课题名称

某30m小箱梁渠桥结构计算与施工图设计

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指导教师

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讲师

开题报告内容要求：

1、选题的理论、实际意义

2、研究动态、见解

3、设计主要内容及计算方法

4、研究思路、技术路线

5、总体安排、进度计划

6、主要参考文献

一、选题的理论、实际意义

“桥梁工程”是土木工程专业的一门专业课程。通过对本课程的学习，深入掌握桥梁工程专业技能，具体包括：了解桥梁工程规划、设计、计算的基本知识;掌握常用的桥梁设计构造原理以及中小型桥梁的计算理论和方法；通过对桥梁详细的结构设计和方案比选，可较为全面地巩固本方向的专业课程学习内容。毕业设计是大学四年最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验，它具有其他教学环节不可取代的作用。通过毕业设计系统的学习和研究，能培养我们综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，从而提高工程应用的综合能力和创新能力。使我们运用所学课程，系统的巩固基本理论和专业知识；培养分析问题和解决问题的独立工作能力；使我们切实掌握桥梁设计的内容和过程，为今后的工作打下基础，同时，也可以巩固所学专业知识，查漏补缺，进一步梳理和完善知识体系。

近年来国家经济高速发展，科学技术飞速提升。随着我国交通运输业的发展，人们对桥梁的建设提出了更高的要求，大跨度，轻材质，行车舒适，外形美观，等要求成为了桥梁设计所必须考虑的问题。桥梁设计是当前技术复杂,综合性很强的难点,同时又是提高质量,减少事故的重点。是与众多因素相关的综合技术模式一个系统工程问题。它与场地工程地质勘察，支护结构设计，施工开挖，基坑稳定，降水，施工管理，现场监测，相邻场地施工相互影响等密切相关。通过我国技术人员几十年的努力，我国桥梁工程无论是在建筑规模上还是技术水平上，都在世界处于领先水平。全球前一百名的大桥中，中国就占半数以上。比较著名的有北盘江大桥，坝陵河大桥及今年通车的港珠澳大桥等。

二、研究动态、见解

1、研究动态及见解

桥梁是人类最杰出的建筑之一，闻名遐尔的美国旧金山金门大桥、英国伦敦桥、中国杨浦大桥、南京长江大桥、港珠澳大桥、北盘江大桥，这些著名大桥都是一件件宝贵的空间艺术品，成为陆地、江河、海洋和天空的景观，成为城市标志性建筑。我国改革开放以来，路、桥建设得到了飞速的发展，对改善人民的生活环境，改善投资环境，促进经济的腾飞，起到了关键性的作用。作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到了相应发展，特别是近十年来，我国大跨径桥梁的建设进入了一个最辉煌的时期，一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大和科技含量高的大跨径桥梁相继建成，标志着我国的公路桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。近几年建成的特大桥梁，不少在世界桥梁科技进步中具有显著地位。一座座桥，实现了天堑的跨越，缩短了时间与空间的距离，美化了秀美山川，为我国疆域的沟通和经济的腾飞起着了重要的作用。我国公路桥梁发展趋势随着科技的发展，在新材料的开发和应用下越发尖端。在桥梁设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段，进行有效的快速优化和仿真分析，运用智能化制造系统在工厂生产部件，利用GPS和遥控技术控制桥梁施工。目前，我国桥梁建设正在与国际接轨，开始向大跨、新型、轻质和美观方向发展。

桥梁工程在工程规模上约占道路总造价的10%——20%，它同时也是保证全线通车的咽喉，特别在战时，即便是高技术战争，桥梁工程仍具有非常重要的地位。根据桥梁的受力体系可分为；拱式桥、梁式桥、悬索桥、刚构桥、斜拉桥。我国公路建设近年来发展迅速，大跨径梁桥、吊桥、斜拉桥的设计、施工水平不断提高，但中等跨径桥梁的设计、施工水平发展相对缓慢,结构形式仍然以简支空心板和简支T梁及箱梁为主，本次毕业设计牟老师给我的设计题目是某30m小箱梁的结构计算和施工图设计。在我国，箱梁桥的设计建设在上世纪六十年代便开始了，1960年中国最早建成的钢筋混凝土箱型薄壁梁桥-山东济宁跃进桥，是我国第一座混凝土箱型梁，跨径为37m+53m+37m；1964年又建成广西邕江悬臂箱梁桥，主跨55米。由于钢筋混凝土结构存在用钢多、自重大、易开裂等缺点，因此，为满足大跨径桥梁发展的需要，使用预应力混凝土为必由之路。几十年以来，随着高速公路和市政工程等基础设施的快速发展，预应力混凝土连续梁桥开始迅速发展并广泛运用。目前我国已建和在建的很大一部分桥梁为预应力混凝土连续梁桥，其中尤其以预应力混凝土连续箱梁桥的发展和应用最引人注目。预应力混凝土连续箱梁桥具有结构刚度大、行车平顺性好、、伸缩缝少和养护简单等优点，备受业主和设计、施工单位的欢迎。目前，在40-150m跨度范围内，预应力连续箱梁桥已成为最主要的桥型之一。

三、设计主要内容及计算方法

基本资料

1.1.1.  桥面净空

净—14m + 2×3m人行道。

1.1.2  主梁跨径及全长

标准跨径：l=30.00m

1.1.3 设计荷载

公路—II级。

人群荷载取3KN/m。

1.1.4  材料

混凝土：主梁采用C40，

预应力钢筋：采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG DGZ-2012）中的15.2钢绞线；

非预应力钢筋：受力钢筋均采用HRB400

级钢筋，直径d<12mm者，一律采用HPB300级钢筋。

1.1.5 计算方法

极限状态法。

四、研究思路、方法及技术路线

1.研究思路、方法：

桥梁是交通工程的重要组成部分，对经济发展，国防战略，政治外交等都具有重要意义。桥梁工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。

（1）在熟悉设计任务的前提下，阅读大量文献资料并撰写文献综述

（2）完成桥梁的方案比选及总体设计。针对给定的原始资料，对桥位提出三个可行性方案，然后进行技术、经济分析比较，选出推荐方案，并论证推荐方案的优缺点。

（3）说明采用方案的设计思路和进程计划等，并按要求撰写开题报告；

（4）拟定结构各部分尺寸，选取计算简图，进行结构内力计算、钢束估算配置及主梁变形计算、抗裂性验算等；

（5）按要求编写设计计算说明书；

（6）绘制全桥主要结构的施工图；

2.研究技术路线：

（1）熟悉基本资料

（2）方案比选，确定最优桥型方案；

（3）主梁构造布置及尺寸拟定；

（4）主梁截面几何特性计算；

（5）主梁内力计算；

（6）预应力钢筋面积的估算及钢筋布置；

（7）主梁截面几何特性计算及束界校核；

（8）持久状况截面承载能力极限状态计算；

（9）预应力应力损失计算；

（10）短暂状况的应力验算；

（11）持久状况的应力验算；

（12）抗裂性验算；

（13）主梁变形计算；

（14）施工图绘制；

五、总体安排、进度计划

六、主要参考文献：

[1]JTG DGZ-2012，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

[2] JTG D60-2015, 《公路桥涵设计通用规范》.

[3] JTG D62-2004, 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

[4] JTG D63—2007,《公路桥涵地基与基础设计规范》

[5] 叶见曙. 结构设计原理（第三版）[M]. 北京：人民交通出版社，2016.

[6] 贾金青.陈凤山.桥梁工程设计计算方法及应用（第二版）.中国建筑工业出版社

[7] 周念先. 桥梁方案比选[M]. 上海：同济大学出版社, 1997.

[8] 范立础. 预应力混凝土连续梁桥[M]. 北京：人民交通出版社，1996.

[9] 邵旭东. 桥梁工程（第三版） [M]. 北京：人民交通出版社，2016

[10] 邵旭东. 桥梁设计百问[M]. 北京：人民交通出版社，2003

[11] 陈忠延. 土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程）[M]. 北京：人民交通出版社, 2002.

[12] 向中富.桥梁工程毕业设计指南. [M]. 北京：人民交通出版社

指导教师意见：

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