桥梁设计开题报告

附件B：

毕业设计开题报告

1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）

毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最重要的教学环节，目的在于培养毕业生综合能力，灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，并结合相关设计规范，独立的完成一个专业课题的设计工作。通过毕业设计这一环节，较为集中和专一的培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决实际问题以及实践动手能力。和以往的课程设计不一样，毕业设计是我们在教师指导下独立地、系统地完成一个工程设计，以期能掌握一个工程设计的全过程，巩固已学课程，并可以继续学到一些新的专业知识，有所创新。设计过程中提高学生独立的分析问题，解决问题的能力，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。

这次设计的任务是预应力混凝土连续梁桥，现把连续梁桥的基本情况加以简要总结：

预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。

由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。

为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。

预应力混凝土连续梁桥的主要断面形式是箱形截面。采用预应力混凝土连续箱梁，可使跨越能力大大增加，目前在40~150m范围内，预应力混凝土连续箱梁占主导地位。无论是城市桥梁、高速公路桥、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨越宽阔河流大桥，预应力混凝土连续梁桥较多的发挥了它的优势，它是广泛使用的一种桥型。

预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，有支架现浇法、悬臂浇筑法和悬臂拼装法、顶推法、移动模架法、大型浮吊施工和旋转施工法等。其中悬臂浇筑和悬臂拼装法应用最广，特别是在1953年悬臂浇筑法问世以来，预应力混凝土连续梁桥有着飞跃的发展。我国已建成的跨度较大的预应力混凝土连续梁桥大部分采用此法施工。

悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工具有的特点：

1）预应力混凝土连续梁桥的结构受力状态有利于悬臂施工，即悬臂施工时的受力于成桥后的结构受力较为接近；

2）作为无支架施工有利于通航河流建桥、有利于城市立交建设，不影响桥下净空；

3）有利于施工作业，加快施工进度；

4）有利于节省施工费用，降低工程造价；

悬臂拼装法与悬臂灌筑法相比较，有如下特点：

1）节段预制可与墩台施工同步进行，拼装时仅有节段吊装、穿束张拉等工序，一个节段施工1～1.5d，较悬臂灌筑法要快得多；

2）拼装块件在专门场地制造，质量易于保证，受气候影响小；节段提前预制，可减少混凝土收缩、徐变的影响；

3）可不需要挂篮等设备，但要有起重能力大的吊机（一般在40～60t以上）；

4）非预应力钢筋的连续性不如悬臂灌筑法好处理，施工变形也不如悬臂灌筑法容易控制；

5）需有较大的预制场地和运输道路条件。

如上比较，悬臂拼装控制好施工变形，在特定条件下，更具有优势。特别是在市政工程中，工期要求比较紧，可以明显缩短工期，更加突出经济性。

桥型方案比选的原则：

比选标准主要依据适用、经济、安全、美观的原则。其中以安全与经济为重。至于美观，要视经济与环境条件而定。在保证安全及质量的前提下，充分采用“三新”，即新技术、新工艺、新材料。在现在国家倡导的节约型社会的要求下，保证经济、美观、新颖及适度创新的同时，最大限度的降低工程造价，缩短工期。

适用原则：要实现安全、适用、耐久、经济，就需要做到技术上成熟可靠，施工上安全可行，造价上经济节省以及使用上经久耐用，功能上不折不扣。

经济原则：评价经济性要从造价、工期及养护维修方面考虑。

安全原则：可以从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几方面考虑。

美观原则：一座桥梁往往是一个城市的标志，一个城市的骄傲，注意人文思想及价值观，充分考虑当地人的审美需求及群众共同的心理状态。桥梁轮廓尺寸应比例匀称，各部分结构要协调平衡。美要能经的起时间的考验。

除了以上四方面主要的比选标准，施工设备和施工能力也是必需考虑的一个方面。每一个比选方案都应初步考虑采用什么施工方法，根据所给的施工设备和现场条件制订施工方案。从经济、工期等方面比较各个方案的可行性。

自60年代中期在德国莱茵河上采用悬臂浇筑法建成Bendorf桥以来，悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法得到不断改进、完善和推广应用，从而使得预应力混凝土连续梁桥成为许多国家广泛采用的桥型之一。当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。

我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥，至今已有40多年的历史，比欧洲起步晚，但近年来发展迅速，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。

然而在我国，预应力混凝土连续梁桥想要在本世纪末赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题：

1．发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土

质量难以提高。

2．在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续—刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。

3．充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面，既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。

虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。

与该毕业设计相近的我国已建成预应力混凝土连续梁桥