橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： XXX大橋 </p><p>　　學(xué) 院： 建筑工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 土木工程0702 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　一.X橋建設(shè)背景：</b></p><p>　　近年來哈爾濱市的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定快速發(fā)展，私家車數(shù)量急劇增加，且市區(qū)內(nèi)南北兩岸交通不便，為了解決南北兩岸交通的不便，讓車輛更好

3、更快通過松花江，有必要為了加快通行效率以加快兩岸聯(lián)系，在該河段設(shè)置橋梁。以此來迅速緩解現(xiàn)有的交通壓力。建設(shè)這座橫跨松花江的梁橋還有利于哈爾濱市區(qū)乃至黑龍江整體經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p><b>　　二.設(shè)計(jì)任務(wù)要求：</b></p><p>　　橋梁本身有足夠的承載能力，耐久性，能保證行車的暢通、舒適和安全；既滿足當(dāng)前的需要，又考慮今后的發(fā)展；既滿足交通運(yùn)輸本

4、身的需要：通航河流上的橋梁。</p><p><b>　　工程概況 </b></p><p><b>　?。ㄒ唬╉?xiàng)目概況：</b></p><p><b>　　1.項(xiàng)目地理位置</b></p><p>　　X橋位于黑龍江省哈爾濱市，橫跨松花江公路x大橋位于現(xiàn)**大橋上</

5、p><p>　　游10.8公里處，在黑龍江省哈爾濱市**松花江獨(dú)島上游約1公里處跨越松</p><p><b>　　花江。</b></p><p><b>　　2.主要工程數(shù)量</b></p><p>　　本標(biāo)段范圍為K1＋100～K1＋397.06，主線總長(zhǎng)2.87km </p>&l

6、t;p><b>　　3.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　?、殴返燃?jí)：分離式雙向六車道高速公路；</p><p>　?、圃O(shè)計(jì)速度：120km／h；</p><p>　?、锹访鎸挾龋?2m；</p><p>　?、绕嚭奢d等級(jí)：公路-Ⅰ級(jí)；</p><p>　?、稍O(shè)計(jì)洪水頻率：1/

7、300（特大橋）和1/100（大、中、小橋及路基）；</p><p>　?、手骶€路面：瀝青砼路面，路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為BZZ-100KN；</p><p>　?、说卣饎?dòng)峰值加速度：≤0.05g，地震烈度七級(jí)；</p><p>　?、唐矫孀鴺?biāo)系統(tǒng):1954年北京坐標(biāo)系統(tǒng)，中央投影帶子午線經(jīng)度</p><p><b>　　116

8、6;；</b></p><p>　　⑼高程系統(tǒng)：1985年黃海高程系統(tǒng)。</p><p><b>　　4.工期</b></p><p>　　計(jì)劃開工工期2011年10月1日，完成時(shí)間2013年3月31日，總</p><p><b>　　工期30個(gè)月</b></p>&l

9、t;p><b>　　5.建設(shè)條件</b></p><p><b>　　⑴自然條件</b></p><p>　?、俚匦巍⒌孛脖緲?biāo)段為丘崗垅谷地貌，地形呈波浪型起伏，最高海拔為400多m，最低為200m。谷洼地之間坡度一般小于25°，垅谷洼地多為水田，少部分為水塘溝溪。</p><p>　?、跉庀筇卣鞅緲?biāo)

10、段地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，具有氣溫溫和、雨量較充沛、熱量不充裕、光照較充足、冬季長(zhǎng)、春秋季短、春寒夏熱、秋冬干陰和無霜期長(zhǎng)等特點(diǎn)。氣溫的季節(jié)性變化顯著，一月份平均氣溫-20℃，七月份平均氣溫＋24℃；本地區(qū)降水年內(nèi)分配較均，主要集中在4～6月，該時(shí)期降水量約占全年降水量的48%，易產(chǎn)生地區(qū)性的洪澇災(zāi)害；降水量最少時(shí)期是10月～次年1月，4個(gè)月的降水量?jī)H占年降水量的16%左右。年平均降水量1347～1440mm。多年平均風(fēng)速3.1—4.2m

11、/s，年最大風(fēng)速7m/s。七級(jí)風(fēng)速，年平均相對(duì)濕度：77%～80%。</p><p>　　③地層巖性、地震區(qū)域范圍內(nèi)基巖為泥質(zhì)粉砂巖，覆蓋層從上至下為含碎石淺灰色、褐色砂質(zhì)淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、卵石層。本區(qū)域地震基本烈度劃分為七度區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為一組，地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，為抗震設(shè)防區(qū)。</p><p><b>　?、剖┕l件</b></p>

12、;<p>　　①交通條件**公路貫穿本標(biāo)段，交通便捷，距**市區(qū)較近，乘車可在15分鐘內(nèi)至市區(qū)。</p><p>　?、谑┕び秒姟⒂盟畼?biāo)段離鄉(xiāng)鎮(zhèn)較近，電力供應(yīng)充足，施工期間用電搭接較方便、線路短，需與供電部門取得聯(lián)系。湖常年有水，且標(biāo)段范圍內(nèi)地下水較豐富，水質(zhì)良好，可就近取用。</p><p>　　③水泥、木材、石灰、鋼材等工程所需水泥、木材、石灰等材料，本地均有產(chǎn)出

13、，根據(jù)工程需要在滿足質(zhì)量要求的前提下?lián)駜?yōu)選擇購(gòu)買。鋼材從****購(gòu)進(jìn)。</p><p>　?、苌?、石主要的石料場(chǎng)有址坊廖山采石場(chǎng)，位于**縣**鎮(zhèn)，可生產(chǎn)各種規(guī)格碎石，交通運(yùn)輸較便利。工程所用的砂、礫石材料主要從長(zhǎng)江沿線采砂場(chǎng)購(gòu)買，由汽車運(yùn)至工地。</p><p><b>　　6.工程特點(diǎn)</b></p><p>　?、?跨越既有線多，本

14、標(biāo)段線為跨線橋，貼近市區(qū)，所以安全管理為重中之重，</p><p>　?、浦Ъ墁F(xiàn)澆普通砼連續(xù)箱梁工程數(shù)量較少本標(biāo)段普通砼連續(xù)箱梁數(shù)量，共四孔/一聯(lián)，現(xiàn)澆支架、模板投入量較大。 </p><p><b>　　四.設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)參選的三方案的評(píng)比圖</p><p>　　橋梁縱、橫斷面的設(shè)計(jì)和

15、平面布置</p><p><b>　　上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　繪制橋梁施工圖</b></p><p>　　五.設(shè)計(jì)的意義和目標(biāo):</p><p>　　通過本橋的設(shè)計(jì)能

16、使我們進(jìn)一步了解橋梁設(shè)計(jì)的過程，了解和掌握設(shè)計(jì)的方法和步驟，熟悉橋梁設(shè)計(jì)時(shí)所需要的各種規(guī)范條例，培養(yǎng)查閱資料，綜合解決問題的能力，熟練運(yùn)用cad軟件，能把書本的知識(shí)真正應(yīng)用的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，讓自己真正懂得如何來解決實(shí)際應(yīng)用時(shí)的問題，為自己將來進(jìn)入工作崗位做好鋪墊。</p><p><b>　　六.設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　?。ㄒ唬?設(shè)計(jì)思想：&

17、lt;/b></p><p>　　1.應(yīng)該滿足技術(shù)先進(jìn)的要求以及安全可靠的基本要求；</p><p>　　2.要保證橋梁應(yīng)該在100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用。</p><p>　　3.應(yīng)考慮不同的環(huán)境類別對(duì)橋梁耐久性的影響，在選擇材料，保護(hù)層厚度，</p><p>　　4.阻銹等方面滿足耐久性的要求，</p><p&g

18、t;　　5.除此之外還應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則考慮沿岸縮小</p><p>　　運(yùn)距，促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益，</p><p>　　6.如果該橋設(shè)過橋費(fèi)，應(yīng)能盡可能多的吸引更多的橋梁通過，達(dá)到盡可能</p><p><b>　　快收回投資的目的。</b></p><p>　　7.環(huán)?？沙?/p>

19、續(xù)發(fā)展的要求，該橋貼近市區(qū)，應(yīng)該滿足橋梁建設(shè)以及使用過</p><p>　　程中生態(tài)，水，空氣，噪聲等方面的要求。</p><p>　　8.橋梁施工完成后，將兩頭植被恢復(fù)或進(jìn)一步美化橋梁周邊的景觀，亦屬</p><p><b>　　環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。</b></p><p><b>　　水文計(jì)算</b>

20、;</p><p><b>　　1.4水文計(jì)算</b></p><p><b>　　1.4.1設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　大橋橋位地質(zhì)剖面圖。</p><p>　　水文資料：橋?yàn)楹佣螢榉€(wěn)定性河段，設(shè)計(jì)洪水位頻率1：100，設(shè)計(jì)洪水位40.85m。</p><p>　

21、　洪水含沙量ρ=3kg/m3。</p><p>　　橋位概況：本橋位于某市境內(nèi)外，跨越松花江，河寬240米。</p><p>　　1.4.2計(jì)算設(shè)計(jì)流量QS [10]</p><p>　　1.根據(jù)河道橫斷面圖式，本河道采用單寬式，采用形態(tài)法計(jì)算。</p><p>　　2.依據(jù)橋位地質(zhì)剖面圖，假定為單寬式Ⅰ類河道，糙率n=0.02，m=50。&

22、lt;/p><p>　　3.洪水比降I=0.3‰。</p><p>　　4.設(shè)計(jì)水位40.85m，起止樁號(hào)k1+100—k1+397.06</p><p>　　過水面積ω及水位寬度B計(jì)算，見下表。</p><p>　　過水面積ω及水位寬度B計(jì)算表 表1-3</p><p>　　6.平均水深 H均=ω

23、/B=795.17/209.13=3.802m</p><p><b>　　7.由謝—滿公式</b></p><p>　　V=m(H均)2/3I1/2</p><p>　　=50(3.802)2/3(0.0003)1/2</p><p>　　=2.1096m/s</p><p>　　8.設(shè)計(jì)水位時(shí)

24、，過水?dāng)嗝媪髁縌S</p><p>　　QS=ωV=795.172.1096=1677.50m3/s</p><p>　　設(shè)計(jì)流量偏安全考慮，選定</p><p>　　QS=1700m3/s </p><p><b>　　V=2.11m/s</b></p><p>　　ω=795.17m/s<

25、;/p><p><b>　　B=209.13m</b></p><p>　　1.4.3確定橋孔長(zhǎng)度</p><p><b>　　河段類型選擇</b></p><p>　　依據(jù)橋位地質(zhì)剖面圖，假定該橋位河段為順直型穩(wěn)定性河段。</p><p><b>　　橋孔布設(shè)原則&l

26、t;/b></p><p>　　橋孔不宜過多的壓縮河槽；</p><p>　　墩臺(tái)基礎(chǔ)可以視沖刷程度，置于不同的標(biāo)高上。</p><p>　　采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算橋長(zhǎng)</p><p>　　Lj= QS/(βqc) （1-1）</p><p>　　式中：Q

27、S——設(shè)計(jì)流量；取值為QS=1700 m3/s；</p><p>　　β——壓縮系數(shù)；取值為β=k1(Bc/Hc)0.06=1.272；</p><p>　　k1——穩(wěn)定性河段取1.00；</p><p>　　qc——河槽單寬流量，qc= QS/Bc=1700/209.13=8.13</p><p>　　Lj= QS/(βqc)=1700/(

28、1.2728.13)=164.4m</p><p>　　采用過水面積計(jì)算（沖刷系數(shù)法）[10]</p><p>　　上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為50m（橋墩中心間距），假定采用單排雙柱式橋墩柱直徑d=1.5m，設(shè)計(jì)流速VS=2.11m/s，QS=1700 m3/s，沖刷系數(shù)P=1.2，系數(shù)計(jì)算：</p><p>　　μ=10.375VS/ L0=10

29、.3752.11/(501.5)=0.984</p><p>　　λ=1.5/50=0.030</p><p>　　則ωq= QS/[μ(1λ)P VS]=1700/[0.984(10.030)1.12.11]=767.37m2</p><p><b>　　根據(jù)橋位斷面圖</b></p><p>　　橋下毛過水面積為79

30、5.17m2 略大于767.37m2。</p><p>　　橋孔凈長(zhǎng) Lj=4(501.5)=194m。</p><p>　　與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果接近，可以采用。</p><p>　　樁臺(tái)前緣樁號(hào)為：k1+184.43，另一側(cè)橋臺(tái)前緣樁號(hào)為k1+382.93</p><p>　　1.4.4確定橋面最低標(biāo)高</p><p>

31、;<b>　　計(jì)算壅水高度：</b></p><p>　　建橋后，左路堤阻水面積ωn=2.692+2.8128+0.92=6.4248m2</p><p>　　Qn=ωnV均=6.432.11=13.57m3/s，Qn/QS=13.57/1700=7.9/1000查表得：η=0.07</p><p>　　Vq= QS/ωj=1700/795.1

32、7=2.14m/s</p><p>　　由經(jīng)驗(yàn)公式：ΔZ=η(Vq2Vch2) （1-2）</p><p>　　Vch——采用建橋前全斷面平均流速2.11m/s。</p><p>　　故 ΔZ=η(Vq2Vch2)</p><p>　　=0.07(2.1422.112)<

33、;/p><p><b>　　=0.009m</b></p><p>　　所以=ΔZ/2=0.0045m</p><p><b>　　計(jì)算浪高</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)資料中的氣象地震資料：</p><p>　　氣候條件：一月份平均氣溫20℃，七月份平均氣溫+24℃；&

34、lt;/p><p>　　風(fēng)力：7級(jí)，V=15 m/s；</p><p><b>　　地震烈度：7度。</b></p><p>　　考慮最不利影響，浪程D=600m，平均水深H均=3.802m，風(fēng)速Vw=15m/s。</p><p>　　=9.81*3.802/15*15=0.166</p><p>　

35、　0.7（）0.7=0.7（0.166）0.7=0.20</p><p><b>　　==26.16</b></p><p>　　0018()0.45=0.0078</p><p>　　th0.2=0.197</p><p>　　0.13th0.198=0.0254</p><p>　　HLj%=

36、2.3=0.174m</p><p><b>　　2.計(jì)算水位</b></p><p>　　本河道無流水，其他引起水位升高的因素忽略不計(jì)。</p><p>　　Hj= Hs+=40.85+0.0045+0.1742/3=40.971m</p><p><b>　　3.橋面標(biāo)高的確定</b></

37、p><p>　　本河段不通航，采用橋下凈空ΔHj=0.5m。</p><p>　　橋梁建筑高度ΔHD=2.5m（預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁橋）</p><p>　　Hqm=Hj+ΔHj+ΔHD</p><p>　　=40.971+0.5+2.50</p><p><b>　　=43.971m</b></

38、p><p>　　故橋面標(biāo)高采用44m。</p><p><b>　　1.4.5沖刷計(jì)算</b></p><p>　　本河段以假定為平原順直型河段，屬穩(wěn)定性河段，對(duì)河槽自然演變的影響不明顯，對(duì)該橋位地質(zhì)斷面圖分析，河床地質(zhì)屬中砂和細(xì)砂質(zhì)土壤，應(yīng)按砂質(zhì)河槽計(jì)算。已知橋位河段歷年汛期平均含砂量ρ=3kg/m3。</p><p>　

39、　該橋上部結(jié)構(gòu)采用4孔50m預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土單排四柱式橋墩，柱徑D=1.5m，鉆孔灌注樁樁徑D=1.5m；橋臺(tái)采用樁柱式，樁柱直徑D=1.5m。</p><p><b>　　1.河槽一般沖刷</b></p><p>　　根據(jù)地質(zhì)剖面圖分析，橋下河槽不可能擴(kuò)寬。已知橋下河槽流量Q=1700m3/s，樁臺(tái)前緣樁號(hào)為：k1+184.43，另一側(cè)橋臺(tái)

40、前緣樁號(hào)為k1+382.93；粗糙系數(shù)m=50。</p><p>　　橋孔長(zhǎng)度Lj=382.93--184.43=198.5m</p><p>　　橋孔凈長(zhǎng)Lj1=4(501.5)=194m</p><p>　　由橋位斷面知，河槽最大水深Hmax=6.307m</p><p>　　H均=ω/B=795.17/209.13=3.802m<

41、/p><p>　　由于河床為細(xì)砂及中砂，平均粒徑采用D均=1mm </p><p><b>　　單寬流量系數(shù)</b></p><p>　　B2=L=198.5</p><p><b>　　B=209.13</b></p><p><b>　　λ=</b>&l

42、t;/p><p>　　查表得：u=0.974</p><p><b>　　=7.39m</b></p><p>　　2.河槽中橋墩的局部沖刷</p><p>　　橋下河槽的一般沖刷計(jì)算結(jié)果Hp=7.39m，其相應(yīng)的沖刷流速為</p><p><b>　?。?-3）</b><

43、/p><p>　　查表得kξ=1，B1=1.5，=1 mm</p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　由Hp=7.39m，D均=1mm，查得V0=0.62；</p><p>　　V>V0，砂質(zhì)河槽。</p><p><b>　　=0.523m</b>&

44、lt;/p><p>　　3.墩臺(tái)的最低沖刷線</p><p>　　橋位河段屬于穩(wěn)定性河段，河槽中的橋墩可采用相同的最低沖刷線標(biāo)高，并以河槽中的最大水深計(jì)算沖刷深度，未考慮其他因素應(yīng)起的沖刷取ΔH=0。</p><p>　　總沖刷深度hs=Hp+Hb=8.34+0.523=8.861m</p><p>　　最低沖刷線標(biāo)高Hm=Hshs =40.85

45、8.863=31.987m</p><p><b>　?。ǘ﹤溥x方案：</b></p><p><b>　　1.連續(xù)箱梁橋 </b></p><p><b>　　立 面 圖</b></p><p><b>　　橫斷面圖</b></p>

46、<p><b>　　平 面 圖</b></p><p>　　2.簡(jiǎn)支空心板橋 </p><p><b>　　立 面 圖</b></p><p><b>　　橫 斷 面 圖</b></p><p><b>　　平 面 圖</b></

47、p><p><b>　　3.斜拉橋</b></p><p><b>　　立 面 圖 </b></p><p><b>　　橫 斷 面 圖</b></p><p><b>　　平 面 圖</b></p><p><b>　　（三

48、）方案論證：</b></p><p>　　比選結(jié)論：根據(jù)上述對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)。斜拉橋梁體尺寸較小，橋梁的跨越能力較大；受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制少；抗風(fēng)穩(wěn)定性好；便于懸臂施工等。施工中高空作業(yè)較多，且施工控制等技術(shù)要求嚴(yán)格，最重要的是造價(jià)過高，本橋非景觀橋?qū)τ诿烙^要求不高，所以不予采用。由于簡(jiǎn)支空心板橋耐久性較差，且養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用較高，一般用于小跨度的、跨河橋，跨線橋，故不予以采用，綜合橋位處的地形地貌，

49、地址等條件，并著重考慮施工方便性，經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合以上述方案的比較分析，決定采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁橋。</p><p>　　七.課題進(jìn)度安排（周一至周五）</p><p>　　八.參考資料及所用文獻(xiàn)</p><p><b>　　《橋梁工程》.</b></p><p><b>　　《基礎(chǔ)工程》</b>

50、</p><p><b>　　《橋涵水文》</b></p><p>　　《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》</p><p>　　《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》</p><p>　　《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》</p><p>　　《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》</p><p