T梁毕业设计开题报告---T型简支梁.doc

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1、毕业设计(论文)开题报告 学生姓名： 李建阳 学 号： 36 所在学院： 交通学院 专 业： 交通工程 设计(论文)题目：某20米跨预应力混凝土简支梁桥设计 指导教师： 庄海洋 2012年3月26日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告文 献 综 述 一、课题性质： 毕业设计是实践性教学的重要环节。强化对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养收集资料和调查研究的能力，理论分析与设计运算能力。进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力，同时通过对二级公路的设计，培养学生综合运用所学知识编制设计书的能力，使我们熟练掌握桥梁的设计过程，掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用，掌握桥梁一般技术

2、指标的确定、桥梁上部结构的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力，为今后工作做好技术储备。 二、 桥梁工程的定义 桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻

3、铁等桥梁材料，显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。三、桥梁的分类桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成，五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构，是桥梁结构安全的保证。包括(1)桥跨结构(或称桥孔结构,上部结构)、(2)支座系统、(3)桥墩、(4)桥台、(5)墩台基础。五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件，过去称为桥面构造。包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明。按用途分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥。按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。按结构分为梁式桥，拱桥，钢架桥，缆索承重桥(斜拉桥和

4、悬索桥)四种基本体系，此外还有组合体系桥。按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥。按材料类型分为木桥、圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力桥、钢桥。桥梁分类，多孔跨径总长L（米） 单孔跨径L0（米）；特大桥 L1000 ,L0150 ；大桥： 100L1000 ，40L0150 ；中桥： 30L100 ，20L040 ；小桥： 8L30 ，5L020 。涵洞： L05 （注：单孔跨径系指标准跨径。梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥梁为桥面系车道长度。管涵及箱涵不论管径或跨径大小、孔数多

5、少，均称为涵洞。标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线距离或桥墩中线与台背前缘间距为准；涵洞以净跨径为准。）1. 简支梁桥简支梁桥属静定结构，由于其结构内力受地基变形等因素的影响不大，故可用于地质条件较差的桥位，其受力明确、构造简单、施工方便等优点使其在我国广大地区，尤其是平原地区中小跨径桥梁中得到很广泛地应用。钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥多采用预制装配式施工方法。这不仅可以实行标准化、工业化生产，而且可以提高质量、缩短工期、节省材料。装配式简支梁桥的上部结构，通常由主梁、横隔梁、行车道板、桥面部分和支座等部分组成。其中主梁是桥梁的主要承重构件。预制的主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车

6、辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。桥面部分包括桥面铺装、防水排水设施、伸缩装置、人行道和栏杆灯柱等。钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥的不足之处是结构本身的自重大，而且跨径越大则自重所占荷载的比重就越高。简支梁桥的设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加，使材料的强度大部分为结构重力所消耗。2. 连续梁桥两跨或两跨以上连续的梁桥，属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下，产生的支点负弯矩，对跨中正弯矩有卸载的作用，使内力状态比较均匀合理，因而梁高可以减小，由此可以增大桥下净空，节省材料，且刚度大，整体性好，超载能力大，安全度大，桥面伸缩缝少，并且因为跨中截面的

7、弯矩减小，使得桥跨可以增大。3. 拱桥拱桥的静力特点是，在竖直何在作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。如在均布荷载q的作用下，简直梁的跨中弯矩为，全梁的弯矩图呈抛物线形，而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零，拱只受轴向压力。设计得合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工，现在已很少采用。由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而

8、修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。由于天津地铁一号线所建位置地质情况是软土地基，故不考虑此桥型。4. 刚架桥刚架桥是指桥跨结构和墩台整体相连的桥梁。由于梁和墩柱之间受用刚性连接，在竖向荷载作用下，主梁端部将产生负弯矩，从而减少了主梁跨中的正弯矩，跨中截面的尺寸可以相应减少。支柱在竖向荷载作用下，除承受压力外还承受弯矩，柱脚一般存在水平推力，其受力状态介于梁式桥和拱式桥之间。刚架桥外形美观，结构轻巧，桥下净空较大，桥下视野开阔，在同样净空要求下可修建较小的跨径，因此通常适用于桥下净空和建筑高度受到

9、限制的情况。钢筋混凝土刚架桥混凝土用量少，但钢筋用量较大，且梁柱处易于开裂，常用于中小跨径的城市和公路跨线桥和立交桥。大跨度刚架桥则一般采用预应力混凝土结构，当前，采用悬臂施工的预应力混凝土刚架桥已成为大跨度桥梁的竞争方案之一。5. 斜拉桥斜拉桥的特点是依靠固定与索塔的斜拉索支撑梁跨，梁是多跨弹性支撑梁，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索的间距有关。他们适用于大跨、特大跨度桥梁，现在还没有其他类型的桥梁的跨度能超过他们。斜拉桥与悬索桥不同之处是，斜拉桥直接锚于主梁上，称自锚体系，拉索承受巨大的拉力，拉索的水平分力使主梁受压，因此塔、梁均为压弯构件。由于斜拉桥的主梁通过拉紧的斜索与塔直接相连

10、，增加了主梁抗弯、抗扭刚度，在动力特性上一般远胜于悬索桥。悬索桥的主缆为承重索，它通过吊索吊住加劲梁，索两端锚于地面，称地锚体系。斜拉桥具有施工方便、桥型美观、用料省、主梁高度小、梁底直线容易满足通航和排洪要求、动力性能好的优点，发展非常迅速，跨径不断增大。但实际跨度不大，此桥型不予考虑。6. 悬索桥悬索桥是指以主缆索受拉为主要承重构件的桥梁结构。其结构构造包括基础、塔墩、锚碇、主缆索、吊索、加劲梁及桥面结构等。主要优点是以高强钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大、受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点，同时还以其整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势。四、 钢筋混凝土及预应力简支梁桥

11、简支梁桥属于静定结构，受力明确，构造简单，施工方便，是中心跨度应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化，标准化，有利于组织大规模预制生产，并利用起重设备或架桥机架设。以节约模板，降低劳动强度，缩短工期。国内外中小跨径桥梁绝大部分采用装配式简支钢梁、混凝土梁或结合梁。简支梁以T形梁桥最为普遍，钢筋混凝土T形简支梁桥标准路径不宜大于16m。但是预应力混凝土梁桥可以使标准路径做大。简支梁桥包括一般构造布置、主要截面尺寸、配筋特点和主梁的连接构造等。（1）构造布置 主梁的布置：对于路径大一些的桥梁，如果建筑高度不受限制，则行当加大主梁间距，钢筋混凝土的用量会少些，比较经济。 横隔板的布置：横

12、隔板在T形梁桥中起着保证各根主梁相互连接成整体的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各主梁就能更好地共同工作。（2） 截面尺寸 主梁梁肋尺寸：主梁的合理高度与梁的间距、活载的大小等有关。梁高与路径之比（俗称高跨比）的经济范围大药为1/111/16，路径大的取用偏小的比值。主梁梁肋（或称腹板）的宽度，在满足抗剪需要的前提下，一般都做成较薄，以减少构件的自重。 横隔梁的尺寸：跨中横隔梁的高度应保证具有足够的抗弯刚度，通常做成主梁高度的3/4左右。 主梁翼板尺寸：一般主梁的宽度视主梁的间距而定，翼板的厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。（4） 主梁钢筋构造 T形简支梁桥的钢筋可分为纵向

13、主钢筋、架立钢筋、斜钢筋、箍筋和分布钢筋等。简支梁承受正弯矩作用，故抵抗拉力的主钢筋设置在梁肋的下缘。随着弯矩向支点处减小，主钢筋可在跨间适当位置处切断或弯起。 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥都是采用抗压性能好的混凝土和抗拉能力强的钢筋结合在一起建成的。根据混凝土受预压程度的不同，预应力混凝土结构又可分为全预应力和部分预应力两种。前一种在最大使用荷载下混凝土不出现任何拉应力，后一种则容许发生不超过规定的拉应力值或裂缝宽度，以此改善使用性能并获得更好的经济效益。近年来国外已有在钢筋混凝土梁内部分地施加少量预应力以提高梁的裂缝安全度的做法，这就称为预应力钢筋混凝土结构。目前钢筋混凝土梁桥在国内外桥

14、梁建筑上仍占有重要的地位。中小跨径的永久性桥梁，无论是公路、铁路或者是城市桥梁，大部分均采用预制的装配式桥梁。参考文献1 刘效尧，赵立成，张继尧公路桥涵设计手册梁桥(下册)M北京：人民交通出版社，20002 JTG D622004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S北京：人民交通出版社，20043 JTG D602004公路桥涵设计通用规范S北京：人民交通出版社，20044 范立础，徐光辉桥梁工程M北京：人民交通出版社，20015 江祖铭，王崇礼，黄文机公路桥涵设计手册墩台与基础M北京：人民交通出版社，20006 JTJ 02485，公路桥涵地基与基础设计规范S北京：人民交通出版社，1

15、9857 张树仁，郑绍珪，黄侨，鲍卫刚钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理M北京：人民交通出版社，20048 陈忠延 等土木工程专业毕业设计指南桥梁工程分册M北京：中国水利水电出版社，20009 袁伦一，鲍卫刚公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)条文应用算例M北京：人民交通出版社，200510 JTJ 0412000公路桥涵施工技术规范S北京：人民交通出版社，200011 JTG B012003公路工程技术标准S北京：人民交通出版社，200012 周水兴，向中富桥梁工程M重庆：重庆大学出版社，2001 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告一 在进行桥梁工程设

16、计之前，应收集下列资料： 1、 交通工程设计规范； 2、 桥梁施工地点的土质，水流调查； 3、 附近建筑设施调查；二 研究主要内容： 1. 桥型方案比选； 2. 桥型布置，结构各部分尺寸拟定； 3. 选取计算结构简图； 4. 恒载内力计算； 5. 活载内力计算； 6. 荷载组合； 7. 配筋计算； 8. 预应力损失计算； 9. 截面强度验算； 10. 截面应力及变形验算；三、课题研究的主要步骤和方法： 1、收集资料，编写可行性研究报告 2、概略性确定桥梁构造布置 3、进行构造方案的技术与经济比较，确定选用方案 四、计算方法及步骤1、 主梁内力计算 恒载集度恒载内力2、 活载内力计算 横向分布系

17、数的计算 1、计算主梁抗扭、抗弯惯性矩 2、计算抗扭修正系数 3、计算荷载横向分布系数 4、画出横向分布系数的影响线 计算公路级荷载的最大弯矩和最大剪力 1、跨中截面车道活载最大弯矩 2、计算跨中截面车道活载最大剪力 3、L/4处截面最大弯矩 4、L/4处截面车道活载最大剪力 5、变截面处最大弯矩及最大剪力 6、计算支点截面车道活载最大剪力3、主梁内力组合 通过公示计算各个位置主梁的内力4、预应力钢筋及普通钢筋数量的确定 采用全预应力混凝土梁设计方法确定预应力钢筋的数量和布置5、 截面几何性质计算 根据不同的受力阶段分别计算截面的几何性质6、 承载能力极限状态的计算 跨中截面正截面承载力计算

18、斜截面抗剪承载力计算 1.距支点h/2截面抗剪承载力计算 2.变截面点处抗剪承载力计算7、 预应力损失计算 摩阻损失 锚具变形损失 分批张拉损失 钢筋应力松弛损失 混凝土收缩、徐变损失 预应力损失组合8、 正常使用极限状态计算 抗裂性计算 1. 正截面抗裂性计算 2.斜截面抗裂性计算 变形计算 1. 使用阶段的挠度计算 2. 由预加力产生的反拱度及预拱度的设置9、 持久状况的应力计算 分别计算使用阶段正截面混凝土法向应力、预应力钢筋拉应力、斜截面主压应力、斜截面主拉应力10、 短暂状态应力验算 上缘混凝土应力与下缘混凝土应力计算 五、毕业设计说明书应附带的标准图纸混凝土T型梁桥设计总说明混凝土T型梁桥主梁一般构造图；凝土T型梁桥梁肋钢筋构造图混凝土T型梁桥预应力钢束构造图混凝土T型梁桥横隔板钢筋、横隔板接头构造图混凝土T型梁桥支座构造图 六、最后成果 1. 部分预应力简支梁桥设计书 2. AutoCAD设计图纸 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日