毕业设计(论文)开题报告
题目： 下搀大桥（02号桥）施工图设计 （荷载：公路—I级；桥面宽度：28.0m）
课 题 类 别： 设计 ? 论文 □ 学 生 姓 名： 彭亮 学 号： 201209020115 班 级： 12级桥梁卓越班 专业（全称）： 土木工程（桥梁工程方向） 指 导 教 师： 钟惠萍、金霞飞、李学文
2016年 1 月
一、本课题设计（研究）的目的：
（1）通过毕业设计系统的巩固基本理论知识和专业知识，能综合运用所学课程自主创新，培养学生分析问题和解决问题的能力；
（2）掌握设计原则，设计方法，步骤，提高计算，绘图，查阅文献，使用桥梁规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能；
（3）通过桥梁毕业设计，使大家运用所学的课程知识，系统的训练和分析，以便掌握桥梁的基本理论，基本知识，基本的计算方法；
（4）通过桥梁毕业设计，系统的掌握word,CAD，桥梁电算等程序的基本技能，并且可以熟练的运用；
（5）树立正确的设计思想以及严谨负责，实事求是，刻苦钻研，勇于创新的作风，为桥梁建设事业服务。
二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：
（一）桥梁的现状和发展趋势
由于我国经济发展十分迅速，我国的交通运输业得到了空前的发展，人们
出行变得十分便利。桥梁工程历来都是交通运输工作中的难点，然而在我国人民的智慧下克服了一个个的难题，让桥梁工程施工技术得到了高速发展。。从世界上的典型工程实例中可见，大跨径桥梁在世界各地工程建设中有着重要的地位，必将有新的发展前景和开拓方向。
按照桥梁主要承重结构的受力体系可以将桥梁分为斜拉桥、梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥，以下分别介绍这五种桥梁及其发展现状。
1、 斜拉桥
斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。其受力特点是： 受拉的斜索将主梁多点吊起，并将主梁的恒载和车辆等其他荷载传至塔柱，再通过塔柱基础传至地基，塔柱基本上以受压为主。跨度较大的主梁就像一条多点弹性支承的连续梁一样工作，从而使主梁内的弯矩大大减小。由于同时受到斜拉索水平分力的作用，主梁载面的基本受力特征是偏心受压构件，斜拉桥属于高次超静定结构，主梁所受弯矩大小与斜拉索的初张力密切相关，存在着一定的索力分布，使主梁的各种受力状态下的弯矩最小。
斜拉桥的优点是：梁体尺寸较小，桥梁的跨越能力较大；受桥下净空和桥面
标高的限制少；抗风稳定性比悬索桥好；不需悬索桥那样的集中锚碇构造；便于悬臂施工等。
不足之处是，它是多次超静定结构，设计计算复杂；索与梁或塔的连接构造比较复杂；施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。目前世界上建成的最大跨径的斜拉桥为俄罗斯的俄罗斯岛大桥，主跨径为1104米,于2012年7月完工。一般说，斜拉桥跨径300～1000米是合适的，在这一跨径范围，斜拉桥与悬索桥相比，斜拉桥有较明显优势。
2、 梁式桥
用梁或桁架梁作主要承重结构的桥梁。其上部结构在铅垂向荷载作用下，支点只产生竖向反力。梁式桥为桥梁的基本体系之一。制造和架设均甚方便，使用广泛，在桥梁建筑中占有很大比例。梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
①简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作,不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。因此，目前趋向于把主梁做成为简支，而把桥面做成连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。
②连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于 地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966年建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为376米。
③悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。悬臂梁桥的每个挂孔两端为桥面接缝，悬臂端的挠度也较大，行车条件并不比简支梁桥有所改善。悬臂梁一片主梁的长度较同跨简支梁为长，
施工安装上相应要困难些。目前对预应力混凝土悬臂梁桥多采用悬臂拼装或悬臂浇筑的方法施工。为适应悬臂施工法的发展，保证主梁的内力状态和施工时一样，出现一种没有锚固孔，并把悬伸的短臂和墩身直接固结在立面上，形成预应力混凝土 T形刚架桥，这种桥在20世纪50年代后发展起来。
梁式桥的优点是受力相对明确，施工工艺成熟；缺点是截面尺寸较大，耗材（跨度大的话）
3、 拱式桥
用拱作为桥身主要承重结构的桥。拱桥主要承受压力，故可用砖，石，混凝土等抗压性能良好的材料建造。拱式桥的主要承重结构是拱圈和拱肋，拱结构在竖向荷载的作用下大跨度拱桥则可用钢筋混凝土或钢材建造，可承受发生的力矩。拱的受力特点，拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。拱在同样荷载作用下，拱脚支座产生水平反力（也叫推力）。它起着抵消荷载引起的弯曲作用，从而减少了拱杆的弯矩峰值。拱的类型：按结构组成和支承方式，拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。三铰拱为静定结构，两铰拱和无铰拱为超静定结构，工程中较多采用后两种形式。主要的结构形式有双曲拱桥、桁架拱桥以及一些组合体系的拱桥。随着计算力学的发展和对材料性能认识的不断深入，其它形式的桥梁也在不断地发展拱桥按其结构体系分为：
（1）简单体系拱桥。在简单体系拱桥中，拱桥的传力结构不与主拱形成整体共同承受荷载。桥上的全部荷载由主拱单独承受，它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。
（2）组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成，拱桥的传力结构与主拱按不同的构造方式形成整体结构，以共同承受荷载。根据构造方式及受同的构造方式形成整体结构，以共同承受荷载。根据构造方式及受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。
优点：跨越能力较大；与钢桥及钢筋梁桥相比，可以节省大量钢材和水泥；能耐久，且养护、维修费用少；外型美观；构造较简单，有利于广泛采用。 缺点：由于它是一种推力结构，对地基要求较高；对多孔连续拱桥，为防止一孔破坏而影响全桥，要采取特殊措施或设置单向推力墩以承受不平衡的推力，增加了工程造价；在平原区修拱桥，由于建筑高度较大，使两头的接线工程和桥面纵坡量增大，对行车极为不利。
4、刚架桥
刚架桥是一种介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁（或板）结构与承压的下部柱（或墩）整体结合在一起的结构。由于梁和柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸荷作用，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构。（属于基本体系）适用范围：一般用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥。其受力特点是：
（1）梁墩柱刚性连接，梁因墩柱的抗弯而卸载，整个体系是压弯结构，也是有推力结构。
（2）刚架桥的桥下净空比拱桥大，在同样净空要求下可修建较小的跨径。 （3）刚架桥施工较复杂，一般用于跨度不大的城市或公路的跨线桥和立交桥。 （4）采用预应力混凝土和悬臂施工的刚架桥，己成为大跨度桥梁竞争方案之一。
其受力范围是： 钢筋混凝土：中、小跨径 预应力钢筋混凝土：大跨度
直腿刚架（门式）和斜腿刚架：中、小跨径 T形刚构、连续刚构：大跨度 （1）T型刚构
这种结构体系有致命弱点。从60年代起到80年代初，我国公路桥梁修建了几座T型刚构桥，如著名的重庆长江大桥和泸州长江大桥，80年代以后这种桥型基本不再修建了，这里不赘述。 （2）连续刚构桥
连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一，一般采用变截面箱梁。连续钢构以多跨相连，也可以将边跨松开，采用支座，形成刚构连续梁体系。一联内无缝，改善了行车条件；梁，墩固结，不设支座；合理选择梁与墩的刚度，可以减小梁跨中弯矩，从而可以减小梁的建筑高度。所以，连续钢构保持了T型刚构和连续梁的优点。连续钢构桥适合于大跨径，高墩。高墩采用柔性薄壁，如同摆柱，对主梁嵌固作用减小，梁的受力接近于连续梁。柔性墩需要考虑主梁纵向变形和转动的影响以及墩身偏压柱的稳定性；墩壁较厚，则作为刚性墩连续梁，如同框架，桥墩要承受较大弯矩。 5、悬索桥