預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　橋梁的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路橋梁也隨著飛速發(fā)展。橋梁是公路、城市道路或鐵路的重要組成部分，是國家工業(yè)和技術(shù)水平的綜合水平體現(xiàn)。所以說橋梁是一個(gè)國家的象征之一。經(jīng)過幾十年的努力，我國的橋梁工程無論在建設(shè)規(guī)模上，還是在科技水平上，均已躋身世界先進(jìn)行列。各種功能齊全、造型美

2、觀的立交橋、高架橋，橫跨長江、黃河等大江大河的特大跨度橋梁，如雨后春筍頻頻建成。橋梁是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的交通需要和經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的可能而發(fā)展的。二十世紀(jì)世界橋梁技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，百花齊放，形成了完整的設(shè)計(jì)施工理論體系。我國橋梁技術(shù)緊跟世界橋梁技術(shù)發(fā)展的潮流，逐步形成了完備的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法，施工技術(shù)和科研體系；建成了近百萬座橋梁工程，其中還包括大量令世人矚目的具有世界第一的橋梁工程。特別是從上個(gè)世紀(jì)八十年代至今，伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的跨躍式

3、發(fā)展，我國路橋建設(shè)正在以前所未有的高速度和高質(zhì)量向前發(fā)展。</p><p>　　為適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所提出的愈來愈高的要求，需要建造大量的承受更大荷載，跨越海灣、大江等跨徑和總廠更大的橋梁。這必然推動(dòng)橋梁結(jié)構(gòu)向高強(qiáng)、輕型、大跨度的方向發(fā)展。為此，在建筑材料上，需研制和生產(chǎn)超大跨徑橋梁（3000~5000m）的新型建筑材料；在結(jié)構(gòu)理論上，要研究更符合實(shí)際狀態(tài)的力學(xué)分析方法與新的設(shè)計(jì)理論，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛在的承受力，充

4、分利用建筑材料的強(qiáng)度，力求工程結(jié)構(gòu)的安全度更為科學(xué)和可靠；在大跨度橋梁的設(shè)計(jì)中，會(huì)愈來愈重視空氣動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)、穩(wěn)定、疲勞、非4等研究成果的應(yīng)用，并廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；在施工上，力求高度機(jī)械化、工廠化、自動(dòng)化；在工程管理上，則力爭高度科學(xué)化、自動(dòng)化。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋</p><p>　　連續(xù)梁是一種古老的結(jié)構(gòu)體系，它具有變形小、結(jié)構(gòu)剛度好、行車平順舒適、伸縮縫少

5、、養(yǎng)護(hù)簡單、抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn)，成為最富有競爭力的主要橋型之一。</p><p>　　我國的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋起步晚，但是發(fā)展迅速，在中等跨徑范圍內(nèi)千姿百態(tài)。無論是在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上不斷改進(jìn)橋型布置，例如V形墩的連續(xù)梁體系，雙薄壁墩連續(xù)體系。</p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)梁橋在40—60m的范圍，可以說是占絕對優(yōu)勢。頂推法、移動(dòng)模架法、逐孔架設(shè)法等施工方

6、法等施工方法快速發(fā)展、廣泛應(yīng)用也是關(guān)鍵因素。</p><p>　　連續(xù)梁的橫截面形式在小跨徑的城市高架橋中，為求最小建筑高度，常選用板式或肋板式截面，而在中、大跨徑主要采用箱型截面。箱型截面的發(fā)展趨勢是盡可能的加長懸臂橋面板而選用單箱截面形式，以達(dá)到快速施工的目的。在這種單箱截面的結(jié)構(gòu)中，往往采用三向預(yù)應(yīng)力工藝。</p><p>　　我國大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工方法主要采用懸臂澆筑法

7、，梁體從墩上平衡向兩邊懸臂現(xiàn)澆伸出。為保持梁體在施工過程中的穩(wěn)定，梁體臨時(shí)錨固在墩上或在墩旁立臨時(shí)支架增設(shè)支撐點(diǎn)，然后現(xiàn)澆合攏段轉(zhuǎn)換成最后的結(jié)構(gòu)體系。如何控制施工過程中的變形和保證合攏段施工順利進(jìn)行，體系轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵因素。我國已經(jīng)取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。此外，在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方面，進(jìn)行了深入研究與分析，提供了自動(dòng)化程序較高的電算程序。</p><p>　　我國發(fā)展大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁發(fā)展趨勢是

8、：</p><p>　　1、為了避免配束過多而增大箱梁構(gòu)造尺寸，混凝土保護(hù)層難以保證，密集的預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋層層迭置又使混凝土質(zhì)量難以提高，要發(fā)展大噸位的錨固張拉體系；</p><p>　　2、在一切適宜的橋址，設(shè)計(jì)和修建頓梁固結(jié)的連續(xù)—?jiǎng)倶?gòu)體系，盡可能不采用養(yǎng)護(hù)調(diào)換不易的大噸位支座。</p><p>　　3、充分發(fā)揮三向預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)，采用長懸臂頂板的單箱截面，

9、即可節(jié)約材料減輕結(jié)構(gòu)自重，又能充分利用懸臂施工的方法的特點(diǎn)加快施工進(jìn)度。</p><p>　　三、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋、剛構(gòu)式橋的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　簡支梁橋：簡支梁是一種靜定結(jié)構(gòu)，體系溫度、混凝土收縮徐變、初始預(yù)應(yīng)力、地基變形等均不會(huì)在梁體中產(chǎn)生附加內(nèi)力，設(shè)計(jì)計(jì)算方便，最易形成各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)。簡支梁的受力簡單，梁中只有正彎矩，其設(shè)計(jì)主要受跨中正彎矩的控制；當(dāng)跨徑增大時(shí)，跨

10、中恒載和活載彎矩將急劇增加，當(dāng)恒載彎矩所占比例較大時(shí)，結(jié)構(gòu)能承受恒載的能力很小；在跨徑和恒載梁段相同的情況下，與有支點(diǎn)負(fù)彎矩的懸臂梁橋，連續(xù)梁橋和剛構(gòu)式橋相比，簡支梁橋的跨中彎矩最大。從表征材料用量的彎矩圖面積大小而言，簡支梁橋要比懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和剛構(gòu)式橋大的多。在鋼筋混凝土簡支梁橋中，經(jīng)濟(jì)合理的常用跨徑在20m以下，由于預(yù)應(yīng)力能使混凝土梁全截面參與工作，減輕了結(jié)構(gòu)恒載，增加了抵抗活載的能力，從而加大了橋梁的跨越能力，我國常用的預(yù)應(yīng)

11、力混凝土簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑在40m以下。</p><p>　　懸臂梁橋：將簡支梁梁體加長，并超過支點(diǎn)就成為懸臂梁橋。與簡支梁相比較，懸臂梁可以減小跨內(nèi)主梁高度和降低材料用量，是比較經(jīng)濟(jì)的。懸臂梁橋一般為靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形的影響，對基礎(chǔ)要求較低。與簡支梁相比，墩上均只需設(shè)置一個(gè)支座，減小橋墩尺寸，節(jié)省了基礎(chǔ)工程量。此外，懸臂梁將結(jié)構(gòu)的伸縮縫移至跨內(nèi)，其變形曲線的轉(zhuǎn)折角比簡支梁變形曲線在支點(diǎn)上的轉(zhuǎn)折角要小，

12、這對行車的舒適較有利。懸臂梁橋雖然在力學(xué)性能上優(yōu)于簡支梁橋，可適用于更大跨徑的橋梁方案，但由于懸臂梁的某些區(qū)段同時(shí)存在正、負(fù)彎矩，無論采用何種主梁截面形式，其構(gòu)造較為復(fù)雜；而且跨徑增大以后，梁體重量快速增加，不易采用裝配式施工，往往要在費(fèi)用昂貴，速度緩慢的支架上現(xiàn)澆。鋼筋混凝土懸臂梁，還因支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)段的存在，不可避免的將在梁頂產(chǎn)生裂縫，雖有橋面防水措施，但仍會(huì)受到雨水侵蝕影響而降低使用年限。</p><p>　

13、　剛構(gòu)橋：剛構(gòu)橋是一種具有懸臂受力特點(diǎn)的墩梁固結(jié)梁式橋，由于懸臂部分承受負(fù)彎矩，剛構(gòu)式橋幾乎都是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。帶剪力鉸剛構(gòu)橋目前已經(jīng)較少使用；帶掛梁剛構(gòu)橋是一種靜定結(jié)構(gòu)，它受力明確，不受各種內(nèi)外因素的影響。帶掛梁剛構(gòu)橋在跨內(nèi)因有正、負(fù)彎矩分布，其總彎矩圖面積要比帶剪力鉸剛構(gòu)橋小，雖然增加了牛腿構(gòu)造，但免去了構(gòu)造復(fù)雜的剪力鉸。帶掛梁剛構(gòu)橋的主要缺點(diǎn)是橋面伸縮縫較多，對高速行車不利，其次，除了懸臂施工工序和機(jī)具設(shè)備外，還增加了掛梁預(yù)制、

14、安裝工序及機(jī)具設(shè)備。目前國內(nèi)經(jīng)常采用的預(yù)應(yīng)力混凝土帶掛梁剛構(gòu)橋的跨徑在60~150m之間。連續(xù)剛構(gòu)橋綜合了連續(xù)梁和上述兩種剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，將主梁做成連續(xù)梁體，并與薄壁橋墩固結(jié)。目前，連續(xù)剛構(gòu)橋已經(jīng)成為預(yù)應(yīng)力混凝土大跨徑梁式橋的主要橋型，最大跨徑已經(jīng)突破300m。</p><p>　　連續(xù)梁橋在現(xiàn)代橋梁中的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連

15、續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式，它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30-120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。而橫張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在T型梁、箱型梁、空心板橋三座常規(guī)跨徑簡支梁橋中的應(yīng)用，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為拓寬橫張預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用到更大跨度的連續(xù)梁橋中就顯得尤為必要了。</p><p>　　主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí)，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負(fù)彎矩，而彎矩的絕

16、對值均較同跨徑橋的簡支梁小。這樣，可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將3～5孔做成一聯(lián)，在一聯(lián)內(nèi)沒有橋面接縫，行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí)，可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡支梁然后互相連接成為連續(xù)梁?；蛘邚亩张_(tái)上逐段懸伸加長最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年，在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí)，成功地采用了頂推法施工，即在橋梁一端（或兩端）路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔，使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主