桥梁设计开题报告.doc
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目录
1.设计（论文）选题目的及工作任务……………………………2
1.1选题目的………………………………………………………2
1.2工作任务………………………………………………………2
2.设计步骤………………………………………………………2
3.毕业设计的要求………………………………………………2
4.设计资料及概况…………………………………………………2
4.1选题背景概况…………………………………………………2
4.2地形、地质条件分析…………………………………………3
4.2.1地形地貌条件………………………………………………3
4.2.2水文地质资料………………………………………………3
4.2.3地形、地质构造……………………………………………4
4.2.4气象…………………………………………………………4
5.铁路桥梁发展的历史及目标…………………………………4
5.1铁路桥梁的发展历史………………………………………4
5.2铁路桥梁的发展目标…………………………………5
6.铁路桥梁墩台与基础的国内外研究和发展概况……………5
6.1铁路桥梁墩台与基础的国内研究和发展概况………………5
6.2铁路桥梁墩台与基础的国外研究和发展概况…………6
7.方案设计及比选…………………………………………………………6
7.1方案一…………………………………………………………6
7.2方案二……………………………………………………7
7.3方案三…………………………………………………………8
7.4最优方案………………………………………………………9
8.时间进度安排………………………………………9
9.设计规范及技术标准……………………………………………9
10.参考资料………………………………………………10
1.设计（论文）选题目的及工作任务
1.1选题目的
毕业设计是本科阶段最后一个重要的教学实践性环节。
通过本次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，并进一步掌握桥梁设计的基本程序、基本方法和设计步骤，培养我们分析解决桥梁设计及施工中实际问题的能力。
同时要求我们在设计过程中熟悉相关的行业规范、标准，能正确使用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。
1.2工作任务
（1）运用所学理论基础知识和专业知识完成指定桥位的桥梁设计；
（2）熟悉和掌握与本设计有关的设计规范；
（3）正确选择合理的结构体系和结构布置，掌握桥梁结构的计算方法和基本构造要求；
（4）完成2万字符以上的与本设计相关的英文资料的翻译；
（5）完成结构计算并写出设计计算书；
（6） CAD绘制结构构造图和钢筋构造图，要求尽可能达到施工图深度。
2.设计步骤
调研→开题报告→外文翻译→方案设计比选→桥型结构设计计算→施工图绘制→设计说明书→资料整理→成果提交
3.毕业设计的要求
（1）遵守西南石油大学毕业设计管理实施细则的要求；
（2）认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则；
（3）掌握梁桥设计的基本方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素；
（4）正确选择合理的结构体系和结构布置，掌握桥梁结构的计算方法和基本构造要求；
（5） 认真编写工程设计说明书。
4.设计资料及概况
4.1选题背景概况
本次设计主要任务为株六枝铁路杨柳溪桥下部结构设计。
杨柳溪大桥位于株六线大龙至六盘水段曾建第二线技术设计。
株六复线是我国路网骨架“八纵八横”中上海至昆明东西大通道的重要组成部分。
它东起湖南省株洲市，西至贵州省六盘水市，途经湘潭、娄底、益阳、怀化、铜仁、黔东南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州、贵阳、安顺等11个地（州、市）、23个县，全长1139公里，其中新建复线835公里，总投资达200.6亿元。
该线于1994年开始初测，1995年开展设计工作，1998年5月建设指挥部在贵阳挂牌成立，同年6月26日正式开工投建。
株六复线为国家I级双线电气化铁路，规划运输能力为客车30对，货运5000万吨以上，桥隧比重占线路长度的21％，株六复线自开工以来、累计已完成投资18亿多元，现铺架工作已完成85％以上，预测该线开通营运时间将比原计划提前。
六盘水段铁路枢纽的形成对改善西南铁路东西南北运输通道，完善路网结构，加速西南地区的煤炭、磷矿、钢铁、水泥等物资的外运，加速中西部开发；促进地方经济发展、社会进步和巩固国防都具有重要意义。
因此，杨柳溪大桥的技术设计和施工方法对株六线大龙至六盘水段的工程建设进度及西部大开发计划起到重要的影响。
4.2地形、地质条件分析
4.2.1地形地貌条件
杨柳溪大桥桥址位于株六线大龙至六盘水段曾建第二线技术设计。
地形地貌条件比较好，在桥梁跨越地区无断层。
设计资料给出桥轴纵断面地质图、钻孔位置和地质资料；差缺的资料（如气象资料、水文资料及地形图等）可参照其他桥梁设计资料拟定。
4.2.2水文地质资料
，
人工填筑碎石土
卵石土
砂黏土
砂黏土
板岩
4.2.3地形、地质构造
杨柳溪大桥所在区域的地质构造分布特征：
断裂构造在本区较发育，并以正断层为主，发育少量逆断层和平移断层，盆地北边以近东西向正断层为主，北西、北东向逆断层主要分布于盆地西侧、南侧。
杨柳溪大桥桥址位于由第三系地层组成的向斜盆地西部，区内广布第四系河流冲洪积层。
从沉积建造及构造变动看，本区经历了加里东地槽、海西—印支期断槽边缘沉积和燕山—喜马拉雅期断陷盆地等构造发展阶段，燕山运动形成的断陷控制了第三系盆地沉积，喜马拉雅运动使第三系泥岩形成向斜及相伴产生断层构造。
4.2.4气象
主要特点是炎热湿润，夏雨冬干，雨热同季，干湿季分明，夏长冬短，霜雪少见，四季常绿。
降雨主要集中在4月至9月，占全年降雨量的79%，且雨量大，雨日多，为雨季。
杨柳溪大桥桥位处于环境水具弱溶性侵蚀，施工时应按《铁路混凝土及砌石工程施工规范》（TBJ210-86）第九章第二节的有关规定办理，在施工时应进一步检查，并据此选定砂浆和混凝土所用的抗腐蚀水泥。
5.我国铁路桥梁发展的历史及目标
5.1铁路桥梁的发展历史
我国第一条铁路是1876年英商在上海至吴淞间修建的,较之世界上第一条正式营业，铁路落后了51年，并且当时在选线设计中，由于桥梁及隧道设计和施工的不成熟，在选线设计中并无铁路桥梁建设。
新中国成立后,中国人民政府成立了铁道部,统一管理全国铁路,组织了桥梁和线路恢复工程,并大力修建新铁路,以保证日益增长的运输需要。
至此，铁路桥梁进入新的发展阶段，铁路桥梁的设计及施工也逐渐走向了成熟。
在随后的铁路建设中，铁路桥梁的在线路建设中的比重也逐渐加大。
建国初期的武汉长江大桥是举全国之力加上国际援助才完成的国家级重点工程，在武汉长江大桥使用的桥梁钢全为进口。
随着我国公铁两用桥技术的成熟，在浩浩长江之上，全部由我国自行设计和施工的南京长江大桥于１９６８年建成通车，作为当时最长的公铁两用桥被收入吉尼斯世界纪录，九十年代初，九江长江大桥建成，刷新了这一纪录。
２０００年国庆前夕，被称作世纪大桥的芜湖长江大桥通车，纪录再次被打破，并芜湖长江大桥使用的新型１４锰铌钢不仅为我国自行研制，而且达到了国内外同类钢种的先进水平。
武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥和芜湖长江大桥，成为我国建桥史上的４座标志性丰碑。
纵观我国铁路建设发展四十年来所建的铁路桥梁中，对桥梁的要求以从重视载重发展成为对列车过桥速度和平顺行的要求，铁路桥梁除了不断发展跨越能力外，从计算理论也走过了强度、抗裂性、刚度、舒适度和耐久性几个阶段，这标志着我国铁路桥梁的发展跟上了世界桥梁发展的步伐。
从秦沈客运专线的高速行车试验和青藏铁路耐久性材料的研究等表明，我国铁路桥梁界也正在研究相同类型的问题。
21世纪的铁路桥梁发展是以高墩、大跨、高速、耐久性为主要形式的发展。
5.2铁路桥梁的发展目标
铁道部在2000年“铁科技[2000]83”号文制订了铁路桥梁发展的技术政策是：
“桥梁应向高强、轻型、整体、大跨度新结构”的发展目标，并不断提高桥梁耐久性，对高速铁路和快速铁路的桥梁设计应进行列车——线路——桥梁整体动力等特性的分析。
6.铁路桥梁墩台与基础的国内外研究和发展概况
6.1铁路桥梁墩台与基础的国内研究和发展概况
随着我国公路建设迅速发展，国内对桥梁墩台基础各方面进行了深入的研究，尤其是对使用越来越多的高桥墩稳定性的研究并不深入，例如以下我国对桥梁墩基础所进行过的研究，都取得了丰富的成果。
如混凝土高桥墩设计中若干问题研究、船桥碰撞机理及桥墩防护装置研究、高墩大跨连续-刚构桥的地震反应分析、梁桥高墩稳定性分析、高桥墩延性抗震性能研究、大体积混凝土桥墩基础的温度裂缝温度裂缝控制等。
另外对桥梁基础的处理及研究也在不断的提高。
6.2铁路桥梁墩台与基础的国外研究和发展概况
当前，世界各国的桥梁建设技术也都在迅速发展，这种发展和进步不仅反应在上部结构的造型新颖等方面，而且也反应在下部结构向轻型合理化发展等方面。
其中在桥墩型式上最为突出，新型墩台把结构上的轻巧合理和艺术造型上的美观统一起来。
例如，既适应大跨度桥梁上部结构的受力又能节省圬工材料的X型、Y型墩及其他各种优美立面形式的桥墩，既适应城市宽广而又具有较高审美价值和节省空间的独柱、排柱、倾斜式、双差式等。
7.方案设计及比选
7.1方案一
方案一 图1
根据勘察的水文地质资料，首先要保证桥墩的强度、刚度、偏心、稳定性以及自震等方面均要满足相关的规范要求，把握经济美观的原则，同时也为了尽可能的标准化和统一化，桥墩选用目前铁路桥梁中广泛采用的矩形重力式墩。
因其自重大，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观，桥墩布设灵活性大，可适应不同类型的基础。
根据地质勘察资料，基础选用明挖基础，明挖基础又称刚性扩大基础，刚性扩大基础是桥梁实体式墩台浅基础的基本型式，适用于岸上和水流冲刷影响不大得浅水处，根据设计资料所给的水文地质条件，浅地表地基承载力符合设计要求。
明挖基础的主要特点是基础外伸长度与基础高度的比值必须限制在材料刚性角的正切tanα的范围内，若满足此条件，则认为基础的刚性很大，基础材料只承受压力，不会发生弯曲和剪切破坏。
此基础施工简单，可就地取材，稳定性好，也能承受较大的荷载。
对于桥梁基础设计而言，沿线山岭区地质条件较好，承载力大，一般可满足扩大基础的要求。
由于地面横坡小的桥墩基础，也说明可采用扩大基础的形式。
桥台采用轻型桩柱式T型桥台设计，其中桩柱既是基础也是台身。
因为桥台处地基承载力较低，砂岩基础遇水后变软、发泡、强度降低的情况，填土也不高，因此桥台基础首选钻孔灌注桩基础。
因此该桥位采用预应力混凝土简支梁桥方案，桥跨布置为3×32＋2×24米，桥梁全长128米，轻型T形桥台及钻孔灌注桩基础，矩形重力式桥墩及明挖基础设计，桥型布置如图1所示。
7.2方案二
方案二 图2
本方案上部结构造型优美，跟周围的环境相协调。
圆形桥墩常见于单线铁路高墩中，截面为圆形，其优点各方向上具有相同的抵抗矩，流水特性比矩形和圆端形要好。
其缺点是在用于受力差异较大的桥墩上时，圬工量大，并且当用石料砌筑时很费工。
桥台采用U形的桥台，其主要的优点是造型简单、整体性好，有利于抗震。
但台身较高时，圬工量大，不经济。
并且，施工时要扩大桥台底部的面积，以减少基低压力，并利用基底与地基的摩阻力和部分背侧土压力来平衡拱得水平推力，因此基础地面积较轻型桥台的要大。
墩部基础采用人工挖孔灌注桩，其优点是节约造价，但施工难度大，施工周期较长。
因此该桥位采用3×32＋2×24米预应力混凝土简支梁桥。
桥墩采用圆形墩，桥墩基础采用人工挖孔灌注桩，桥台采用U型桥台。
桥型布置如图２所示。
7.3方案三
图3方案三
本方案上部结构为跨等截面预应力混凝土连续梁，下部结构为圆端形重力式桥墩及钻孔灌注桩设计。
圆端形重力式实体桥墩靠自身恒载来平衡外力（偏心力矩）和保证桥墩的稳定（抗倾覆稳定和抗滑稳定）。
它的截面是矩形两端各接一个半圆，比较适合水流通过，可减少局部冲刷，但施工比较复杂，圬工体积较大,提高了工程造价。
墩部基础采用钻孔灌注桩，其优点是施工简单，工期短，目前国内技术比较成熟，容易控制各项技术指标，桩的承载能力好，能使用于比较软弱的地层，但其施工费用较高。
桥台采用埋入式桥台，台身部分埋在椎体护坡之中，这样对较高桥台可减少桥长，但由于它占据了桥孔的一部分空间，对有水桥梁将压缩了部分过水面积。
因此该桥位采用3×32＋2×24米预应力混凝土简支梁桥，圆端形重力式桥墩及钻孔灌注桩，埋入式桥台设计。
桥型布置如图3所示。
7.4推荐方案
因为简支梁桥受力简单，梁中只有正弯矩，体系温变，混凝土收缩徐变，张拉预应力等均不会在梁中产生附加内力，设计计算等方面简单，而且易设计成各种标准跨径的装配式结构。
又因为简支梁桥是静定结构，结构内力不受地基变形的影响，对基础要求较低，能适用于地基较差的桥址上建桥，因此桥型选择预应力混凝土简支梁桥。
根据桥梁杨柳溪大桥桥渡水文地质资料和功能要求，结合桥位、地形、地质、通过对安全、施工、占地与工期等方面的考虑，矩形重力式桥台能保证上下协调一致，轻巧美观，与周围的环境和谐、匀称，并且矩形重力式桥墩较方案三的圆端形重力式桥墩施工简单，圬工量减少很多，从而降低了工程造价。
受占地、道路和通视的影响，并根据施工地点的材料（造价），施工设备和能力，工期养护和维修运营、抗震性能，修复，跨线条件，桥台选用承载能力比较大的桩柱式桥台，因为较方案二相比占地面积较小，桩柱式桥台更适用于地基承载力比较差的地质情况，又与方案三的埋入式桥台相比能够增大桥孔的过水面积。
明挖扩大基础适用于岸上或水流冲刷影响不大的浅水处，且浅表地基承载力合适得地层，从结构、安全、投资和勘察的水文地质资料等方面考虑，本设计选用明挖基础。
又因为方案一的明瓦扩大基础较方案二的人工挖孔灌注桩施工简便，工期短，较方案三的钻孔灌注桩基础施工简单，投资少，工期短。
株六枝铁路杨柳溪大桥设计采用上部桥形设计简单，桥式为3×32＋2×24米的预应力混凝土简支梁桥.桥梁的中心里程为DK597＋484.76，桥梁全长为128m，设计标准为Ⅰ级单线铁路，曲线半径R=500m，桥高由线路标高控制。
预梁重和梁高均采用标准值，并采用现浇连续街头方式。
下部结构：
桥墩采用圬工量比较小，节约成本的矩形重力式桥墩，墩部基础选用施工简单的明挖扩大基础，桥台选用占地面积较小，承载力比较好的桩柱式桥台，其中桥台处桩基础选用施工方便、承载能力比较好的钻孔灌注桩，桩孔直径d=1.25m。
因此我们将方案一作为最优推荐方案。
8.时间进度安排
设计（论文）的进程安排
序号
设计（论文）各阶段内容
起止日期
1
开题调研、收集资料、专业英语翻译、开题报告、开题答辩
2008.03.01→2008.04.20
2
方案比较、结构计算
2008.04.21→2008.05.11
3
编制设计计算书，绘制设计图
2008.05.12→2008.05.25
4
撰写中英文摘要，设计文件整理、打印，提交毕业设计论文
2008.05.26→
2008.06.15
5
审阅、评阅及答辩资格认定、毕业设计答辩、争优答辩。
2008.06.16→2008.06.24
9.设计规范及技术标准
（1）铁道部.铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-99.北京.中国铁道出版社，2005
（2）中华人民共和国行业标准.铁路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范TB10002.3-2005.北京.中国铁道出版社，2005
（3）中华人民共和国行业标准.铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5-2005.北京.中国铁道出版社，2005
（4）铁道部.铁路桥涵施工规范TB10203-2002.北京.中国铁道出版社，2003
（5）铁道部.铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范TB10002.5-2005.北京.中国铁道出版社，2005
10.参考资料
（1）范立础主编.桥梁工程（上册、下册）.人民交通出版社，2005
（2）姚玲森主编.《桥梁工程》.人民交通出版社
（3）凌治平主编.易经武主编.基础工程.北京：
人民交通出版社，1997
（4）李克钏主编.基础工程.成都：
西南交通大学出版社，1997
（5）周念先主编.桥梁方案比选.北京：
人民交通出版社，1997
（6）铁道第三勘察设计院主编.桥梁地基与基础.北京：
中国铁道出版社，1994
（7）铁道第三勘测设计院主编.桥梁设计通用资料.北京：
中国铁道出版社，1994
（8）黄绳武主编.桥梁施工及组织管理.北京：
人民交通出版社，2001
（9）铁道第一勘察设计院主编.铁路工程制图标准.北京：
中国铁道出版社，1989
（10）王慧东主编，桥梁墩台与基础工程.北京：
中国铁道出版社，2005
（11）盛洪飞主编，桥梁墩台与基础工程.哈尔滨工业大学出版社，2005
（12）铁道部第四勘测设计院.桥梁墩台.北京：
中国铁道出版社，1999
武汉理工大学本科毕业设计（论文）开题报告
1、设计（论文）目的及意义（含国内外的研究现状分析）
设计（论文）的目的是：
毕业设计是学生由理论学习向生产实践过渡的重要教学环节，通过毕业设计要达到以下目的：
（1）总结在校期间的学习成果，使所学的理论知识得到巩固、扩大、深入和系统化，学会使用现代化的计算工具、数据处理手段和计算机绘图方法。
（2）培养综合运用所学知识，解决工作实际问题的能力，初步掌握建筑工程设计的方法和步骤。
（3）训练和提高编写工程报告、设计文件的水平，掌握计算和绘制建筑工程图的能力和技巧、能采用天正、CAD软件绘制建筑工程图。
（4）提高学生独立钻研问题的能力，培养学生严肃认真，实事求是，刻苦钻研的工作作风。
培养独立完成设计、施工任务的能力和优化设计的创新能力，培养与人的合作能力和团对精神。
设计（论文）的意义是（理论或实际）：
（1）毕业设计（论文）是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。
大学生在毕业前都必须完成毕业设计（论文）的撰写任务。
申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。
可以这么说，毕业设计（论文）是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。
毕业设计（论文）是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。
（2）毕业设计（论文）虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。
但它总是在一定程度上表明一个人的能力与才华，向社会展示自身的价值。
撰写毕业设计（论文）在学业生涯中是一件值得留恋的事情。
在写作过程中所唤起的对科学研究的极大兴趣，所激发的对科学事业的满腔热情，以及写作中辛勤的耕耘，导师的教诲和拿到学位证书时激动人心的场面等，都会变成美好的回忆，深藏在记亿中。
（3）通过毕业设计（论文），可以使学生了解科学研究的过程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何观察、如何调查、作样本分析；如何利用图书馆，检索文献资料；如何操作仪器等方法。
撰写毕业设计（论文）是学习如何进行科学研究的一个极好的机会，因为它不仅有教师的指导与传授，可以减少摸索中的一些失误，少走弯路，而且直接参与和亲身体验了科学研究工作的全过程及其各环节，是一次系统的、全面的实践机会。
。
（4）通过毕业（论文）的过程，同时也是专业知识的学习过程，而且是更生动、更切实、更深入的专业知识的学习。
首先，撰写论文是结合科研课题，把学过的专业知识运用于实际，在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识，并把所学的专业知识转化为分析和解决问题的能力。
其次，在搜集材料、调查研究、接触实际的过程中，既可以印证学过的书本知识，又可以学到许多课堂和书本里学不到的活生生的新知识。
此外，学生在毕业论文写作过程中，对所学专业的某一侧面和专题作了较为深入的研究，会培养学习的志趣，这对于他们今后确定具体的专业方向，增强攀登某一领域科学高峰的信心大有裨益。
2、设计（论文）任务、重点研究内容、技术方案及进度安排
设计（论文）的任务是：
（1）建筑部分：
①建筑总平面图：
包括总平面布置，与相邻建筑尺寸的关系，主要技术经济指标，建筑物地面标高及道路标高，道路宽度及相应比例。
②建筑总说明：
包括各部分建筑构造的做法，材料规格及色彩，使用的标准及通用图集，防火与防盗及门窗表。
③建筑平面图：
包括底层平面图、标准层、屋顶平面图。
④建筑立面图：
根据建筑形式，设计出主要立面及侧立面。
对复杂的民用建筑。
四个立面均应表示。
⑤建筑剖面图：
至少表示1~2个在设计中较复杂的位置的横剖面或纵剖面。
⑥建筑构造详图：
根据具体工程设计需要，画出4~5个施工构造详图，标明详图做法及尺寸。
（2）结构部分
①结构设计说明：
包括各材料的强度等级，各构件钢筋的构造要求，图纸未能交待清楚或未作交代的有关构造处理及施工说明。
②结构平面布置：
包括底层、标准层结构平面布置和屋面结构平面布置。
③框架、梁板柱：
框架、（一榀）梁柱的配筋图
④基础：
基础平面布置及基础配筋图。
⑤楼梯：
梁氏楼梯或板式楼梯及休息平台的配筋图。
⑤其它构件：
雨蓬、檐沟等。
设计（论文）需要重点解决的问题是：
（1） 建筑部分：
设计说明书：
设计说明书应着重说明建筑方案的构思，建筑方案如何满足各部分功能的要求，垂直与水平交通的组织，建筑物采光、防火、防腐等要求的说明，建筑物与周围环境的关系等。
建筑经济指标、建筑物位置（坐标），标高及与相邻建筑物的关系、道路的相对标高、特殊装饰材料的规格、色彩、各部分施工做法的说明、使用的设计规范及标准的说明、使用的标准图集、通用图集的说明及防盗措施可在建筑总平面图和建筑总说明中表示。
（2） 结构部分：
设计说明书；设计说明书包括结构方案的选择及说明，结构构件的计算（如框架、楼梯、雨蓬、现浇梁板等）；特殊情形的地基、地基加固措施的说明和依据；基础类型的选择和基础设计计算等。
结构构件计算的一般顺序是：
荷载计算→内力计算→荷载组合及控制截面的内力组合→配筋计算及钢筋选择。
上述有关的说明和计算内容编入设计说明书时，应包括必要的计算简图和内力图，计算过程应条理化和图表化。
设计（论文）的进度安排是（应具体到哪一周）：
第一周：
1.熟悉设计资料中的结构设计部分；
2.翻阅毕业设计指导书中的结构部分；
3.收集有关规范（《荷载》、《混凝土》、《抗震》、《地基基础》、《建筑构造》）
第二周：
1.通过建筑图及其他因素确定结构形式；
2.针对建筑图进行结构布置（CAD图）；
3.计算书尽量用表格，简化计算过程；
第三周
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