東.土力學M.第1版.北京:人民交通出版社,2006.3 張興強.公路工程概預算.第1版.清華大學出版社,北京交通大學出版社.2008.4 朱慈勉.結構力學M.第1版.北京:高等教育出版社,2005.5 周先雁，王解軍.橋梁工程.第2版.北京大學出版社.20126寧貴霞，王丕祥.橋梁基礎工程.第1版.科學出版社.20117公路橋涵設計規范（JTG B012003） 8 公路工程技術標準（JTG D602004）9公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范 （JTG D622004）10 公路工程預算定額（JTG/T B06 022007）11 中華人民共和國行業標準.2000.公路橋涵施工技術規范（JTG 041-2000）.北京：人民交通出版社.12 中華人民共和國行業標準.2004.公路橋涵設計通用規范（JTG D60-2004）.北京：人民交通出版社.13 中華人民共和國行業標準.2005.公路圬工橋涵設計規范（JTG D61-2005).北京：人民交通出版社.14 中華人民共和國行業標準.2007.公路橋涵地基與基礎設計規范（JTG D63-2007）.北京：人民交通出版社.15 中華人民共和國交通部.公路橋涵設計通用規范（JTG D60-2004）S.北京：人民交通出版社，2004.16 中華人民共和國交通部.公路圬工橋涵設計規范（JTG D61-2005）S.北京：人民交通出版社，2005.18 F.T.K.Au,J.J.Wang and G.D.Liu.Congtrol of reinforced concrete arch bridgesJ.Journal of Bridge