东三环C4立交工程主桥设计开题报告
2020-04-12 14:07:58
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1设计目的及意义
毕业设计是土木工程专业教学中的重要环节。其主要目的是:培养学生综合应用所学基础理论和专业知识,解决一般工程技术问题的能力,进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计,使学生对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解,熟悉有关规范、规程、手册和工具书,为今后独立工作打下基础。毕业设计应强调理论联系实际,提高学生分析、解决工程实际问题的能力,注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。本次的设计题目是东三环C4立交工程主桥设计,其为我们提供了综合应用专业知识的机会,对于提高综合素质和提升实际工作能力有着非常巨大的帮助,对能熟练掌握CAD,MIDAS等设计软件的操作方法等也具有十分重要的意义。修建东三环C4立交桥,可极大的改善交通压力,对人民的出行方便提供了极大的便利
1.2国内外研究现状分析
1.2.1城市桥梁发展现状
近十年来,引进、消化、吸收外国建桥经验,以先进的技术集成为依托,建成各种体系桥梁占据世界桥梁跨径记录的半壁江山。桥梁结构分析手段、分析方法等全面与世界先进水平接轨。特别是通过大跨进跨河、跨海桥梁工程,把世界桥梁工程界的目光聚焦在中国。随着城市交通的爆炸性增长,城市桥梁设计建造理念发生了改变,桥梁不再仅仅省交通功能,它越来越成为城市景观、城市标志性建筑的重要体现。注重以人为本、环境保护,一大批城市景观桥梁建成通车,不仅完善了城市交通网络,改善了城市通通行,也为城市创造了亮丽的风景线。
以拱 - 梁组合、辅索结构、空间索结构、辅助墩为代表,将“不能”变成现实,打破了传统合理桥梁结构布置的限制。以钢 - 混凝土组合结构发挥了不同材料性能的各自优越性,以体外预应力技术改善了结构的耐久性。整孔预制架设、移动模架、节段拼装、组合梁的钢骨架假设与混凝土桥面板现浇,转体施工等施工工法,保证了城市在不中断交通
1.2.2我国公路桥梁发展趋势
随着科技的发展,新材料的开发和应用,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。
(1) 跨径不断增大
目前,世界上钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径已经突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为300m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。
(2) 桥型不断丰富
本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。
(3) 结构不断轻型化
悬索桥采用钢箱加劲梁,斜拉桥在密索体系的基础上采用开口截面甚至是板,使梁的高跨比大大减少,非常轻盈;拱桥采用少箱
甚至拱肋或桁架体系;梁桥采用长悬臂、薄板件等,这些都使桥梁上部结构越来越轻型化。
(4) 重视美学及环境保护
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、澳大利亚悉尼港桥、英国伦敦桥、日本明石海峡大桥、中国上海杨浦大桥、南京长江二桥、香港青马大桥,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。因此,21世纪的桥梁结构必将更加重视建筑艺术造型,重视桥梁美学和景观设计,重视环境保护,达到人文景观同环境景观的完美结合
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计基本内容
从方案性能、工程数量、材料用量、工程造价、投资来源、美学特点、施工难易程度和施工力量等方面,综合分析比较,对一座5跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥进行结构计算和施工图设计。
主要设计内容包括:
1.进行方案比选,确定主要技术指标,编制设计说明;
3. 研究计划与安排
第 3~4 周 熟悉设计内容及资料
第 5~6 周 桥梁计算分析软件的学习、桥型方案比选、桥跨结构布置
第 7~8 周 荷载计算、截面设计、配筋及验算
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 公路工程技术标准(jtg b01-2014)北京:人民交通出版社,2014
[2] 公路桥涵设计通用规范(jtg d60-2015)北京:人民交通出版社,2015
[3] 钢-混凝土组合桥梁设计规范(gb 50917-2013) 北京:中国计划出版社,2013