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桥梁毕业设计开题报告

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2020年4月19日
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毕业设计/论文

开 题 报 告

课 题 名 称 大柳树中桥设计

院　 系 城市建设学院

专 业 班 土木工程0905班

姓　 名 郝芳敏

评 分

指 导 教 师

华中科技大学武昌分校
华中科技大学武昌分校学生毕业设计开题报告
学 生 姓 名
郝芳敏
学 号

专业班级
土木工程0905班
系别
城市建设学院
指导教师
余婵娟
职称
讲师
课题名称
大柳树中桥设计
1课题设计的目的和意义
1.1课题设计的目的
“桥梁工程”是土木工程专业的一门专业课程。我们在学习完“结构力学”“混凝土结构设计原理”“材料力学”等基础课程的基础上，经过对本课程的学习，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;掌握常见的桥梁设计构造原理以及中小型桥梁的计算理论和方法；熟悉有关施工方面的知识等。
它已发展成融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科技的进步，一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中，发展了新的分支学科我们在对课本知识掌握的基础上要锻炼和提高自己实际设计的能力。毕业设计则是我们将所学知识具体运用的一个重要环节和必不可少的内容。
对于我们来说，整个毕业设计环节的完成应达到使学生树立正确的设计思想，理论联系实际，逐步掌握设计原则，设计方法，设计步骤；独立完成设计，不断提高分析问题和解决问题的能力；将所学的课程系统地训练，以便掌握桥梁的基本理论、基本知识和基本计算方法；学会使用桥梁规范和设计手册，编写技术文件，不断提高计算、绘图，运用电脑等基本技能。
另外在毕设设计进行的过程中，我们还将不断巩固和加深对各种桥型的力学特点、构造特点以及适用范围的了解；经过自行编制的计算程序，完成一项或多项结构辅助设计工作以及熟悉桥梁结构电算的一般方法；经过绘制施工图纸来熟悉AutoCAD软件的使用，真正的成为合格的毕业生。
1.2课题设计的意义
毕业设计学生独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其它教学环节无法取代的重要作用。经过毕业设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还能够培养土木工程专业本科毕业生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，解决具体问题的能力。以达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。
2课题设计的主要内容
（1）根据毕业设计所提供的工程背景和原始资料(见工程图纸)、 公路桥涵技术标准、技术规范及其它参考资料，针对大柳树中桥设计工程背景进行调研，完成开题报告，翻译土木类英文文献
（2） 研究桥梁分孔，拟制3个技术经济比较方案，并选定最佳方案（含材料用量，施工方法，经济性等比较）
（3） 桥孔结构的计算及设计图（计算部分电算与手算结合）
（4） 桥梁墩台的计算及设计图
（5） 施工程序设计
（6） 编制设计说明书及计算书
（7） 绘部分施工图

3设计方案
方案一：预应力混凝土连续刚构桥
主跨径80m,桥梁全长定为40m+80m+40m。梁底曲线选用圆曲线。桥梁上部采用挂篮悬臂浇筑施工，施工要对称浇筑，应注意立模高程的合理准确控制悬浇高程，主梁边中跨合拢高差应控制在1cm以内。箱梁悬浇施工时在地板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。箱梁混凝土采用50号，墩身和基础采用40号，其它结构全部采用25号混凝土。
方案二：中承式钢管混凝土组合拱桥
跨境组成30.5+99+30.5m，全桥长160m不等跨钢管混凝土中承式拱桥。拱肋外形为等截面结构，中承式自锚结构，钢管拱肋。由于桥面位置在拱的中部穿过，能够随引桥两端接线所需的高度上下调整，适应性好，采用塔架斜拉锁法施工
方案三：预应力混凝土T型梁桥
5*30m预应力混凝土T梁，采用预制拼装法施工，即先预制T型梁，然后用大型机械吊装的一种施工方法。先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留孔道内，将千斤顶支撑与混凝土构件端部，张拉预应力钢筋，使构件也同时受到反力的压缩。待张拉凹控制拉力后，即用夹片锚具将预应力钢筋锚固在混凝土构件上，使混凝土获得并保持预应力。最后在预留孔道内压注水泥浆。
然后按照“实用、经济、美观、施工”的桥梁设计原则，比较以上三个方案
方案比选表
桥型
40m+80m+40m的预应力混凝土连续刚构桥
30.5m+99m+30.5m钢管混凝土中承式拱桥
5*30m预应力混凝土T梁
适用性
常见于大跨高墩的结构中，桥墩纵向刚度较小，上部结构具有连续梁施工的一般特点，因此有较好的技术经济性。其主梁保持连续，既保持了连续梁无伸缩缝，行车舒适。
建筑高度低，易保养和维护，可是抗震能力差。承载能力大，但伸缩缝较多。地基要求高，要求地质情况好，跨越能力差。
各梁受力相对独立，避免超静定梁的复杂问题。行车舒适。
施工难易
采用悬臂浇筑施工，以移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称的向两岸利用挂篮浇筑节段的混凝土。基础采用钻孔灌注桩。施工比较经济方便。
本桥采用有支架施工，但这种施工方法需要耗费大量的建筑材料和劳动力，而且工期较长，因而大大影响了拱桥的推广使用。
等跨径布置，且细部尺寸 相同，能够重复利用模板预制构件，施工较为方便简单。
美观性
全桥线条简洁明快，但因其搞垮比例不是很协调，影响桥型的美观。
拱桥线性美观，曲线线性与周围环境协调，因此非常适用于城市桥梁。
构造简单，线条简洁，桥梁美观。
经济性
无需支座，节省大型制作费用无需大型设备，降低了施工成本，使用的材料较为普通。成本养护费用也少。
施工工艺复杂，适用于城市桥梁，材料性能要求高，费用高，要求施工水平较高，建成后维修费用高；钢材用量大，抗腐蚀、耐火性能不好，后期维护费用高。
施工技术成熟，方法简单，容易掌握，需要机械少，材料普通，价格低。等截面形式能大量节约模板，加快建桥进度，简易且经济。
施工地段地质良好，地势较为平坦，无需复杂结构配合地质地势要求。
由上表可得，经过对此三方案进行对比，并结合实际的经费，环境和施工设备方面判断方案三为最佳方案。在施工技术难度上而言，方案三预应力混凝土T型梁桥的施工技术成熟，施工简单，技术难度较低。而且材料为预制构件能够大大缩短工期。方案二虽然外观最为优美，但其费用高，而且工期长，影响整体施工进度。与此同时它的抗震性能差，而且对地质要求高，技术难度大。方案一，采用悬臂浇筑施工，后期养护时间长费用高。由于高跨比不是很协调，因此连续刚构桥的美观性差。
综上所述，方案三为最优方案。
4实施计划
第七学期20-21周：熟悉设计任务、调研、外文文献翻译；
第八学期1-2周：进行开题报告撰写、开题答辩；
第八学期第3周：桥梁分孔，方案比选，确定最佳方案；
第八学期4-7周：确定结构构造尺寸，运用软件进行结构计算与验算；
第八学期8-9周: 绘制施工图纸；
第八学期10-11周：完成毕业设计说明书、计算书和图纸（或论文）初稿；
第八学期第12周：根据指导教师修改意见修改设计初稿，并按格式规范定稿;
第八学期13-14周: 申请和接受答辩资格审查；
第八学期第15周：进行毕业设计答辩。

5主要参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准．公路桥梁设计通用规范（JTGD60- ）．北京：人民交通出版社， ．
[2] 中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62- ）．北京：人民交通出版社， ．
[3] 中华人民共和国行业标准．公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63- ）．北京：人民交通出版社， ．
[4] 范立础．桥梁工程．北京人民交通出版社， ．
[5] M.S.TROITSKY．Planning and Design of Bridges．John Wiley ＆ Sons，INC，1994．

指导教师意见

指导教师签字：
年 月 日
答辩小组意见：

组长签字：
年 月 日
教研室审查意见：

教研室负责人签字：
年 月 日
院系审查意见：

院系负责人签字：
（公 章）
年 月 日
（此表由学生填写，指导教师、答辩小组、教研室、院系签署意见）