1. 桥梁研究课题
写的太泛的话,不好。就给你一些书的介绍吧。
找几本书看看:《公路桥梁技术丛书》里面有各种桥梁类型的。里面有关于各种桥梁的设计要点。
《公路与桥梁专用设备及材料标准汇编》里面有关桥梁材料的。
《现代桥梁建筑设计》
陈惠发等的国际建筑丛书里面《桥梁下部设计》、《桥梁上部设计》都是国际先进水平。
再细的话可以找几本人民交通出版社的经验丛书。
ps:
桥梁种类:按照受力特点和结构形式分为:梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥。
2. 桥梁工程设计要点是什么
简单说,桥梁工程初步设计阶段的主要工作就是确定桥梁设计的初步方案,估算工程量,提出施工意见,编制设计概算,形成文字图表资料,为编制施工设计文件提供依据。
理论上讲,桥梁设计分为三个阶段。国内一般的(常规的)桥梁设计采用两阶段设计,即初步设计和施工图设计,对于技术简单、方案明确的小桥,也可采用一阶段设计,即施工图设计。
1、初步设计 初步设计应根据批复的可行性研究报告、测设合同和初测、初勘或定测、详勘资料编制。初步设计的目的是确定设计方案,应通过多个桥型方案的比选,推荐最优方案,报上级审批。在编制各个桥型方案时,应提供平、纵、横布置图,标明主要尺寸,并估算工程数量和主要材料数量,提出施工方案的意见,编制设计概算,提供文字说明和图表资料,初步设计经批复后,则成为施工准备、编制施工图设计文件和控制建设项目投资等的依据。 这个过程也是两阶段(三阶段)施工图设计的第一阶段。
2、技术设计 对于技术上复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构,需进行技术设计。技术设计应根据初步设计批复意见、测设合同的要求,对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究、加深勘探调查及分析比较,进一步完善批复的桥型方案的总体和细部各种技术问题以及施工方案,并修正工程概算。 这个过程也是三阶段施工图设计的第二阶段。
3、施工图设计 两阶段(或三阶段)施工图设计应根据初步设计(或技术设计)批复意见、测设合同,进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术决定加以具体和深化,在此阶段中,必须对桥梁各种构件进行详细的结构计算,并且确保强度、稳定、刚度、裂缝、构造等各种技术指标满足规范要求,绘制出施工详图,提出文字说明及施工组织计划,并编制施工图预算。
这个过程是三阶段施工图设计的第三个阶段。
3. 有关桥梁的研究性报告
研究性学习报告
课题:桥梁的研究
学校:
班级:
姓名:
研究时间:
一、中国桥梁五十年回眸
二、桥梁名人
李 春
茅以升
林同炎
邓文中
李国豪
林元培
冯泉钧
三、桥梁知识点滴
1、桥梁的分类
按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。
按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。
桥梁分类 多孔跨径总长L(米) 单孔跨径L0(米
特大桥 L≥500 L0≥100
大桥 L≥100 L0≥40
中桥 30<L<100 20≤L0<40
小桥 8≤L≤300 5< L0<20
涵洞 L<8 L0<5
按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。
按承重构件受力情况可分为梁桥、板桥、拱桥、钢结构桥、吊桥、组合体系桥(斜拉桥、悬索桥)。
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、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。
2、桥梁结构知识
一.桥梁的组成部分与各部分的作用
根树干架在两岸就形成了一座最简单的单孔独木桥。其所承受的重力(竖直的)或外力(竖直的或水平的),叫做荷载。树干作为梁,起承受重力的作用,在桥梁上的学名就叫做承重结构。
二.上部结构
近代桥梁由于所承受的载重和跨度都比较大,结构就比上面说的要复杂一点。拿上部结构来说,如果承重结构是梁,就叫做主梁,可以用钢(钢板栗、钢箱梁、铜街梁)、钢筋混凝土(跨度不大时)或预应力混凝土做成。承重结构如果是拱,就叫做主拱(多于一片拱时拱肋);如果是悬索,就叫做主索或大缆。
桥面设在承重结构上方的叫做上承式桥;桥面设在承重结构下方的叫做下承式桥(在两片(或数片)主梁之间用纵向的及横向的杆件,将两片很薄的主梁联成一个协性较大的空间结构,以抵抗横向的及纵向的力(风力、车辆摇摆力、线路在曲线上时的离心力等)。这些联结杆件形成一个联结系统,叫做联结系。于是上部结构便扩充为四个部分,即:1.桥面;2.桥道结构;3.承重结构及4.联结系。
三.下部结构
荷载是通过上部结构的承重结构传递至下部结构的墩台顶面的。为了使上部结构与下部结构的受力明确(在支点处力的作用位置明确),以便进行精确的力学计算,同时为了上部结构与下部结构之间的连接可靠,必须在上、下部结构之间有一个保证力的作用位置明确并且连接牢固的支点构造,这个支点构造就叫做支座。对于梁式桥来说,由于荷载和温度的作用,梁都会发生变形。这种变形在支座处有两种:一种是梁弯曲时的转动变形;一种是梁伸缩时的移动变形。既允许梁作伸缩变形又允许梁作转动变形的支座叫活动支座;只允许梁作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。每根梁只能有一个固定支座,其余的均为活动支座
桥墩与桥台一般用砖、石砌筑或混凝土灌筑而成,在旱地上有时可用钢做成。承受墩台底部压力的土壤或岩石叫做地基。如果地基具有设计需要的足够的承载力,那么就可将墩台身的底面根据地基承载力的大小和墩台稳定的需要适当扩大,直接支承在距地面深度不大的地基上。这个扩大了的部分就叫做扩大基础或浅基础。如果地基浅层的承载力不足以承受墩台身传下的压力,则要将基础下降到一定的深度,直到满足承载力的需要为止。下降的方法一类叫沉井,一类叫沉桩。沉井与沉桩统称深基础。深基础与浅基础在受力方面的不同之处在于:浅基础只靠基础底部面积传递压力;深基础则除了依靠沉井或桩尖的底部面积将压力传递给地基以外,还依靠井壁和极壁与土层间的摩阻力,将一部分荷载传至地基。所以深基础的承载能力要比浅基础为大。
这样一来,桥梁的下部结构通常就由三个部分组成:1.支座;2. 墩台;3.基础。
桥梁结构:拱桥式
在竖直荷载作用下,作为承重结构的拱肋主要承受压力。拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力,还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。下图分别表示上承式拱桥(桥面在拱肋的上方)、中承式拱桥(桥面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)与下承式拱桥(桥面在拱肋下方)。仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥,桥面必须保持一定的平直度,不能直接铺在曲线形的拱肋上,因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。
下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受,支座不再承受水平方向的力。这样做可以减轻地基承受的荷载,特别是在地质状况不良时。
桥梁结构:斜拉桥
斜拉桥日文称"斜张桥",德文称"斜索桥",英文称"拉索桥(Cable Stayed Bridge)"。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉桥。与多孔梁桥对照起来看,一根斜拉索就是代替一个桥墩的(弹性)支点,从而增大了桥梁的跨度。
斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制,所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中,由于电子计算机的出现,解决了索力计算难的问题,以及调整装置的完善,解决了索力的控制问题,使得斜拉桥成为近50年内发展最快,应用日广的一种桥型。
下承式拱桥可做成系杆拱,即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受,支座不再承受水平方向的力。这样做可以减轻地基承受的荷载,特别是在地质状况不良时。
桥梁结构: 梁桥式
在竖直荷载作用下,梁的截面只承受弯短,支座只承受竖直方向的力。多孔架桥的梁在桥墩上不连续的称为简支梁;在桥墩上连续的称为连续梁;在桥墩上连续,在桥孔内中断,线路在桥孔内过渡到另一根梁上的称为悬臂梁。支承在悬臂上的简支架称为挂梁;伸出有悬臂的梁称为锚梁。架式桥的梁身可以做成实腹的,也可以做成空腹的(称为桁梁)。
3、跨线桥桥型设计
随着我国公路交通事业的发展,近年来互通式立交桥和跨线桥越来越多。这些立交桥和跨线桥不仅是公路交通的重要组成部分,而且已经成为现代的标志性建筑。一个好的桥型设计,能使立交桥在发挥其自身通行能力的同时,体现出对周围环境的美化作用,有的甚至被看作现代建筑中的艺术品。因而在选择桥型时,既要考虑实施的可行性,符合经济适用的原则;同时,又要考虑建筑造型艺术,满足美观要求。这一点已经被当今越来越多的设计者所重视,并且成为现代工程设计的一个重要特征。本文结合笔者对“桥南村”跨线桥的设计,提出应该在适用的基础上,对结构进行美化设计,并针对跨线桥桥型设计中一些认识问题进行探讨。
1实例桥简介
“桥南村”桥(以下称为“实例桥”)是南京机场高速公路K17+006处的一座上跨主线的分离式跨线桥,与高速公路呈10°斜交角。桥面宽度为:7+2×0.75m,行车道净宽7m。设计荷载:汽车—20级,挂车—100。此桥处在R=2500m的凸曲线中,左右纵坡对称,均为3%。桥下净空高度按略超过5m设计。本实例桥上部采用5×20m普通钢筋混凝土等高度连续箱梁结构,下部采用无盖梁独柱式桥墩及肋板式桥台,基础为钻孔灌注桩。该桥已于1997年6月28日与南京机场高速公路同步建成通车。
2桥型选择
通常,选择桥型应根据适用、美观、经济合理以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析,以最终确定工程实施方案。对于跨线桥而言,经过国内工程技术人员多年的实践,目前所采用的型式已基本集中为预制空心板梁和等高度连续箱梁。这中间尤其以空心板梁居多。但是笔者认为,在设计方案时应该以首先考虑等高度连续箱梁方案为佳。其原因是:
⑴在当今社会,人们对于美的要求越来越高,对周围的建筑物,也同样要求美观。如今的设计师应该顺应这种要求,在对结构本身强度进行设计的同时,也应该对结构进行美化设计。作为跨线桥,因为下边要通车,就更为引人注目。因而要尽量减少横向墩的数量,加强下部空间的透视度,增加墩的纤细感,这对整个跨线高架桥是否美观并具有现代的气势,起着很重要的作用。而就这一点来说,只有当采用箱形连续梁方案时才能做到,因为箱形截面抗扭刚度很大,对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。这时,下部结构可以根据美观要求,做成无盖梁的独柱式结构。但如果上部结构采用预制拼装式板梁的话,下部就只能做成传统形式的有盖梁式墩台结构,难以达到美观要求。
⑵等高度连续箱梁桥整体性好,耐久性强,行车舒适。箱梁顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗弯矩,受力合理。桥墩处也不需要设置伸缩缝,梁长伸展,加上梁高一致,整个桥梁外型简洁优美,线条流畅。
⑶对现代跨线桥来说,弯、坡、斜桥已越来越多。如采用预制板桥,那对弯、坡、斜的平面布置处理就比较复杂,设计和施工随之也带来一些问题。譬如,如何使桥梁各部位、各板块之间准确地组合,斜弯桥的各板端细部处理、端部与端部的联结构造以及墩台长度、墩台轴线交角、墩台横坡和各点高差计算等等都比较繁琐,施工中对于诸特征点的座标及高程控制要求非常严格。再者,如果是预应力空心板,那么实际施工中每片预应力板梁在钢筋张拉后的上拱值,由于混凝土龄期的不同往往会有较大差别,以至于造成板梁间连接不顺畅,或是桥面铺装层厚度不能统一、甚至摊铺困难等较为严重的后果,施工质量难以保证。与斜交空心板梁相比,如采用等高度连续箱梁配以独柱墩,则结构轻巧,由于其上部为整体化结构,下部又无盖梁,细部构造比弯斜板桥好处理得多,上述一些不利之处几乎都可以避免,有其独到优点。并且,等高度连续箱梁桥斜交跨越主线时,采用独柱单点支承则可将斜桥改为直桥,实际增大了主线两侧的有效净空,相应地加大了桥梁的跨径。因此,这种独柱式结构非常适合于弯、斜桥。
⑷采用等高度连续梁体系,由于在桥墩支点处负弯矩的存在,使得其跨中正弯矩同简支空心板体系的跨中正弯矩相比显着减小,这就意味着可以节省上部结构的材料数量,减轻梁体自重,也使得下部结构桥墩部分的工程数量相应减少。这些都可以从实例桥中得到验证。实例桥曾对预应力空心板梁方案作了较为详细的技术经济比较,同样是5孔20m的上部构造,采用预应力空心板梁的上部所需主要材料用量为:混凝土C50数量546.9,钢绞线13236.1,普通钢筋29042.2;而最后采用的实施方案—等高度连续箱梁的上部主要材料用量为:混凝土C30数量361.7,普通钢筋105068.2。相比之下,如果考虑钢绞线及其工艺特点,两种方案的综合用钢指标相差不多,但是在混凝土用量上,即使不考虑强度等级差异(板梁混凝土强度等级相对更高一些),普通钢筋混凝土等高度连续箱梁比简支空心板梁竟少用混凝土将近1/3。这样,上部构造的重量大大减轻了,随之当然也节省了墩台和基础的材料用量,体现出技术经济上的优越性。还要指出的是,跨线桥目前一般常用的跨径在16~25m之间,上述20m跨径两种桥型间的对比应该说具有较强的代表性。因此可以讲,同等桥长时,在跨线桥的通常跨径范围内,等高度连续箱梁型式比预应力空心板梁主要材料节省、重量轻,上下部构造均十分轻巧,具有很好的技术经济指标。
3结构造型
结构造型与各部位尺寸比例应相互协调。例如跨径与梁高及桥下净空比例,墩柱直径与高度及桥梁跨径的比例,主桥箱梁翼缘板悬挑长度与梁高的比例等。在这些方面,实例桥做得非常成功,墩柱和梁体结构简洁流畅,纤细轻巧,连续和谐。
4横截面设计
常用的箱形梁截面有单箱单室、单箱双室、双箱单室和双箱双室截面等几种,实际采用何种横截面形式,一般应根据桥的宽度和施工方便性来决定。对实例桥来说,采用单箱单室截面,可以方便施工,同时也节省了材料,其箱顶宽为8.5m,箱底宽4.0m,两侧翼板各挑出2.25m,并采用直腹板。用支架法现场浇筑施工时,这种单箱单室的截面设计有利于全断面一次浇筑成型,设计成直腹板则对施工更加有利。实例桥采用较大的翼板挑出长度,主要是为了美观,同时也考虑到要充分利用箱梁受力特性的变化情况,减小箱底宽度以适当提高正弯区截面重心,充分发挥底板受力筋的作用,减轻箱梁自重。需要指出的是,虽然大挑臂的翼板设计有利于美观效果,但对于类似本桥这样的普通钢筋混凝土连续箱梁桥,如果想用施加横向预应力来增大翼板的挑出长度,则并不可取,那样既不经济,又使施工工艺变得复杂,而且箱室太窄,箱梁在局部荷载作用下,横向弯曲应力往往很大,这样箱梁的横向配筋就要大大增加。
5。下部构造
下部构造应能满足上部结构对支撑受力的要求,同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。实例桥采用无盖梁独柱式桥墩,与连续箱梁的大挑臂结构相配合,能够充分利用桥下空间,简洁明快,外形美观,通透性好,施工方便。对于墩柱的截面形式,一般来说取作圆形看起来更美观一些,墩柱的直径要根据其同上部结构的协调关系及所需盆式橡胶支座的平面尺寸来定。对于一般的跨线高架桥,墩柱直径可在1.0~1.6m之间,本实例桥实际采用柱直径1.1m。实例桥还将其中间的3号墩作为制动墩,墩顶设固定支座,并加强了3号墩的墩柱及桩基配筋,来抵抗汽车制动力作用。实例桥的独柱墩基础设置为单排双钻孔桩,桩径1.0m,承台按斜桥向布置,这种布置形式能使承台在主线中央分隔带位置顺应主线走向,较合理。另外,桥台的形式采用肋板式,这种型式的桥台适用性较强。
6。结构施工
跨线高架式混凝土连续箱梁桥所采用的支架立模、现场浇筑方法,能广泛采用现代施工技术和设备,尤其能适应弯桥和有竖曲线的连续箱梁,施工中上部结构的几何位置易于调整。此方法在梁体施工时,支架工程是主要的一项工作,目前多采用组合式钢管支架。其质量稳定可靠,搭设速度快,可以多次周转使用。除此以外,如能使用混凝土泵车等较先进的设备,则更能体现“省”和“快”。这种非预应力的等高度连续箱梁结构,施工并不复杂,其整体现浇式梁更为经济,而且非常美观,工期也较短,经济及社会效益明显。也因为此法是在桥位上现浇施工,可免去大型的运输设备,省去了预制吊装用的架桥机、贝雷桁架或龙门等一些大型安装设备,其优势还在于一次可以进行多孔桥的连续浇筑施工,一气呵成,桥梁整体性好,结构的耐久性强。
7结束语
⑴在进行跨线桥设计时,应该把对结构的美化设计放在突出位置;在考虑结构自身强度的同时,应注重桥梁造型艺术。
⑵结构造型与各部位尺寸比例应相互协调,梁体结构要舒展流畅,讲究其线型,下部构造要简洁轻巧,通透性好。
⑶多跨等高度连续箱梁配以无盖梁独柱式桥墩,具有现代建筑风格和特色。此桥型整体性好、耐久性强、行车舒适,所用材料省,工期较短,并且非常适合于弯、坡、斜桥形式,富有强大的生命力。在支架法就地浇筑可以实现的情况下,应将其作为跨线高架桥优先考虑的桥型。
4.桥梁建设的成就与发展趋势
一、斜拉桥
我国在400米以上大跨径斜拉桥建设中,创造了自己独特的风格:
索塔采用混凝土塔、不用钢塔。最高的混凝土塔为徐浦大桥,塔高210米;
索塔型式多种多样,有A型、倒Y型、H型、独柱;
主梁结构类型多种,有钢箱梁4座、混合式5座、结合梁4座、混凝土梁7座;
斜拉索采用平行钢丝的有15座、钢绞线的有3座。
2001年建成的名列世界第三位的南京长江二桥钢箱梁斜拉桥(主跨628米)和名列世界第五位的福建青州闽江结合梁斜拉桥(主跨605米)均处于世界斜拉桥领先地位。整体来说,我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列,部分成果达到国际领先水平。目前,我国正在筹划建设的香港昂船洲大桥、江苏苏通大桥,其主跨均达到1000米以上,斜拉桥建设技术将要有新的突破。
二、悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要型式之一,悬索桥优美的造型和宏伟的规模,人们常将它称为“桥梁皇后”。当跨径大于800米,悬索桥方案具有很大的竞争力。我国在90年代以前,虽也修建了60多座悬索桥,但跨径小,桥面窄,荷载标准低。
悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。大缆以AS法(空中送丝法)或PPWS法(预制束股法)制造,美国、英国、法国、丹麦等国均采用AS法,中国、日本采用PPWS法。塔架型式一般采用门式框架,材料用钢和混凝土,美国、日本、英国采用钢塔较多,中国、法国、丹麦、瑞典采用混凝土塔。加劲梁有钢桁架梁和扁平钢箱梁,美国、日本等国用钢桁架梁较多,中国、英国、法国、丹麦用钢箱梁较多。锚碇有重力式锚碇和隧道锚碇,采用重力式锚碇居多。
三、PC连续刚构桥
PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。近年来,各国修建PC连续刚构桥很多,随着世界经济发展,PC连续刚构桥将得到更快发展。1998年挪威建成了世界第一stolma桥(主跨301米)和世界第二拉夫特桥(主跨298米),将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180米),开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例,十多年来,PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米PC梁桥17座,中国占7座,其中西部地区占5座(表五)。1997年建成的虎门大桥副航道桥(主跨270米)为当时PC连续刚构世界第一。近几年相继建成了泸州长江二桥(主跨252米)、重庆黄花园大桥(主跨250米)、黄石长江大桥(主跨245米)、重庆高家花园桥(主跨240米)、贵州六广河大桥(主跨240米),近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术,已居世界领先水平。
四、拱 桥
1.石拱桥
石拱桥是我国历史悠久的源远流长的一种技术。最近又有新的突破,2001年建成的山西晋城晋焦高速公路丹河大桥,跨径146米,是世界最大跨度的石拱桥。
2.混凝土拱桥
混凝土拱桥分箱形拱、肋拱、桁架拱。我国采用缆索吊装架设法施工的最大跨度是1979年建成的四川宜宾马鸣溪大桥(主跨150米),采用拱架法施工的最大跨度是1982年建成的四川攀枝花市宝鼎大桥(主跨170米),采用支架法施工的最大跨度是河南许沟大桥(主跨220米),采用转体法施工的最大跨度是1990年建成的重庆涪陵乌江大桥(主跨200米)。在这个时期,国外混凝土拱桥最大跨度已达390米(前南斯拉夫克尔克桥,1980年建成)。此时,我国与国外差距最少10年。1990年宜宾南门金沙江大桥在国内首先采用劲性骨架,建成了主跨240米中承式钢骨混凝土拱桥,接着广西邕宁邕江大桥改进了工艺(钢骨采用钢管混凝土)使这种施工方法又跨上了一个新台阶,于1996年建成了主跨312米中承式钢骨混凝土拱桥、1997年建成的重庆万州长江大桥(主跨420米),为世界最大跨度的混凝土拱桥。与此同时,贵州江界河大桥建成了世界最大跨度的混凝土桁架拱桥(主跨330米)。据统计,世界上已建成跨径超过240米混凝土拱桥15座,中国占4座,而跨径大于300米的混凝土拱桥,世界上仅有5座,中国占3座,其中西部地区占2座(表六)。我国大跨度混凝土拱桥的建设技术,居国际领先水平。
(1) 钢管混凝土拱桥
钢管混凝土是一种钢-混凝土复合材料,具有高强、支架、模板三大作用,自架设能力强,较好地解决了大跨径拱桥经济、省料、安装方便,后期承载能力高的问题。该桥型我国近年来发展很快,自90年代以来,我国建成跨径大于120米钢管混凝土拱桥40多座,建成跨径大于200米的13座,(表七),最大跨径为2000年建成的广州ㄚ髻沙珠江大桥(主跨360米)中承式钢管混凝土拱桥,为世界第一钢管混凝土拱桥。相继建成的还有武汉江汉三桥(主跨280米)、广西三岸邕江大桥(主跨270米)等多座钢管混凝土拱桥。
表七:中国大跨径钢管混凝土拱桥
目前正在建设的巫山长江大桥(主跨460米),这将又是一座创世界纪录特大跨径钢管混凝土拱桥。
(2) 钢拱桥
世界最大跨径钢拱桥是1997年建成的美国新河桥(主跨518.2米)上承式钢桁架拱桥;名列第二是1931年建成的美国贝尔桥(主跨504米)中承式钢桁架拱桥;名列第三是1932年建成的澳大利亚悉尼港桥(主跨503米,公铁两用)中承式钢桁架拱桥。我国大跨径钢拱桥修建较少,最大跨径的钢拱桥是四川攀枝花3002桥(主跨180米)(表八)。
上海最近动工建设的芦浦大桥(主跨550米)中承式钢箱拱桥,建成后比世界第一的美国新河桥还长31.8米,将夺冠世界第一钢拱桥。
五、21世纪世界桥梁的发展趋向
综观大跨径桥梁的发展趋势,可以看到世界桥梁建设必将迎来更大规模的建设高潮。
就中国来说,国道主干线同江至三亚就有5个跨海工程,渤海湾跨海工程、长江口跨海工程、杭州湾跨海工程、珠江口伶仃洋跨海工程,以及琼州海峡工程。其中难度最大的有渤海湾跨海工程,海峡宽57公里,建成后将成为世界上最长的桥梁;琼州海峡跨海工程,海峡宽20公里,水深40米,海床以下130米深未见基岩,常年受到台风、海浪频繁袭击。此外,还有舟山大陆连岛工程、青岛至黄岛、以及长江、珠江、黄河等众多的桥梁工程。
在世界上,正在建设的着名大桥有土耳其伊兹米特海湾大桥(悬索桥,主跨1668米);希腊里海安蒂雷翁桥(多跨斜拉桥,主跨286+3×560+286米),已获批准修建的意大利与西西里岛之间墨西拿海峡大桥,主跨3300米悬索桥,其使用寿命均按200年标准设计,主塔高376米,桥面宽60米,主缆直径1.24米,估计造价45亿美元;在西班牙与摩洛哥之间,跨直布罗陀海峡桥也提出了一个修建大跨度悬索桥,其中包含2个5000米的连续中跨及2个2000米的边跨,基础深度约300米。另一个方案是修建三跨3100米+8400米+4700米的巨型斜拉桥,基础深约300米,较高的一个塔高达1250米,较低的一个塔高达850米。这个方案需要高级复合材料才能修建,而不是当今桥梁用的钢和混凝土。
六、桥梁技术的发展方向
1.大跨度桥梁向更长、更大、更柔的方向发展
研究大跨度桥梁在气动、地震和行车动力作用下,结构的安全和稳定性,将截面做成适应气动要求的各种流线型加劲梁,增大特大跨度桥梁的刚度;
采用以斜缆为主的空间网状承重体系;
采用悬索加斜拉的混合体系;
采用轻型而刚度大的复合材料做加劲梁,采用自重轻、强度高的碳纤维材料做主缆。
2.新材料的开发和应用
新材料应具有高强、高弹模、轻质的特点,研究超高强硅烟和聚合物混凝土、高强双相钢丝钢纤维增强混凝土、纤维塑料等一系列材料取代目前桥梁用的钢和混凝土。
3.在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。
4.大型深水基础工程
目前世界桥梁基础尚未超过100米深海基础工程,下一步需进行100~300米深海基础的实践。
5.桥梁建成交付使用后,将通过自动监测和管理系统保证桥梁的安全和正常运行,一旦发生故障或损伤,将自动报告损伤部位和养护对策。
6.重视桥梁美学及环境保护
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,这些着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。宏伟壮观的澳大利亚悉尼港桥与现代化别具一格的悉尼歌剧院融为一体,成为今日悉尼的象征。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。
在20世纪桥梁工程大发展的基础上,描绘21世纪的宏伟蓝图,桥梁建设技术将有更大、更新的发展。
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4. 桥的设计主要从哪几个方面考虑
第一章 桥梁总体规划与布置
1.桥梁建设的基本程序是怎样的?
2.桥梁设计之前应调查和收集哪些基本资料?
3.“预可”阶段的任务是什么?
4.“工可”阶段的任务是什么?
5.初步设计阶段的任务是什么?
6.技术设计的内容是什么?
7.施工图设计的内容是什么?
8.公路桥梁设计的基本原则是什么?
9.桥梁设计应满足哪些基本要求?
10.如何确定桥梁上的主要技术标准?
11.桥梁规划时,如何考虑综合利用?
12.选择桥位应注意哪些问题?
13.当桥轴线的法线方向与水流主方向不一致时怎么办?
14.桥梁纵断面设计包括哪些内容?
15.桥梁横断面设计包括哪些内容?
16.确定桥面标高需考虑哪些因素?
17.与桥梁设计有关的河流水位有哪些?为什么桥梁设计中必须掌握这些资料?
18.桥梁净跨径和总跨径的几何定义是什么?
19.怎样确定桥梁全长?
20.对较长的桥梁进行分孔时一般要考虑哪些主要因素?
21.为什么大、中跨桥梁的两端要设置桥头引道?
22.桥梁结构的基本体系有哪些?
23.一座桥梁由哪几部分组成?
24.怎样区分跨河桥、跨线桥、高架桥和栈桥?
25.什么是桥梁美学?
26.桥梁建筑艺术设计应考虑哪些因素?
27.什么叫估算、概算、预算和决算,编制的范围和依据是什么?
28.什么叫桥面净空?
29.什么叫桥下净空?
30.怎样划分大、中、小桥?
31.怎样确定计算跨径?
32.桥梁高度、桥下净空高度和建筑高度有什么不同?
33.什么叫净矢高、计算矢高和矢跨比?
34.什么叫洪水频率和设计洪水频率?
35.桥梁墩台冲刷是一种什么现象?
36.桥前雍水是一种什么现象?
37.在什么情况下设置导流堤?
第二章 设计荷载及作用
1.公路桥梁设计荷载主要分几大类?
2.永久荷载包括哪些内容?
3.基本可变荷载包括哪些内容?
4.其他可变荷载包括哪些内容?
5.偶然荷载主要指哪几种?
6.城市桥梁采用的汽车荷载与公路桥梁所采用的有哪些差异?
7.什么叫汽车和挂车的等代荷载?
8.什么叫做荷载横向分布系数?
9.什么叫荷载折减系数?
10.什么叫活荷载内力增大系数?
11.什么叫做汽车荷载冲击系数?
12.荷载组合共有哪几种?
13.为什么用平板挂车或履带车进行验算时不计冲击力的影响?
14.什么叫施工荷载?
15.什么叫做主动土压力?
16.什么叫静止土压力?
17.什么叫被动土压力?
18.什么叫做温度梯度?
19.什么叫年温差?什么叫局部温差?
20.什么叫混凝土徐变系数?
21.桥梁的设计风荷载由哪几部分组成?
22.什么叫基本风速?
23.什么叫设计基准风速?
24.什么叫阵风系数?
25.什么叫空气静力系数?
26.什么叫地震震级,什么叫地震烈度?
27.什么叫水平地震系数?
28.什么叫抗震分析的时程分析法和反应谱分析法?
29.船只或漂流物对墩台的撞击力应如何计算?
30.什么叫做荷载安全系数?
31.什么叫做材料安全系数?
32.什么叫做工作条件系数?
第三章 梁式桥
1.按静力体系划分,梁式桥主要包括哪几种?
2.按承重结构的截面划分,梁式桥又分为哪几种?
3.永久性梁桥主要由哪几种材料筑成?
4.按平面布置,梁式桥又有哪几种?
5.什么叫桥面简易连续和结构连续梁式桥?
6.肋梁桥之间的横隔梁(板)起什么作用?
7.箱形截面梁内的横隔板起什么作用?
8.装配式板桥和T梁桥中,板与板之间、梁肋与梁肋之间的连结方式有哪几种?
9.什么叫先张法预应力混凝土板桥?
10.什么叫后张法预应力混凝土梁桥?
11.预应力混凝土肋梁桥中,除了预应力筋束之外,还需布置哪些普通构造钢筋?
12.钢垫板下的间接钢筋有哪几种形式?它们的作用是什么?
13.斜梁桥的斜度和斜交角在定义上有什么不同?
14.为什么斜板桥在端部预留锚栓孔?
15.斜板桥的配筋有哪些要点?
16.什么叫扇形弯梁桥?什么叫斜弯梁桥?
17.平面弯梁桥两端支座反力按怎样的规律变化?有哪些有效措施可防止支座脱空?
18.弯梁桥的横坡应怎样设置?
19.悬臂体系梁式桥有哪几种常用的布置形式?
20.悬臂梁桥的布孔要注意些什么?
21.悬臂梁桥中的牛腿起什么作用?设计牛腿时要注意些什么?
22.为什么大跨度连续梁桥沿纵向一般设计成变高度的形式?
23.箱形横截面布置应考虑哪些因素?
24.变截面连续体系梁桥箱梁的梁高应如何拟定?
25.变截面连续体系梁桥箱梁腹板厚度应如何确定?
26.变截面连续体系箱梁顶板、底板厚度应如何拟定?
27.如何控制预应力梁腹板斜裂缝?
28.如何防止箱梁顶板开裂?
29.大跨连续体系梁桥混凝土徐变将产生什么后果?如何控制徐变?
30.混凝土中钢筋腐蚀主要与哪些因素有关?如何控制?
31.钢筋保护层的作用是什么?
32.不同环境下的混凝土结构耐久性设计应考虑哪些因素?
33.什么叫三向预应力结构?
34.后张法预应力混凝土梁梁端设计应注意哪些问题?
35.板的荷载有效分布宽度是什么含义?
36.什么叫荷载横向分布的刚性横梁法?
37.什么叫荷载横向分布的修正偏心压力法?
38.什么叫荷载横向分布的铰接板(梁)法?
39.刚接梁法与铰接板(梁)法的差别在哪里?
40.什么叫做荷载横向分布的杠杆原理法?
41.什么叫做荷载横向分布的比拟正交异性板法?
42.怎样应用“等代简支梁法”来分析非简支的其他梁式体系桥的荷载横向分布?
43.在超静定预应力混凝土梁桥中,有哪些因素会使结构产生二次内力?
44.用等效荷载法求解预应力总预矩的要点有哪些?
45.用换算弹性模量法求解混凝土徐变次内力的要点是什么?
46.混凝土的徐变对静定结构产生次内力吗?
47.在静定梁式结构中,呈非线性变化的温度梯度是否会引起结构的次内力?
48.温度沿截面高度呈均匀变化时,对于无水平约束的连续梁是否会导致次内力?
49.为什么日照温差会使箱梁产生横桥向次内力?
50.弯梁桥中,由于温度和混凝土收缩引起在平面内的位移方向,同由于预加力和混凝土徐变影响引起的位移方向有什么差别?
51.箱形截面梁由于发生畸变会产生哪些应力?
52.什么叫箱形梁的剪力滞效应?T形截面梁和工字形截面梁也会有剪力滞效应吗?
53.在什么情况下箱形梁翼缘会出现负剪滞效应?
第四章 刚构桥
1.刚构桥在结构构造上的主要特点是什么?
2.单跨刚构桥中有哪两种主要形式?
3.单孔门式刚构桥的立柱与柱基之间有时做成铰接形式,为什么?
4.多跨刚构桥可做成哪几种形式?
5.带挂梁的T形刚构桥具有哪些优缺点?
6.带剪力铰的T形刚构桥与带挂梁的T形刚构桥在受力上有哪些差别?
7.三跨连续刚构桥比单跨门式刚构桥从受力上讲有什么优点?
8.为什么连续刚构桥一般采用柔性墩?
9.连续刚构桥墩柱的立面常采用哪几种形式?
10.为什么在连续刚构桥中,桥墩的防撞问题比连续梁桥的显得更重要些?
11.为什么预应力混凝土连续刚构桥的跨越能力较连续梁大?
12.连续刚构桥梁中,边跨与中跨的比例在什么范围内较合适?
13.如何拟定预应力混凝土连续刚构桥的各种尺寸?
14.刚构一连续组合梁桥是一种什么样的桥型?
第五章 拱桥
1.按照静力图式拱桥分为哪几种类型?
2.按照桥面所处空间位置,拱桥又分哪几类?
3.主拱圈的截面形式有哪几种?
4.拱桥一般由哪些材料建成?
5.上承式拱桥的拱上建筑主要有哪几种构造方式?
6.空腹式拱上建筑梁式腹孔可采用哪几种形式?
7.空腹式拱上建筑的拱式腹孔拱圈可采用哪几种形式?
8.实腹式拱上建筑的拱背填料做法有哪两种方式?
9.空腹式拱上建筑的腹孔墩主要有哪两种形式?
10.上承式拱桥一般在哪些部位设置伸缩缝或变形缝?
11.拱桥中常用的铰的形式有哪些?
12.石拱桥拱圈与墩、台以及腹孔墩相连接处为什么要设置五角石?
13.拱桥中设置铰的情况有哪几种?
14.设计拱桥时,对设计具有直接影响的标高是哪几个?
15.当设计的多孔连续拱桥必须采用不等跨径时,可以采用哪些措施来平衡推力?
16.拱桥设计中常用的拱轴线是哪些?
17.为什么工程设计中很少采用三铰拱?
18.双曲拱桥是一种什么样的桥型?它的主拱圈由哪几部分构成?
19.箱形截面拱的组成方式有哪几种?
20.箱形拱桥有哪些特点?
21.拱桥合拢时,为何要强调低温合拢?
22.怎样近似计算拱桥中混凝土的收缩效应?
23.桁架拱桥是由哪几个主要部分组成的?
24.刚架拱桥是在什么桥型基础上演变而来的?
25.常用的桁架拱桥,为什么设置斜腹杆比不设斜腹杆的要好?
26.斜腹杆桁架拱又分哪几种形式?
27.刚架拱桥上部构造的支座按其所在部位分哪几种?具体构造上有什么要求?
28.中承式或下承式拱桥,有时为了争取净空高度或者美观等原因,在两拱片之间不设置横向风撑,这是靠什么来维持拱片的横向稳定?
29.中承式和下承式拱桥的短吊杆设计应特别注意哪些问题?
30.采用中承式或下承式拱桥的一个最重要的安全措施是什么?
31.采用钢管混凝土拱肋作承重结构具有哪些优缺点?
32.劲性骨架混凝土拱桥有哪些特点?
33.劲性骨架混凝土拱桥在设计计算中应注意哪些问题?
34.梁拱组合体系桥梁有哪些基本形式?
35.如何考虑梁拱组合体系桥梁的总体布置?
36.简支梁拱组合式桥梁有哪些基本力学特征?
37.连续梁拱组合式桥梁有哪些基本力学特征?
38.在连续梁拱组合体系的桥梁中,哪些部位易产生裂缝或断裂,如何控制?
39.悬链线拱拱轴系数的物理定义是什么?它对拱桥设计有什么价值?
40.悬链线拱桥设计中的“五点重合法”的含义是什么?
41.为什么混凝土拱桥的承载潜力比梁桥要大?
42.调整主拱圈应力的方法有哪几种?
43.什么称拱圈应力调整的假载法?
44.拱桥计算中,什么情况下可以近似地不计荷载横向分布的影响,什么情况下就必须考虑?
45.什么称拱上建筑联合作用,为什么设计中一般不考虑它?
46.计算拱桥荷载横向分布系数的近似方法——弹性支承连续梁法作了哪些简化假定?
47.连拱作用的基本概念是什么?
48.连拱简化分析的方法有哪几种?
第六章 斜拉桥
1.斜拉桥由哪几个主要部分组成?
2.按塔、梁、墩结合方式划分,斜拉桥分为哪几种体系?
3.斜拉桥的边跨和主跨之比在什么范围内较合适?
4.拉索的间距在哪个范围内较合适?
5.按拉索平面数量和布置形式,斜拉索可分为哪几种?
6.在同一索平面内,拉索有哪几种布置形式?
7.从立面上看,索塔有哪些形式?
8.从横桥向看,索塔有哪些形式?
9.索塔高度和拉索倾角的确定应考虑哪些因素?
10.主梁刚度的确定应考虑哪些因素?
11.混凝土主梁有哪些特点和截面形式?
12.钢-混凝土结合主梁有哪些特点和截面形式?
13.钢主梁有哪些特点和截面形式?
14.如何考虑选择不同材料的主梁结构?
15.斜拉桥的拉索有哪几种类型,各有的特点?
16.拉索的应力控制需考虑哪些因素?
17.斜拉桥中设置辅助墩起什么作用?
18.斜拉桥在梁体上常采用哪些抗风措施?
19.斜拉桥在拉索上可以采用哪些抗风减振措施?
20.斜拉桥的拉索在梁上的锚固方式有哪些?
21.斜拉桥的拉索在塔上的锚固方式有哪些?
22.斜拉桥的索塔有哪些截面形式?
23.为什么一般很少采用三塔或多塔多跨式斜拉桥?
24.目前几座建成的多跨多塔斜拉桥采用了哪些构造措施来保证中塔的稳定?
25.什么叫矮塔部分斜拉桥,它有什么特点?
26.在特大跨径的斜拉桥中,主梁若采用漂浮的支承体系方案,将会带来哪些负面影响?
27.斜向双索面布置的最主要优点是什么?
28.斜拉桥拉索的修正弹性模量考虑了什么因素?
29.斜拉桥的调索计算有哪几种基本方法?
第七章 悬索桥
1.悬索桥是由哪几个主要部分组成?
2.悬索桥的垂跨比是指什么?
3.按照吊杆的布置方式,悬索桥分哪几种类型?
4.按照静力体系悬索桥又分为哪几类?
5.悬索桥的加劲梁多采用钢结构而少采用混凝土结构,为什么?
6.在每侧吊杆平面内布置两条主缆的双链式悬索桥有什么优点?
7.作为悬索桥的一个特殊部件“锚碇”有哪几种形式?各由哪几部分组成?
8.悬索桥的加劲梁常采用哪几种形式?
9.如何保证悬索桥的抗风稳定性?
10.悬索桥主缆的形成主要有哪两种方法?各有什么特点?
11.悬索桥主鞍座的设计应注意哪些问题?
12.悬索桥上的靴跟和散索鞍在设计时应注意哪些问题?
13.吊桥的索夹有哪几种形式?设计中应注意些什么?
14.吊杆由什么材料组成,它与索夹及加劲梁如何连结?
15.如何设计悬索桥主缆的防腐涂装?
16.悬索—斜拉协作体系桥梁中一个尚未得到圆满解决的问题是什么?
17.常用的悬索桥桥塔采用哪几种形式?
18.悬索桥主缆的验算应满足什么要求?
19.悬索桥的锚碇验算应满足什么要求?
20.悬索桥桥塔的验算应满足什么要求?
21.悬索桥的加劲梁除了按常规的方法进行结构分析和截面强度验算外,还应在设计中考虑哪些问题?
22.悬索桥吊索中的附加索力是由哪些因素引起的?
23.悬索桥计算中所采用的挠度理论作了些什么简化假定?
24.悬索桥计算中“重力刚度”的原理是什么?
25.悬索桥计算中的“代换梁法”是一种什么样的计算方法?
26.什么叫物理非线性理论?
27.什么叫几何非线性理论?
28.桥梁结构的非线性包括哪些因素?
29.什么叫T.L和U.L列式法,适用范围如何?
30.等效静阵风荷载计算时,基准高度应如何确定?
31.作用于桥梁上的等效静阵风荷载如何计算?
32.对于悬索桥的主缆和吊杆在计算静风荷载时,《抗风指南》中有什么规定?
33.悬索桥对于静风作用要做哪些稳定性验算?
34.什么叫颤振?
35.什么叫驰振?
36.什么叫涡激共振?
37.什么叫抖振?
38.什么叫雨振?
39.为什么叫尾流驰振?
40.在验算斜拉桥或悬索桥的动力稳定性时用到的“检验风速”和“临界风速”这两个名词,它们的定义是什么?
41.如何估算悬索桥和斜拉桥的基频?
42.如何应用基频初步判断柔性桥梁的颤振稳定性?
43.桥梁的阻尼如何取用?
44.桥梁颤振稳定性是如何分级的?
第八章 结构设计
1.什么是永久性构件和可更换构件,设计中应如何考虑?
2.砖石砌体结构共有哪几大类?
3.什么叫混凝土标号?立方体强度和棱柱体强度?它们之间大致有什么样的关系式?
4.什么叫材料的标准强度和设计强度?
5.混凝土强度等级与混凝土标号间有什么关系?
6.什么叫高性能混凝土?
7.什么叫高强混凝土?
8.什么叫钢纤维混凝土?
9.极限状态设计法包括哪两大类?
10.钢筋混凝土受弯构件的受力分哪三个工作阶段?
11.截面设计中的容许应力法是一种什么方法?
12.受弯构件的钢筋骨架通常由哪几种钢筋结合而成?它们各自起什么作用?
13.钢筋混凝土受弯构件进行正截面承载能力验算时采用了哪些基本假定?
14.钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件在正常使用阶段的计算作了哪些基本假定?
15.为什么对受弯构件有一个受压区高度界限系数的限制?
16.为什么对纵向受拉钢筋有最小配筋率的规定?
17.什么叫适筋梁破坏?
18.什么叫超筋梁破坏?
19.什么叫少筋梁破坏?
20.钢筋混凝土受弯构件在哪些情况才采用双筋截面?
21.为什么对宽翼缘的受弯T形梁作有效宽度的规定?
22.受弯构件中剪跨比是什么样的参数?
23.什么叫简支梁斜截面的斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏?
24.为什么在受弯构件靠近支点的局部区段配置斜钢筋和加密箍筋?
25.为什么简支梁斜截面按抗剪强度的公式通过了,还要验算它的截面最小尺寸限值?
26.为什么对混凝土内的钢筋锚固长度,搭接长度和同一截面的接头数量都作了限制?
27.什么叫大偏心受压构件?
28.什么叫小偏心受压构件?
29.为什么偏心受压长柱还要考虑偏心距增大系数?
30.钢筋混凝土轴心受压构件的配筋方式有哪两种?
31.什么叫纵向弯曲系数?
32.螺旋式间接钢筋能提高截面承载能力的原理在哪里?
33.目前关于混凝土局部承压的工作机理主要有哪两种理论?
34.局部承压所使用的间接钢筋有哪两种形式?
35.什么叫换算截面和换算惯性矩?
36.在什么前提下,才可以应用材料力学或结构力学中的公式来计算受弯构件的变形?
37.为什么在计算汽车荷载引起梁的变形时不考虑冲击力的影响?
38.关于钢筋混凝土裂缝宽度的计算目前有哪三种理论?我国的《公桥规》是基于哪一种?
39.什么叫预应力混凝土?
40.什么叫预应力度?按照预应力度划分钢筋混凝土结构可分为哪三大类?
41.对混凝土施加预应力的方法有几种?
42.钢筋预应力损失包括哪一些?
43.先张法构件与后张法构件在计算弹性压缩所引起的损失方面有什么不同?
44.什么叫钢筋的有效预应力?
45.什么叫预应力钢束布置的束界?
46.预应力钢束弯起的曲线形状有哪几种?
47.预应力混凝土受弯构件在进行正截面强度计算时,与普通钢筋混凝土受弯构件有什么不同?
48.什么叫先张法构件预应力钢筋的传递长度?
49.预应力混凝土受弯构件在短期荷载作用下的总挠度包括哪些内容?
50.什么是荷载长期效应?预应力混凝土受弯构件在长期荷载作用下的挠度如何计算?
51.钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的预拱度应怎样设置?
52.部分预应力混凝土结构具有什么样的受力特性?
53.按预应力度法进行截面配筋设计的要点有哪些?
54.按名义拉应力法进行截面配筋设计的要点有哪些?
55.无粘结预应力混凝土受弯构件具有什么样的受力性能?
56.双预应力混凝土梁是一种什么样的受力构件?
57.钢筋混凝土深梁是如何定义的?
58.简支深梁有哪三种破坏形态?
59.对深梁纵向受拉钢筋的锚固有哪些要求?
60.深梁下部纵向受拉钢筋宜布置在梁高的哪个范围以内?
61.简支深梁的主要钢筋包括哪些?
62.钢结构的计算有哪几项基本原则?
63.桥梁用钢材应具备哪些基本性能?
64.钢结构中所用的钢材按材质区分主要有哪些品种?按成品的钢材区分又有哪几类?
65.钢结构的连接有哪几种方法?
66.焊缝形式有几种?
67.什么叫焊接应力和焊接变形?
68.螺栓连接构件要作哪些验算?
69.铆钉连接的计算与螺栓连接计算有哪些差别?
70.高强螺栓连接的承载能力计算有何特点?
71.什么叫钢板梁,按照连接方式可分哪两大类?
72.钢板梁的总体验算内容有哪些?
73.焊接钢板梁的局部稳定性验算包括哪些内容?
74.什么是钢结构的疲劳?何时需作疲劳验算?
75.钢材腐蚀的原因是什么?
76.钢结构的防护有哪几种方法?各有什么特点?
77.钢材表面喷砂的目的是什么,喷砂如何分级?
78.隔离层的作用是什么?有哪几种类型?
79.面漆有哪几种类型,各有何特点?
第九章 桥梁下部结构
1.梁式桥桥墩由哪几个部分组成?
2.常用的梁式桥桥墩有哪几种类型?
3.梁式桥桥台由哪几个部分组成?
4.常用梁式桥桥台有哪几种类型?
5.拱式桥的墩台与梁式桥的最大差别有哪些?
6.拱桥中常用的单向推力墩有哪几种形式?
7.梁桥墩帽尺寸的拟定应满足哪些要求?
8.梁桥台帽尺寸的拟定应满足哪些要求?
9.什么叫破冰棱?
10.防撞岛是什么样的构筑物?
11.梁桥重力式桥墩要验算哪些内容?
12.梁桥桩柱式桥墩的柱身计算有什么特点?
13.梁桥重力式桥台要考虑哪几种荷载组合?
14.拱桥重力式桥台要考虑哪几种荷载组合?
15.拱桥轻型桥台的计算中一般作了哪些基本假定?
16.有底支撑梁的梁桥轻型桥台可按什么样的结构体系计算,其计算包括哪些内容?
17.天然地基上浅基础有哪几种主要类型?
18.刚性扩大基础验算的内容是哪些?
19.桩基础由哪两部分组成?
20.桩基按受力条件分哪几类?
21.桩基按施工方法分哪几类?
22.什么叫高桩承台?什么叫低桩承台?
23.计算桩基础的“m”法,“K”法和“C”法是些什么方法?
24.什么叫刚性桩和弹性桩,它们在计算上的差别在哪里?
25.单排桩与外力(N,M,H)共平面时,计算中要考虑哪些因素?
26.由多根桩构成的桩基础在什么条件下才考虑群桩作用?
27.沉井基础由哪几个主要部分组成?
28.按下沉方式,沉井有哪几类?
29.气压沉箱与普通沉井的主要差别是什么?
30.嵌岩沉井与非嵌岩沉井在计算上的差别在哪里?
31.沉井在施工下沉过程中要作哪些部分的结构强度验算?
32.浮运沉井稳定性的必要条件是什么?
33.什么叫地基加固处理的换土法?
34.用深层挤密法加固地基的具体方法有哪几种?
35.用排水固结法加固地基的具体方法有哪几种?
36.用浆液灌注法加固地基的具体方法有哪几种?
37.软土地基桥台设计应注意哪些问题?
第十章 桥梁支座与附属构造
1.除了桥梁支座外,桥梁附属构造和设施包括哪些内容?
2.支座的作用是什么?
3.梁式桥支座有哪些基本类型,各自的适用范围如何?
4.大跨度钢桥所采用的摇轴支座由哪几个主要部分组成?
5.大跨度钢桥所采用的辊轴支座由哪几个主要部分组成?
6.什么叫拉力支座?
7.什么叫减振支座?
8.支座垫石的作用是什么?
9.盆式球型支座一般用在什么桥梁上?
10.为什么在大跨径的斜拉桥或悬索桥上,在桥塔处还设置水平限位支座?
11.板式橡胶支座的活动机理是什么?
12.固定支座和活动支座的布置应遵循哪些原则?
13.在连续梁桥设置固定支座的桥墩(台)上,是否全部采用固定支座?在设置活动支座的桥墩(台)上是否全部采用双向活动支座或单向活动支座?
14.对于具有坡度的桥梁,设支座处的梁底面应作何处理?
15.为什么在连续曲梁桥的中间独柱墩上,有时将活动支座沿径向按一定的预偏心布置?
16.板式橡胶支座的设计验算包括哪些内容?
17.盆式橡胶支座的设计验算包括哪些内容?
18.对于不同的桥面结构,应选择什么样的桥面铺装?
19.如何进行桥面排水设计?
20.桥梁伸缩缝有哪些形式?各有什么特点?
21.桥梁上的人行道主要有哪些类型?
22.桥梁安全带有哪些形式?
23.桥梁护栏主要有哪些类型?
24.桥梁上照明设计应满足哪些基本要求?
25.桥梁照明有哪几种布置方式?
26.桥头跳车产生的原因有哪些?
27.防止桥头跳车可以采取哪些措施?
28.桥梁防撞保护系统的设计规则和内容有哪些?
29.桥墩防护的薄壳筑砂围堰是如何达到防撞目的的?
30.地震区对桥梁构造设计应遵循哪些原则?
31.桥梁标志的作用是什么?
32.交通标志有哪些类型?
第十一章 混凝土桥梁加固改造
1.旧桥承载能力不足主要可归结为哪些因素?
2.外包混凝土加固适用于哪些场合?
3.外包混凝土加固应注意哪些设计要点?
4.外包混凝土应满足哪些构造规定?
5.喷锚混凝土有哪些基本性能?
6.喷锚混凝土可用于哪些场合?
7.喷锚混凝土加固旧桥应遵循哪些设计原则?
8.锚固植筋胶有哪些种类和特点?
9.植筋锚固的工艺流程是怎样的?
10.植筋锚固力与锚固深度的有何关系?
11.粘贴钢板法适用于哪些场合?
12.贴钢板加固应如何设计?
13.贴钢加固对结构胶的性能有何要求?
14.什么是纤维增强聚合物?它由什么材料组成?
15.纤维增强聚合物(FRP)有哪些类型和特点?
16.碳纤维补强加固有哪些优点?
17.碳纤维加固可用于哪些场合?
18.如何进行碳纤维粘贴加固?
19.体外预应力加固常用于哪些场合?
20.体系转换加固法的原理是什么?
21.桥梁下部结构易产生哪些病害?
22.下部结构有哪些加固方法?
5. 桥梁模型设计方法
一、设计方法:
1、方案构思与结构选型
根据竞赛规则要求,我们从模型设计的要求、模型制作材料的性能、加载形式和制作方便程度等方面出发,采用白卡纸、白乳胶和白棉线设计制作了桥梁模型。
为了达到轻简抗挠的效果,通过对稳定性的分析,我们采用了悬索与拱桥组合的结构。简支梁是我们结构的核心部分,为了增加其的刚度和稳定性,在接点出增加了承台,两条梁用棉线绑扎固定。
2.模型规格:
1)模型总跨度1050mm,桥面宽220mm,桥面高
差>150mm。
2) 桥梁模型设计为双跨不对称结构,左跨300mm右跨
650mm,每个车道宽100mm。
3.) 受力构件设计
a) 核心部分为支架简支梁。桥面板和简支梁的组合,作为压弯系统,承担结构的整体受压、受弯;
b) 简支梁之间用棉线绑扎为了增加简支梁的稳定性; c) 多层梁组合作为抗拉系统,承担桥梁变形由简支梁传递过来的的拉力。
二、设计过程:
1.材料性能分析
白卡纸:A0图纸。此模型设计的重点是抵抗均布载荷和动载过程对桥梁产生的屈 曲、断裂、磨损以及弯曲等破坏。所以考虑到白卡纸具有两考的抗拉性能,而且通过简易的构建制作,能够大大提高白卡纸的强度。组合成一个具有良好结构体系的桥模型。发挥纸所体现出的钢的特性。
乳白胶:粘结力强,满足结构受力特点,使纸间紧密结合。缺点是湿度 大,不易干燥,干燥后硬度强,但容易产生脆性破坏。
棉线:韧性较好,材质较轻,易于绑扎节点与乳白胶配合使用可以使结构更加牢固,还可以承受一定的拉力。
2.结构选型
此模型设计的重点是抵抗静载加载砝码对桥梁产生的弯矩总和,利用好卡纸自身抗拉的力学特性。再者组合梁结构综合应用了刚性构件抗弯刚度高的优点,结构可以做到结构自重相对较轻,体系的刚度和稳定性相对较大,因而可以承受较大的载荷。
6. 桥梁建设的基本方法
桥梁建设的基本方法以设计程序为主。
桥梁设计程序:
包括:前期工作、初步设计、技术设计、施工设计。
桥梁的规划设计:
包括:野外勘测与调查研究、纵断面设计、横断面设计、平面布置、桥梁的设计原则。
桥梁体系、造型与美学: 桥梁的体系主要有梁式体系、拱式体系、架刚桥、组合体系; 桥梁的设计一定要满足美学要求。 桥梁设计程序
前期工作: 预可行性研究报告与可行性研究报告的编制; 包括:工程必要性论证、工程可行性论证、经济可行性论证。
初步设计: 进一步开展水文、勘测工作;桥式方案比选;科研项目立项;施工组织设计、概算。
技术设计: 进一少深化初步设计:充分勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概算。
施工设计: 编制施工图、编制工程预算。
7. 道路与桥梁设计重点研究的关键问题是什么 以及解决思路
道路设计重点是线位方案是否合理,能否有效解决出行、拥堵问题。
桥梁设计重点是结构是否经济合理。
解决思路,很多还是需要靠经验积累,多思考问题。
8. 桥梁与隧道工程的研究方向
(一) 桥梁结构工程与抗震分析
以物理和几何非线性分析方法为基础,传统桥梁和新型桥梁结构(如连续梁桥、刚构桥、斜拉桥和组合梁桥等)的受力分析、设计理论和施工技术。
通过桥梁在车辆、地震、风等动力荷载作用下的动力响应分析,研究桥梁结构的安全性、动力可靠性及损伤、失效机理、寿命评估及可靠性设计方法。
(二) 桥隧检测、加固技术与可靠性分析
桥梁及隧道施工信息监测、分析与反馈理论、技术和应用,包括各类桥梁及隧道健康检测方法、加固技术、结构可靠性分析方法和结构可靠性实用设计的原理及方法等。桥梁及隧道运营过程中的可靠性诊断与维护技术理论。
(三) 桥隧工程仿真分析
掌握桥梁隧道设计的基本方法,包括结构尺寸拟定、荷载确定、结构内力分析以及钢筋配置等;运用混凝土理论、钢结构理论、现代非线性分析方法,研究桥梁及隧道施工方法、工艺措施等。
掌握计算机仿真数值模拟分析原理与方法,模拟桥隧施工方法、施工过程、移动荷载、预加应力、混凝土收缩和徐变、支座沉降、温度变化等桥梁隧道结构分析特定问题。
(四) 隧道设计理论与优化
运用结构力学、混凝土理论、现代岩土力学等基础理论,研究地层处理、开挖、支护及衬砌的设计与计算方法。掌握复杂情况下隧道及地下结构分析原理,运用现代非线性分析、优化设计等方法,研究隧道工程的地质环境及其评估方法、硐室开挖后的力学动态、支护结构的力学效应及其特征、隧道支护体系的设计及优化原则和方法等内容。
(五) 隧道施工新技术及信息化
掌握隧道主要施工技术和方法,施工期间的力学动态与行为;掌握隧道施工新方法和新技术,包括盾构隧道的受力特征及主要的设计分析方法、盾构隧道结构形式及最新发展趋势等,并能够对特殊环境条件下的复杂隧道进行综合分析与设计。
研究控制隧道工程的关键技术和方法,隧道与地下工程地质灾害理论体系,隧道防灾控制工程规划与设计理论框架等。运用工程测量、力学、计算机、管理等专业及基础知识,研究隧道与地下工程设计与施工的信息化方法,包括信息监测、分析与反馈理论、技术和应用等。
9. 桥梁毕业设计开题报告
桥梁毕业设计开题报告
毕业设计开题报告是我们每一个即将毕业的大学生要去撰写的,那么,关于桥梁专业的毕业设计开题报告要怎么写呢?下面是我搜集整理的桥梁毕业设计开题报告,欢迎阅读。
桥梁毕业设计开题报告一
题目:山东省马莱高速公路路基路面综合设计
一、 课题名称
《山东省马莱高速公路路基路面综合设计》是我们这次毕业设计的课题,这也是对我们大学4年所学知识的一次最重要的检验。
二、设计背景
我国公路建设方面成就十分显着。我国的高速公路从1992年的652公里增加到2003年的近3万公里,高速公路总里程仅次于美国,名列世界第二。全国有16个省区高速公路突破1000公里,其中山东省突破3000公里,江苏、广东省突破2000公里,河北、山西、辽宁、浙江、河南、湖南、湖北、江西、安徽、广西、四川、云南、陕西13个省突破1000公里。
公路的技术结构进一步改善。全国等级公路占公路总里程的比重达到了86.89%,比上一年提高了1.1个百分点;二级及以上技术等级公路达到18.9万公里,占公路总里程的比重达到13.48%,分别比上一年和“八五”末增加0.96个和5.2个百分点。
公路路面等级进一步提高。到2001年底,全国有路面公路里程达到154.6万公里,占公路总里程的91%;路面铺有沥青、水泥的等级公路达到133.6万公里,占公路总里程的78.7%。拥有二车道及以上的宽阔好路有22多万公里。其中高级、次高级路面公路里程达到59.6万公里,占公路总里程比重达到42.5%,比上一年增加1.6个百分点。
三、设计内容基本概况
马站至莱芜段高速公路是交通部规划的国家重点公路青岛至红其拉铺线的重要组成部分,是山东省“五纵、四横、一环”高等级公路网的组成部分。马莱高速公路的建设是加快山东半岛城市群的崛起和发展、打通青岛市向西出口通道的重大举措。本路段起点桩号K126+000,终点桩号K226+400。
所经地区属于温带大陆性季风气候,四季分明、光照充足、少雨多风、气候干燥,春夏季多偏南风、冬季多偏北风,年平均气温11.0-13.0℃,最冷月平均气温-1.4℃,最热月平均气温27.4℃,年极端最高气温38.0-41.0℃,年极端最低气温-14.5- -25.5℃,多年平均降雨量为690-900mm。降水量的季节变化很大,有明显的旱季和雨季。平均夏季降水量最大,冬季降水量为最小。山区降水量相比平原区降水量偏多。由于该沿线地区地形复杂,地面起伏较大,热量和降水分布不均,导致干燥度在地理分布上的较大差异,一般山区、山丘地区为湿润气候区,其它地区为半湿润气候区。气压的月季变化是夏季最低,冬季最高,最高值一般出现在12月至次年的一月份。春秋季为过渡型季节,春季气压逐渐下降,秋季迅速上升,一年之中气压的变化形势呈对称的“V”字型。工程沿线地处东亚季风地带,一般春末夏初多为偏南大风,冬季多为偏北风,季风气候显着。
四、设计方法与思路
本课题主要通过文献研究、社会调查、分析设计、等方法,坚持设计与实际情况相结合。
由于道路是一种带装的三维的空间结构物,包括来路面、路基、桥涵、隧道等工程实体。故本次设计是从几何和结构以及环境三个研究的。
在结构方面,对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计总的要求是:用最小的投资,尽可能少的外来材料以及合理的养护力量,使它们能在自然破坏力和汽车行驶所产生的各种力的作用下,在设计年限内保持使用质量。
对于设计的几何方面主要研究汽车行驶与道路的各个几何元素的关系,以保证在设计速度,预计交通量以及地形和其他自然条件下,行驶安全、经济、旅客舒适以及道路美观,因此,实际上我们要涉及的是人、车、路、环境的相互关系。驾驶者的心理汽车运行的轨迹、动力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的几何设计有着直接的关系。
此外,道路修建和汽车交通对于环境的影响也必须加以注意,特别是在修建时期,一定要注意对于周边环境的保护,尽可能的减少对地物、地貌等自然环境的破坏。
五、主要设计内容
1.纵断面设计
根据平曲线的基本完成,然后按20米的里程桩读出每个桩号的'高程,其中包括百米桩,加桩,以及各主点里程桩,按水平1:2000,垂直1:200的比例初步绘出路段的纵断面图,然后对本路段的纵坡做出初步的安排,在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡,根据具体地形和规范确定纵坡度,后进行纵坡的调整,并推算出纵坡值,且要满足规范的要求,接着确定转坡点桩号、标高,然后设计竖曲线:①转坡角的计算:变坡角 W= I1-I2 (式中i1、i2分别为相交坡度线值,上坡为正,下坡为负)②确定竖曲线半径、计算其要素:竖曲线切线长T=L/2=RW/2;竖曲线长度L=RW;竖曲线半径R=L/W;③计算竖曲线起、终点桩号极标高。
2.横断面设计
路段路基横断面的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸,对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。本路段一般情况下的标准路基横断面形式和尺寸按规范中的要求拟定。横断面设计方法:(1)在计算纸上绘制横断面的地面线。(2)从“路基设计表”中抄入路基中心填挖高度,对于有超高和加宽的曲线路段,还应抄入“左高”、“右高”、“左宽”、“右宽”等数据。(3)根据现场调查所得来的“土壤、地质、水文资料”,参照“标准横断面图”,画出路幅宽度,填或挖的边坡坡线,在需要设置各种支挡工程和防护工程的地方画出工程结构的断面示意图。(4)根据综合排水设计,画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式,并注明尺寸。
3.路基路面排水设计
路基路面排水作为一个综合排水系统总体考虑。在本路段的排水设计当中,在所有的挖方路堑地段都相应的设置了路堑边沟以配合涵洞迅速的将路基范围的水排走.路基排水设计的原则应当因地制宜、全面规划,充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水的沟渠的设置和联结应尽量的不占或者是少占农田,并应当与当地的农利的建设相配合。要结合当地水文条件和道路等级情况,就地取材、以防为主。
①路基在挖方路段,和原始地面线水平或倾向路基的填方处设置边沟。边沟采用0.6*0.6m2梯形断面,内侧边坡采用1:1.0坡度。边沟纵坡同路线纵坡,采用M7.5浆切片石防护。路堑与高路堤衔接处边沟出水口延伸至坡脚以外。边沟水流流向涵洞进水口时,为避免冲刷,应作适当处治。
②挖方路基边坡坡顶5m以外设置截水沟,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流。截水沟采用0.6*0.6m2 梯形断面,在山坡较陡时,采用浆砌片石梯形断形式。截水沟的沟底坡度不小于5%。
③将边沟、截水沟、边坡和路基附近的积水引排至路基范围以外时须设置排水沟。排水沟视实地情况布置。
4.边坡防护
一般路段夯实方格式植草,在高填路堤(填方超过8m)路段因填土较为松散,暴露在空气中,易受风、雨、尤其是雨水的冲刷侵蚀,设计中采用人字型大骨架护坡,骨架内夯实种草,保证边坡不裸露于大气中,防止路堤边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可以收缩坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积。本设计路段主要采用人字型骨架护坡,高路堑路段汇水面积较大,加之它直接位于路面上侧,所以在雨水的作用下的碎落会影响路面行车的安全。同时从美观的角度,选用了孔窗式护面墙,护面墙用M7.5浆切片石砌筑,基础应设置在稳定的地基上,前趾应低于边沟铺砌底面。路堑边坡每6-10m设置成一级护面墙,上下级台阶间设置1.0-2.0m平台并进行封闭。护面墙厚视墙高确定,顶宽40-60cm,底宽为顶宽加0.1倍墙高。护面墙每隔10-20m设置宽2m伸缩缝一道,每隔2-3m设泄水孔,孔径0.1m。
5.挡土墙的布置
为保证坡角稳定,并尽可能节约用地,在坡角处设置了挡土墙。挡土墙设计为重力式,底部设墙趾台阶,增加路基的稳定性;沉降缝及泻水孔的布置:沉降缝每隔10至186米设一道,缝宽2.0厘米,用沥青木板沿墙的内侧、外、顶三侧填塞,深度为20厘米。离地面0.5米的设泄水孔,每隔两米设一排,。孔与孔的横向间距为2米,上下排交错部置。
6.路面设计
本设计拟定了水泥混凝土路面,按设垫层和不设垫层两种路面结构方案。路面是公路的重要组成部分,路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质,并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经施工养护条件,遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。通过技术经济比较,作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。
路面:⑴ 预计交通分析:水泥混凝土路面设计使用年限为30年。参照设计规范,交通量和水泥混凝土路面设计年限累计标准轴次均按一级公路的标准换算。故属于道路重交通。拟定面层厚度采用24cm水泥混凝土。(2)本设计一共拟定了二种干湿状态共4种路面的结构类型。其具体结构的类型见路面结构设计图,推荐采用路面方案为第一种。上面层为4cm细粒式沥青混凝土,中间层为5cm中粒式沥青混凝土,下面层为9cm粗粒式沥青混凝土。基层采用15cm二灰碎砾石和20cm石灰碎砾土石。在地下水较丰富的中湿路段可以加设20cm天然砂砾垫层。
7.路基土石方调配
(1) 填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少总的运输量。(2)土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越调运,同时尚应注意施工的可能与方便、尽可能避免和减少上坡运土。(3)为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。(4)土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要考虑弃方或借方占地,赔偿青苗损失及对农业生产的影响等。(5)不同土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。(6)位于山坡上的回头曲线路段,要优先考虑上下线的土方竖向调运。(7)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量,妥善处理。具体步骤:(1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。(2)弄清个桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填缺与挖余数量。(3)在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距,供土石方调配时参考。(4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则,具体拟定调配方案。(5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏中。(6)土石方调配后,应按下式进行复核检查:横向调运+纵向调运+借方=填方;横向调运+纵向调运+弃方=挖方;挖方+借方=填方+弃方。
六、毕业调研情况简介
四月五日早晨,我们设计组一行三十余人前往位于衡阳市附近的衡大高速公路进行为期三天的毕业调研。
衡大高速公路设计全线为重交沥青混凝土路面,分三层摊铺施工。层厚分别为4cm、5cm、6cm,体现了“强基薄面”的设计原则。基层采用水泥稳定类刚性基参层:底基层厚20cm,下基层和上基层各17cm。用摊铺机摊铺。基层上面采用三层稀浆(乳化沥青)封层防水。现在基层一般不采用防水土工布防水,因为土工布和面层黏结性不好,容易产生路面滑移和车辙。基层摊铺、碾压完成后,要注意养护:铺麻袋防曝晒、及时洒水等。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车反复作用产生的压实变形,确保路面的使用品质和使用寿命。
边坡防护一般包括坡面植被防护和工程防护。衡大高速两边的边坡采用的是种草、铺草皮和喷播植草三种方法。沿线工程防护多采用网格式、弧形、“v”字形等轻型挡土墙。
我们同时还参观了沿线一座大桥的施工以及排水设施和拌和厂。
通过此次调研,我亲身体验了许多课本上的知识在实际施工过程中的应用。对路基、路面、挡土墙、边沟、截水沟、拌和场、实验室等以往觉得比较抽象的概念有了具体和直观的认识。我深深地感受到自己还有许多不懂的地方需要向施工技术人员认真请教。从而也让我认识到学习是没有止境的。相信在以后的工作中,我会不断学习,不断总结经验,从而升华自己所掌握的理论知识。
七、设计进度安排
⑴熟悉毕业设计任务,收集资料,作好毕业设计前的准备工作;(一周)
⑵毕业调研;(一周)
⑶纵断面、横断面的设计及土石方的计算和调配。在这一阶段,主要是设计纵断面纵坡,绘制纵断面图,确定坡度;横断面设计,绘制横断面图;计算土石方并进行调配,填写路基设计表;(五周)
⑷路基工程设计。路基排水设计,路基防护工程设计,路基支挡工程设计,软基处理。包括:边沟、排水沟、截水沟、急流槽、挡土墙和涵洞,以及边坡防护和软基处理;(四周)
⑸路面工程设计。包括:路面横断面设计,沥青路面结构设计,路面结构方案比选,路面排水设计;(一周)
⑹公路小桥涵洞设计。针对桥梁、涵洞的结构特点进行强度设计,挠度、荷载、承载力计算;(两周)
⑺编写英文摘要与专业英语文献翻译;(一周)
⑻编制及应用计算机程序;(一周)
⑼编写说明书、文件装订、毕业设计答辩。(一周)
从三月一日至六月二十日,共计十七周。
七、主要参考文献
⑴公路工程技术规范《JTJ01-97》公路管理司97.11;
⑵公路路线设计规范《JTJ011-94》第一公路勘测设计院94;
⑶公路路基设计规范《JTJ013-94》第二公路勘测设计院95.11;
⑷公路水泥混凝土路面设计规范《JTJ012-94》公路规划设计院94.06;
⑸公路沥青路面路面设计规范《JTJ014-94》公路规划设计院97.01;
⑹公路路基施工技术规范《JTJ033-95》;
⑺《路线》设计手册、《路基》设计手册(第二版)第二公路勘测设计院96.05;
⑻《小桥涵设计》手册 河北省交通规划设计院 99.01;
⑼《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(交公路发[612]-96)工程定额站96;
⑽《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》;
⑾《道路交通标志标线》;
⑿《交通管理于控制》。
八、毕业设计态度
毕业设计是大学学习生活的最后阶段,也是对大学四年所学知识全面化、系统化、延伸化的一个过程,将为以后的工作打下一个良好而坚实的基础。重要性不言而喻,因此在这次毕业设计过程中,我将以端正的态度面对;合理安排自己的作息时间,不无故早退、旷课,严格遵守校纪校规;独立完成自己的任务,遇到问题虚心请教老师和同学。争取以优秀的成绩完成本次设计。
谢谢各位老师!
桥梁毕业设计开题报告二
一、现状及趋势
桥梁是公路、城市道路或铁路的重要组成部分,也是国家工业和技术水平的综合水平体现。
桥梁在我国的应用历史悠久,最早出现的桥梁是木桥,但因木材本身的特性,如质松易腐以及受材料强度和长度支配等,不仅不易在河面较宽的河流上架设桥梁,而且也难以造出牢固耐久的桥梁来因此被石桥所取代,例如赵州桥就是典型的石拱桥。而在我国南方常见的桥梁是竹桥和藤桥,他的优点是轻巧韧性好。随着我国交通运输业的发展,人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求,例如行车要舒适、平稳,建设周期要短等等。于是,简支的桥梁型式应运而生,并得以大量的使用,这种桥梁具有连续梁行车舒适的优点,同时它的主梁可以先期预制,在简支状态下安装,然后浇筑接头混凝土完成体系转换,因而可以大大缩短建设工期。目前公路上中小跨径的桥梁大量采用了这种型式的桥梁。简支变连续的方法是:在预制场预制好大梁,分片进行安装,安装完成后经调整位置,浇筑墩顶处接头混凝土,更换支座,完成一联简支变连续的过程。其受力特点是:主梁自重内力即简支状态下的内力,即主梁在简支状态承受自身重量;经过体系转换成为连续结构后,承受二期恒载及使用活载。
二、设计的意义
在大四我所选的是道路桥梁方向,在今后的工作当中我将主要从事公路桥梁这方面的建设与施工,设计的好坏将直接影响实际应用中道路建设以及其美观,一座桥不会因其单独孤立地存在而被人欣赏,它必然是与周边环境物像一起映人人们的眼帘,成为景观设计的一个重要组成部分而存在,因此桥梁的型式要服从于周边环境。桥作为一种人文景观,在桥型与地形紧密结合的同时,应注重与周围环境协调,造型优美的天桥与周围环境的完美结合,给人们带来的不仅是物质上的满足,更是精神上的愉悦与享受。
毕业设计是我们大学阶段最后一个重要的教学实践环节,通过毕业设计使我们能将以前所学的理论知识和工程实际结合起来,同时加深我们对知识的理解并进一步掌握桥梁设计的基本程序、基本方法和设计步骤,培养我们分析、解决问题的能力。同时要求我们设计过程中熟悉相关的行业规范、标准,能正确使用哪
个规范及相关的标准图集,并在设计过程中要充分考虑施工的方便性,能进行有关专业外文资料的翻译,加强计算机应用能力的训练。通过毕业设计的各个环节的综合训练,为毕业后尽快投入实际工作做准备,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,这使得我们要通过运用各种资料,完成桥梁的结构布置,结构设计及结构图、施工图的绘制,培养了我们分析和解决实际问题的能力,还有独立思考、独立设计、创新的精神。提高计算、绘图、查阅文献、编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能,使我们了解生产设计的主要内容和要求。
三、主要问题
本选题主要进行狗子沟小桥的设计与计算,锻炼我们的知识运用能力。
1、熟悉桥梁的荷载标准、自然条件与周围环境、桥位选择、桥址处水文、工程地质情况等;
2、初步设计阶段的主要工作;
3、了解和熟悉规范的规定;
4、结构计算
(1)、桥梁设计荷载、内力及内力组合计算;
(2)、桥梁上部结构(主梁、桥面板)设计计算;
(3)、桥梁下部结构(桥墩、桥台、承台、基础)设计计算;
5、绘图
(1)、进行全桥整体布置、并绘制桥型布置图;
(2)、绘制桥梁各构件一般构造图、钢筋构造图;
四、预期目的
保质保量的完成毕业设计,能达到实际应用的要求。同时培养我们综合应用所学基础理论、专业知识和基本技能解决一般工程技术问题的能力;培养自己的独立工作能力、沟通能力、实践能力、高度的社会责任感和勇于探索的创新精神;为未来从事相关工作打下坚实的基础。
五、难点
1、虽然通过四年的时间对土木工程方面的知识进行了系统的学习,但是对于实际应用还是盲区,因而可能产生设计指导实践生产的困难。
2、对国家规范的了解不够深刻,可能出现设计上得错误。
3、对于桥梁现场地形地貌的资料不足带来的承载力及荷载计算的偏差。
六、步骤
1、查资料,准备开题报告
2、桥的支座以及墩台的选型,梁尺寸拟定
3、按相关设计规范进行荷载及内力计算
4、进行桥梁上部结构设计计算
5、确定上部结构尺寸及配筋,绘制相关图
6、进行下部结构设计计算
7、确定下部结构尺寸及配筋,绘制相关图
8、编制设计说明书,整理结构结算书,修改桥梁结构施工图
七、计划
;10. 桥梁设计的原则是什么
桥梁设计的基本原则:
桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分,特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此,公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要,除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。
1.安全可靠 (1)所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。 (2)防撞栏杆应具有足够的高度和强度,人与车流之间应设防护栏,防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。 (3)对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施,并有明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。 (4)对于河床易变迁的河道,应设计好导流设施,防止桥梁基础底部被过度冲刷;对于通行大吨位船舶的河道,除按规定加大桥孔跨径外,必要时设置防撞构筑物等。 (5)对修建在地震区的桥梁,应按抗震要求采取防震措施;对于大跨柔性桥梁,尚应考虑风振效应。
2.适用耐久 (1)桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量(包括行人通道)。 (2)桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。 (3)桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆(立交桥)和行人的通行(早桥)。 (4)桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散,而不致产生交通堵塞现象等。 (5)考虑综合利用,方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。
3.经济合理 (1)桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。 (2)经济的桥型应该是造价和养护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便 第12页 和维修费用少,维修时尽可能不中断交通,或使中断交通的时间最短。 (3)所选择的桥位应是地质、水文条件好,并使桥梁长度较短。 (4)桥梁应考虑建在能缩短河道两岸运距的位置,以促进该地区的经济发展,产生最大的效益。对于过桥收费的桥梁就能吸引更多的车辆通过,达到尽快回收投资的目的。
4.技术先进 在因地制宜的前提下,桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时,努力创新,淘汰和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、美观的原则,提高我国的桥梁建设水平,赶上和超过世界先进水平。
5.曼观 一座桥梁应具有优美的外形,而且这种外形从任何角度看都应该是优美的。结构布置必须简练,并在空间上有和谐的比例。桥型应与周围环境相协调,城市桥梁和游览区的桥梁,可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥梁美观的主要因素,另外,施工质量对桥梁美观也有很大影响。
6.环境保护和可持续发展 桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,将不利影响减至最小。