47m等截面悬链线空腹式板肋石拱桥.docx
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1、选做本课题的原因及条件分析:一、原因1.随着国民生产力的提高,经济飞速发展,路桥建设进入高速发展的时代;现有道路的通行能力和路况已经严重制约着经济发展,为适应生产力发展的要求需要大力发展公路事业;2.石拱桥以其跨越能力大,能够充分就地取材,大量节省钢筋和水泥,耐久性能好外形美观,构造简单被广泛应用公路桥涵的建设中。二、条件分析1.在专业学习及实习中,较多地了解和接触桥梁的设计和施工技术,对本课题的顺利开展奠定了一定的理论基础;2.对桥梁设计和施工有浓厚的兴趣;3.对拱桥的设计理论、计算机绘图、EXCEL等软件在设计中的应用比较熟悉。指导教师意见:院(系)毕业设计领导小组意见:毕业设计任务下达书
2、院(系) 专业 学号 姓名 现将毕业设计任务下达书发给你。毕业设计任务下达书内容如下:一、 毕业设计题目 二、 主要内容桥梁方案比选、桥梁上部结构设计、桥梁下部结构设计、桥梁支座的设计与选用、桥梁施工图设计 三、 具体要求 不弄虚作假,严禁抄袭他人成果,独立完成;结合实际、内容充实、论据充分、理论正确、符合技术规范要求、有自己的观点;符合毕业设计撰写要求。 四、 主要参考文献公路桥涵设计手册拱桥(上册)公路桥梁施工技术规范(JTJ041-2000)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-2005)公路桥梁施工手册道路桥梁工程施工手册(2003)中华人
3、民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004),北京:人民交通出版社,2004五、 进程安排阶 段起 止 日 期主 要 内 容一阶段3.83.25学习文献、收集资料、方案必选二阶段3.265.30根据所学课程完成设计初稿三阶段5.316.4与老师交流,在教师指导下进行初稿修改计任务下达书于2010 年 1 月 14 日发出。毕业设计应于2010年 6 月 4日前完成后交指导教师,由指导教师评阅后提交毕业论文(设计)答辩委员会。七、毕业设计任务下达书一式两份,一份给学生,一份留学院(系)存档。 指导教师: 签发于2010 年 1 月 14 日 分管院长(主 任): 签发于201
4、0 年 1 月 14 日结合毕业实习有关内容,在查阅大量文献资料的基础上,通过与指导教师反复讨论,确定毕业设计题目。本设计具体实施方案如下:收集资料阶段:通过对桥梁的了解,在课本上查一些桥梁知识,去图书馆收集相关资料,列出几个方案可供选择,以便确定桥型。初步设计阶段:对该选定的桥型,通过它的一些地质资料,来确定桥的一些具体指标,比如桥宽,跨径,孔数等等。绘图阶段: 根据选定的桥型,并参考标准图画出方案比选图和一些桥梁的构造图、横断面图、纵断面图、立面和侧面图。正式设计阶段:根据前面确定的桥梁的具体尺寸、设计荷载来进行桥梁的具体结构设计和配筋计算,并进行整体验算。 1.设计说明 4.下部结构计算
5、2.方案比选 5.拱桥设计图3.上部结构计算 6.致谢本次设计针对等截面悬链线空腹式板肋石拱桥的上、下部结构情况进行了设计计算以及设计图的绘制,综合运用了所学知识。在设计过程中,板拱采用了板肋式横截面,增加了抗弯刚度,节省材料。拱上建筑构造采用了空腹式拱式拱上建筑,减轻了自重,增加了美观。由于地质条件良好,选用重力式桥台。 经过本次设计,本人学到了不少知识,除了专业上的知识还有计算机和英语方面;设计中不仅仅应用了已有的成果,同时还有个人创新。由于悬链线拱桥拱轴系数的选用需要反复试算,而且有一套固定的试算模式,所以设计了EXCEL表格的自动计算,使得试算更加简便,这是本次设计的一个创新之处。由于
6、桥梁在交通工程中的重要地位,桥梁工程一定会得到更好的发展,桥梁的设计理论会进一步的完善。2、将总成绩由百分制转换为五级制,填入本表相应位置。目 录1 概述11.1 工程概况11.2 技术标准及采用规范12 方案比选12.1 方案一 预应力混凝土简支板桥22.2 方案二 等截面悬链线石板拱桥22.3 方案三 等截面悬链线板肋式石拱桥33 上部结构计算33.1 设计资料33.1.1 设计荷载33.1.2 跨径及桥宽33.2 主要构件尺寸设计及材料33.2.1 主拱圈33.2.2 拱上建筑43.3 选定拱轴系数53.3.1 上部结构几何特性53.3.2上部结构自重73.3.3 验算拱轴系数103.4
7、 拱圈弹性中心及弹性压缩系数113.5主拱圈截面内力计算113.5.1恒载内力计算113.5.2活载内力计算123.5.3温度内力计算163.6 主拱圈截面强度验算163.7 主拱圈整体“强度-稳定性”验算213.7.1 拱圈整体“强度-稳定性”验算所用的荷载效应213.7.2拱圈整体“强度-稳定性”验算223.8 拱脚截面直接抗剪强度验算243.8.1 拱脚截面直接抗剪强度验算所用的荷载效应243.8.2拱脚截面直接抗剪强度验算253.9 主拱圈裸拱强度验算263.9.1 弹性中心的弯矩和推力263.9.2截面内力263.10 主拱圈裸拱整体“强度-稳定性”验算284 下部结构计算284.1
8、设计资料284.2桥台设计几何尺寸284.3 桥台台身自重及其顶上的汽车和人群荷载304.4 拱跨结构通过拱脚对台身产生的作用效应334.5台身后土侧压力334.6 台身底作用效应汇总344.7 台身底截面承载能力极限状态验算354.7.1 较大竖向力设计值364.7.2 较大偏心距设计值374.8 地基承载力验算384.9 基础稳定性验算404.9.1 抗倾覆稳定性验算404.9.2 抗滑动稳定性验算405 总结40参考文献41致谢42摘 要: 本设计的主要内容包括方案比选,上部结构设计计算,下部结构设计计算。其中水文计算的资料和数据为市水文局提供。通过水文计算确定桥长为47米,经方案的比较
9、,确定等截面悬链线空腹式板肋石拱桥为最佳方案。对交通量进行了分析,查找相应技术规范,确定公路的等级以及设计需要的各种参数。最后确定桥面宽度为8.6米,两侧的人行道各宽0.8米,桥面铺装采用沥青混凝土,桥面采用2%的双向横披。拱上建筑构造采用了空腹式拱式拱上建筑,减轻了自重,增加了美观。由于地质条件良好,石材丰富,所以桥台选用了重力式桥台。本设计计算书包括拱轴系数的选定、不同截面的内力计算、拱圈在不同阶段的强度及稳定性验算、桥台和地基的承载力验算及基础的稳定性验算。关键词:板肋式石拱桥;空腹式;重力式桥台Abstract: The design includes the choice of dr
10、aft designs, the design of bearing, the calculation of super structure and substructure. The length of the bridge will be set in 47m through hydrological computation, which is based on hydrological date supplied by hydrologic station. The best choice among the draft designs is the stone arch bridge
11、which will adopt the form of uniform section and the type of catenary.In detail,the main arch ring is in the type of board to which several ribs attach and the construction is limosis on the top of the arch ring.To make the bridge more reasonable, I have carried on the analysis to the volume of traf
12、fic,searched the corresponding technical specifications,determined the levels of the raod and found out the parameters of the design.Ultimately, the clear width of deck is set in 8.6m which includes pedestrian walk that is 0.8m each side. The covering of deck is asphalt concrete. The transverse grad
13、e of deck is 2% bidirectionally.The type of the construction on the top of main arch ring is also arch.This form will ease off the self-weight and increase its beauty.Due to the fine geology condition and the rich materials of stones, the gravity abutment is selected into the design.The books of the
14、 design and computation include the selection of the arch axis coeffient, the inner force caculation of different sections, the strength and stability checking computations of arch ring in various stages,the bearing capacity checking computations of the abutment and foudation,and the stability check
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