论文总字数：25107字

摘 要

随着计算机的发展，土木工程中的BIM技术已崭露头角。其在工程项目设施实体与功能特性的数字化表达方面有着独特的优势。可以创建一个完善的信息模型，连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，建设项目各参与方可以普遍使用。本设计将基于BIM 技术设计实现钢箱梁桥的标准化设计，结合项目特点制定了可行的BIM技术实施方案，本课题所设计的对象为（45 60 45）m 跨径的钢箱梁桥，桥宽12.75m，双向四车道，采用双箱单室截面，桥面板采用正交异性钢桥面板。下部结构采用钢筋混凝土桥墩，墩高10m基础采用钻孔灌注桩基础。

关键词：BIM技术，钢箱梁桥，土木工程

Standardized Design Of (45 60 45) m-span Two-way Four-lane Steel Box Girder Bridge Based On BIM Technology

Abstract

With the development of computers, BIM technology in civil engineering has emerged. It has unique advantages in the digital expression of the physical and functional characteristics of engineering facilities. A complete information model can be created, connecting data, processes and resources at different stages of the life of a construction project, which is a complete description of the engineering objects and can be commonly used by all parties involved in the construction project. This design will be based on the BIM technology design to achieve the standardized design of the steel box girder bridge, combined with the characteristics of the project to develop a feasible BIM technology implementation plan. , Bridge width 12.75m, two-way four-lane, double-box single-chamber cross-section, bridge deck using orthotropic steel bridge deck. The substructure adopts reinforced concrete bridge pier, and the foundation with a pier height of 10m adopts bored pile foundation.

Key Words: BIM Technology Steel Box Girder Bridge Civil Engineering

目录

第一章 上部结构标准化设计 1

1.1 标准化设计 1

1.2 模块化设计 1

1.3 横断面设计 1

1.4 纵断面设计 2

1.5 平面布置 2

1.6 细部结构设计 3

1.6.1 顶底板 3

1.6.2 加劲肋` 4

1.6.3 横向连接系 4

第二章 模型建立与分析 5

2.1 计算模型 5

2.2 荷载工况及荷载组合设置 5

第三章 内力图 10

3.1 恒载内力计算 10

3.1.1一期恒载 10

3.1.2二期恒载 10

3.2活载内力计算 11

3.3 超静定结构次内力 13

3.3.1 支座沉降 13

3.3.2 温度梯度作用 14

第三章 荷载组合 15

3.1 作用与作用效应组合 15

3.2 承载能力极限状态下的效应组合 17

3.3 正常使用极限状态下的效应组合 17

3.3.1作用短期效应组合 17

3.3.2 作用长期效应组合 17

3.4 荷载组合汇总 18

3.5 迈达斯计算结果 18

基本组合下的弯矩包络图 18

基本组合下的剪力包络图 19

短期效应组合下的弯矩包络图 19

短期效应组合下的剪力包络图 19

长期效应组合下的弯矩包络图 20

长期效应组合下的剪力图 20

第四章 承载力验算 21

4.1 实腹式横隔板刚度验算 21

4.2实腹式横隔板应力验算 22

4.2.1腹板板剪应力验算 22

4.2.2上翼板剪应力验算 22

4.2.3下翼板剪应力验算 22

4.3横向倾覆稳定性验算 22

4.4整体稳定性验算 23

4.5局部稳定性验算 23

5.6正常使用极限状态的验算 25

5.7顶底板正应力验算 27

5.8腹板剪应力验算 28

5.9疲劳验算 28

第五章 桥墩及基础设计 32

5.1支座 32

5.1.1 支座选择 32

5.1.2支座布置 32

5.2墩身设计及验算 33

5.2.1 横桥向及顺桥向尺寸 33

5.2.2 墩身验算 34

5.3承台设计 35

5.4桩基础设计 35

5.4.1桩基础配筋计算 36

第六章 施工组织设计 37`

第七章 施工概预算 39

第八章 BIM建模 42

第一章 上部结构标准化设计

设计内容是（45 60 45）m径双向四车道钢箱梁桥，采用模块化，参数化的思想进行设计。根据《设计任务细化》得梁高2.5m，高跨比1:24。

1.1 标准化设计

标准化设计通常是指对产品的尺寸模数、规格、组合方式等方面制定统一的标准和模式，使产品具有广泛的适用性，并能进行工业化生产。中等跨径钢箱梁桥的标准化目的主要是为了更加合理地利用原材料，使构配件具有更好的通用性和互换性，节省建设成本，以工业化的生产方式来提高经济效益。

中等跨径钢箱梁桥标准化设计要求建立完善的标准部品部件库以及节点库，其中包括钢箱梁桥的单元构部件、商业化部品以及通用构造连接方式等。同时，还需考虑个性化的定制需求，包括美化和丰富城市景观等。

1.2 模块化设计

模块是在标准化原理的应用基础上发展而来的，它常被利用于机械、电子设备、建筑等领域的标准化设计中，是具有尺寸模数化、结构典型化、部件通用化、组装积木化的综合体，所以本设计在中等跨径钢箱梁桥的上部结构中优先选择了模块化原理来指导标准化设计。

模块化设计是指按照功能不同或功能相同但性能、质量、规格等属性不同划分模块，在功能分析的基础上，选择不同的模块进行合理组合以实现产品的用户化和定制化，最后形成满足市场需求的不同设计产品。

1.3 横断面设计

以 N=0.5m 为基本模数，横桥向划分为三种模块：挑梁TL、钢梁GL、横梁HL。利用这些模块可以组合成不同的横断面。

挑梁型TL：基本尺寸为 3N、3.5N，可简写为 TL-3N、TL-3.5N；

钢梁型GL：基本尺寸为 5.5N，可直接简写为 GL；

横梁型HL：基本尺寸为 5.5N、7.5N，可简写为 HL-5.5N、HL-7.5N。

设计任务书中给出桥宽12.75m，所以选择12.75m桥宽布置。如下图：

1.4 纵断面设计

跨径为45 60 45m，所以选用相应的纵断面设计，以M=5m 为基本模数，纵桥向划分为4种模块：边支座型AB/TB、跨间型KJ、中支座型ZZ、跨中型KZ。各种类型的模块都包括几种模数，利用这些模块就可以组合出不同的跨径。

边支座型：基本尺寸为 2.5M，为满足焊接要求依据非梁端侧顶板的凹凸性质又含有两个衍生类——凹顶板边支座型（简写为 AB）和凸顶板边支座型（简写为 TB）；可简写为AB、TB；

跨间型：基本尺寸为 1M、2M、3M，可简写为 KJ-1M、KJ-2M、KJ-3M；

中支座型：基本尺寸为 3M，可简写为 ZZ；

跨中型，基本尺寸为 3M，可简写为 KZ。

跨径组合为(45 60 45)m，纵向基本模数M=5m。如图：

1.5 平面布置

平面布置图需要反映出各个模块的组合方案，包括纵桥向具有由哪些模块组成，横桥向由哪些模块组成。如图所示：

1.6 细部结构设计

1.6.1 顶底板

顶板：

A-B,K-L属于边支型，选用型顶板，厚度16mm，纵向长度12500mm

C-D,I-J属于跨间型，选用, 厚度16mm。纵向长度10000mm

B-C，J-K属于跨间型，，厚度16mm。纵向长度15000mm。

D-E,E-F,G-H,H-I属于中支型，选用，厚度16mm，纵向长度15000mm。

F-G属于跨中型，选用,厚度16mm,纵向长度15000mm。

底板：

A-B与K-L采用型号顶板，厚度采用14mm。纵向长度12500mm

B-C,C-D,I-J,J-K,K-L,属于跨间型，厚度采用14mm。纵向长度10000mm

D-F,G-H,H-I中支座型，厚度采用14mm。纵向长度15000mm。

F-G 跨中型厚度采用14mm。纵向长度15000mm。

3.3.2腹板

边支选用，厚度20mm，=2500-[（2750-14）2%]/2-14-16=2.44264m取2.4m，=2500 [（2750-14）2%]/2-14-16=2.49736m取2.5m。

跨间选用与厚14mm，取2.4m，取2.5m。

中支选用厚24mm，取2.4m，取2.5m。

跨中选用厚14mm，取2.4m，取2.5m。

1.6.2 加劲肋

除了挑梁处其他地方采用规格配置为16mm厚顶板，型号U300×260×8-40 的U肋、铺装层方案为环氧沥青混凝土（40mm） 浇筑式沥青混凝土（30mm）的正交异性钢桥面铺装体系，既能够保证该组合下的桥面系构件具有更好的受力和耐久性能，同时也能使造价更加趋于合理。

挑梁处采用开口平板加劲肋，尺寸：取16mm厚。宽厚比需满足：

≤12,=345MPa，≤180mm，取=160mm。

底部，腹板加劲肋和挑梁处一致。

1.6.3 横向连接系

选用实腹式横隔板，如右图：

支座处横隔板拟采用厚20mm, 中支座采用厚24mm，跨间横隔板采用16mm，所有横隔板与梁同高中间挖空减轻自重。

3.3.5支点处横隔板

形心通过支座反力的合力作用点。横隔板支座处应成对布置竖向加劲肋。加劲肋的尺寸：取16mm厚。采用开口平板加劲肋，宽厚比需满足：≤12,=345MPa，≤180mm，取=150mm。

横隔板与底板的焊缝应完全熔透，人孔宜设置在支座范围以外的部分。

3.3.6非支点处横隔板

横隔板应有足够的刚度和强度，横隔板与顶底板和腹板可采用角焊缝连接。

第二章 模型建立与分析

2.1 计算模型

迈达斯计算模型图

请支付后下载全文，论文总字数：25107字