毕业设计(论文)开题报告
题目： 邵怀高速公路溆浦连接线
牛儿渡大桥施工图设计
课 题 类 别： 设计 √ 论文 □ 学 生 姓 名： 李 敏 瑜 学 号： 200618030212 班 级： 桥土06-02班
专业（全称）：土木工程专业（桥梁工程方向） 指 导 教 师： 陈 历 强
2010年 3月
邵怀高速公路溆浦连接线牛儿渡大桥施工图设计
目录
一、本课题设计的目的.............. ..... ...........................1 二、文献综述.......................... ............................1 三、方案比选 ......................................................2 四、设计的重点和难点，拟采用的途径........... ......................5
五、设计进度计划........... .......................................6 六、参考文献.......................................................7
邵怀高速公路溆浦连接线牛儿渡大桥施工图设计
一、 本课题设计的目的
通过毕业设计的过程，使学到的书本上的理论知识，能真正联系实践、运用于实践、指导实践，更好的掌握所学的专业知识，同时培养自己独立思考、提出问题和解决问题的能力。
熟悉桥梁设计的过程、特点，掌握桥梁的基本概念与桥规的基本内容，能熟练使用工程绘图软件，能应用计算机对大跨径钢箱拱桥成桥阶段和施工过程进行计算和分析，增强综合运用各种所学知识的能力。对先简支后连续梁桥进行施工过程的计算和分析，一是熟悉桥梁设计的过程、特点，更好地了解的各种设计和施工规范；二是掌握先简支后连续T形梁桥、上承式混凝土板拱、中承式钢管混凝土拱等桥型的各种设计、施工特点；三是熟练使用各种设计软件、计算程序，特别是CAD绘图软件和桥梁博士等各种程序，为以后步入工作岗位，成为一名优秀的专业人员打下良好基础。
二、 文献综述
该桥地处统溪乡牛儿渡，跨越二都河，桥梁中心桩号K20+475，水流方向与路线正交。桥位位于二都河的河床一级阶地上，上游150m有河道卡口，河槽宽约110m，桥址处河道扩宽，河槽宽约120m，北岸为陡坎，南岸漫滩约90m，下游350m处以90°左转弯。测时水面高程为177.73m。S224公路通过左岸，交通较方便。
二都河水位随季节变化较大，在雨季或暴雨时，山水汇集、河水暴涨，水流冲刷极强。桥址区地下水主要类型为孔隙潜水、基岩裂隙水。根据水质分析成果，地表水、地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。根据湖南省水利水电勘测设计研究院编制的《邵怀高速公路溆浦连接线跨河桥梁防洪评价报告》及相关计算，桥址水文参数如下：
设计流量：Q1/100=4030m3/s
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设计水位：H1/100=186.23m 施工水位：H=178.5m
根据《中国地震动参数区划图》GB18603-2001查得地震动参数为：地震动反映谱特性周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g。
根据钻探、工程地质调绘，查明桥址区地层为第四系冲、洪积层及残、坡积层、震旦系板岩。
各工程地质层的容许承载力[σ0]、桩周土极限摩阻力[τi]等设计参数按下表采用。 层号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧1 ⑧2
地层名称 填筑土、种植土 亚粘土 粗 砂 圆砾土 卵石土 亚粘土 碎石土 全风化含砂质板岩 强风化含砂质板岩 容许承载力[σ0]KPa 120 160 200 240 350 180 200 350 700 极限摩阻力[τi]Kpa 15 40 80 100 140 45 65 100 150 三、 方案比选
牛儿渡大桥位于缓和曲线、直线及双曲线上，计算跨径277.06m。鉴于其位于曲线上的长度以及曲度均不大，在确定方案的时候可以暂不考虑其影响。
方案1：9×30m预应力混凝土T梁
图表 1
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先简支后连续T梁是国内外高速公路上常用的一种桥梁结构新形式，具有施工简易、行车条件好且经济合理的特点。它克服了简支梁整体性差的弱点，同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求。先简支后连续结构相对于传统意义上的连续梁桥而言，降低了施工难度，同时一定程度上达到了结构连续的目的。而相对于简支梁来说，减小了跨中弯矩，提高了结构的承载能力，减少了梁部的伸缩缝，并控制桥面横向裂缝额的产生。（本方案已建成实桥）
方案2：30m+2×45m+5*30m预应力混凝土T梁
图表 2
该方案是在方案1的基础上修改而来的，基于二都河属于不通航河流不做通航要求，因此将方案1中的2#、3#（位于河流中）墩合成一个墩以减少施工难度。同时也相应的增加了跨径45m的T梁的梁高，对联系不同跨径的2个墩盖梁做了处理并增设收缩缝，适当加大桩径。相对方案1由于有两种不同跨径的T梁在预制过程中还是少量的增加了工程量。
方案3：70m+115m+70m三跨连拱
图表 3
本方案以两个70m上承式混凝土板拱作为边拱，115m中承式钢管拱作为主拱的三跨连拱形式。在这座桥梁的设计中必须解决的一个问题就是基础的问题，因为一个拱桥的成败就看基础是不是牢靠能否承受足够的推力。该方案中，0#台与3#台采取的形式是不一样的，0#台采用的是桩基础，而9#台采用的是组合桥台（该侧岩石层高一些）。在处理1#、2#墩的时候同样也有问题，这是一个典型的两侧孔径不等的桥墩，恒载水平推力不平衡。采取了以下3个措施来减小不平衡推力引起的基底反力偏心矩：1、设置不同的矢跨比，初步拟定为1/7：1/4：1/7，提高小拱的推力；2、将两拱的起拱线高程设置在不同的位置；3、在小拱侧设置变坡。
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各桥型工程量比较表 材料名称 C50 (C40)C40防水砼 C30 单位 M³ M³ M³ M³ Kg Kg Kg Kg 方案1 1349.8 54.4 723.5 方案2 1403.7 54.4 694.9 方案3 1634.8 54.4 790.6 混凝土 C25 钢管及其他钢材 φj15.2钢绞线 HRB335钢筋 钢筋 R235钢筋
770.6 732.8 608.9 31859.2 31857 47827.5 33912 35636 1452 376871 379803 459991 46514 46944.5 29897.2 各桥型主要优缺点比较表
方案1 能为车辆提供较为舒适方案2 基本情况同于方案1，在其基础上增设了1道收缩缝，整体上对行车舒适性影响不大 方案3 边跨为上承式拱桥，横梁间距为5.6m；中跨中承式钢管拱，横梁间距5.75m，均能很好的保证行车舒适性；同时拱桥泄洪能力显著 我国是一个拱桥大国，据不适用性 的行驶条件，桥下水道无通航要求，能满足泄洪要求 采用预制T梁,需要大量预制场地需要大量吊装与方案1比较，多了两跨40m的T梁，基于其截面尺寸基本不变，只是增加了梁高，增加的工作量不大，减少了一个河道中的桥墩，总体施工相对简单些 完全统计，目前全世界已建成跨度百米以上混凝土拱桥，我国占32%；同样由于混凝土钢管拱施工安全，造型美观近年我国也大量修建了混凝土钢管拱。在修建拱桥的技术及经验十分成熟，可以很好的保证施工的安全 桥型美观，与周围环境协调好 施工 方面 设备，施工工艺复杂，但是30m跨径的T梁在国内使用较多，可借鉴经验丰富 美观性
无突出特色，一般 孔跨不等，较差 综合上述比较，根据经济、适用、安全、美观原则拟采用第三套方案。
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四、设计的重点与难点，拟采用的途径
（1）重点：
① 成桥状态下的结构分析
② 拱轴线的确定
③ 拱桥在恒载状态下内力、位移的计算
④ 结构设计验算（包含正常使用极限状态和承载能力极限状态）
（2）难点：
① 施工过程的正确模拟
② 拱圈线形以及桥面线形的控制 ③ 两侧孔径不等跨桥墩的处理 ④ 墩台受力计算与验算 ⑤ 混凝土的收缩徐变 ⑥ 对拱桥施工方法的认识 ⑦ 计算及其原理 （3）拟采用途径：
① 用桥梁计算软件桥梁博士准确模拟整个施工过程及成桥状态 先计算成桥状态下包括二期恒载的内力，确定所需的预应力的大 小、预应力钢筋的种类和布置位置，并通过手算和电算的对比，确定合适的状态。
②在施工的每一个阶段，充分考虑混凝土的收缩徐变、预应力的损失、
温度应立即支座的沉降等各方面的因素对成桥的影响
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五、设计（研究）进度计划
一、熟悉、准备资料方案比选，完成开题报告，拟定推荐方案的结构尺寸
（第3~5周）
二、推荐方案上下部结构设计计算，电算
（第4~9周） 三、配筋计算
（第9~10周） 四、强度、刚度、稳定性验算
（第10~11周） 五、绘制施工图
（第5~14周） 六、专题小结
（第14~15周） 七、专业文献翻译
（第15周）
八、整理资料，汇总成果，准备答辩
（第16周） 九、答辩
（第17周）
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六、参考文献
[01].邵旭东.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，2005. [02].叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社，2005.
[03].JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京人民交通出版社,2004. [04].JTG D62-2004.公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范[S].北京人民交通出
版社,2004.
[05].JTJ D63-2005.公路砖石及砼桥涵设计规范[S].北京人民交通出版
社,2005.
[06]. JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京人民交通出版
社,2007.
[07].黄平明.混凝土斜梁桥[M].北京:人民交通出版社，1999.
[08].席振坤.横向铰接斜梁桥实用计算方法[M].北京:人民交通出版社，1990. [09].贺栓海，谢仁物.公路桥梁横向分布计算方法[M].北京:人民交通出版社，
1996.
[10].贺栓海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京:人民交通出版社，2003. [11].邵旭东.桥梁设计百问[M].北京:人民交通出版社，2001.
[12].徐光辉，刘效尧.公路桥涵设计手册丛书-梁桥[M].北京:人民交通出版社，
1996.
[13].江祖铭，王崇礼. 公路桥涵设计手册丛书-墩台与基础[M].北京:人民交通出版社，
1994. [14].徐岳.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京:人民交通出版社，2000. [15].易建国.桥梁计算示例集---混凝土简支梁（板）桥[M].北京:人民交通出版
社，1998. [16].徐光辉.桥梁计算示例集---预应力混凝土刚架桥[M].北京:人民交通出版
社，1995. [17].程祥云.梁桥理论与计算[M].北京:人民交通出版社，1996. [18].中华钢结构论坛[Z].www.okok.org
[19].范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社，1992.
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指导教师意见 签名： 月 日 教研室（学术小组）意见 教研室主任（学术小组长）（签章）： 月 日
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