毕业生论文开题报告

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(内容包括课题的意义,国内外发展状况,本课题的研究内容、方法、手段及预期成果,任务完成的阶段安排及时间安排,完成任务所具备的条件因素等。)

  一、课题的意义

  这次毕业设计的项目为汉江2#大桥,它位于汉中市中心主轴天汉大道上。进行这次汉江二号大桥毕业设计能够熟悉桥梁结构的设计分析流程,了解桥梁结构的设计理念和施工方法,掌握桥梁结构的结构受力和构造特征。通过这次毕业设计,我们能够检阅自己的学习情况,以改进学习中的薄弱和不足之处;能够强化对专业概念和理论知识的理解,以加深自己的记忆;能够系统的对理论知识进行复习,以巩固完善知识框架。综上所述,我希望经过这次毕业设计达到塑造和树立专业理念、串联本科期间所学专业知识、熟练运用桥梁结构计算软件的目的。并为自己以后的学习和工作打下坚实的理论和实践基础。

  二、国内外发展状况

  20世纪50年代以来,由于科学技术的进步,工业水平的提高,社会生产力的高速发展,作为枢纽工程的桥梁建设的发展突飞猛进。在社会主义现代化建设的进程中,我国的桥梁建设事业也得到了长足的发展。

  (一)斜拉桥的发展概况和展望

  1955年,德国工程师迪辛格尔主持设计了世界上第一座现代斜拉桥——斯曹姆松特桥(瑞典)。历经半个世纪,斜拉桥技术获得了空前的发展,世界上建成主跨200米以上的斜拉桥有200座,其跨径大于400米的有40余座。随着桥梁建设理论、建筑材料和桥梁试验电算技术的发展,斜拉桥跨度不断地得到提高。

  斜拉桥的发展,大体经历了以下三个阶段。第一阶段特征是拉索为稀索体系,钢或混凝土梁以受弯为主。第二阶段特征是其特征是拉索逐步采用密索体系,并可以换索,钢或混凝土梁以受压为主,截面尺寸减小。第三阶段特征是拉索普遍采用密索体系,梁体轻型化。

  斜拉桥在300m—600m跨径中有其得天独厚的优势,是长大桥方案中应用较为广泛的桥型。与悬索桥相比,其刚性、经济性和架设方面均较为优越,且无需大型地锚装置,有较好的抗风稳定性,抗震性能和抗扭能力较好。

  我国斜拉桥发展比国外起步较晚,但发展迅速。1975年,四川云阳建成第一座主跨76m的斜拉桥。至今我国已建成各种类型斜拉桥100多座,其中跨径大于200米的有50余座。其中江苏苏通大桥跨径为1088米,为世界上最大跨径的斜拉桥。另外,一些大跨度桥梁架设的工程实践,使我国长大斜拉桥的发展和技术开发日趋完善和成熟,并开始迈入世界领先行列。

  近年来,在世界范围内,斜拉桥建设高潮迭起,尤其是我国斜拉桥技术成就令人瞩目。

  未来斜拉桥的建设中,斜拉桥主梁材料日益多样化,结构形式更加轻巧柔性。由于受经济美观等因素的影响,独塔斜拉桥的数量明显增多,矮塔斜拉桥也有了一定的发展。随着设计理论的发展,计算机技术日益发达,斜拉桥跨度不断增大。在施工中,施工工艺日趋成熟,斜拉索制索工艺实现专业化和工厂化,施工控制技术不断发展。斜拉桥建造中将更多的采用自动控制技术和信息技术。建筑美学对斜拉桥建设将产生更加直接的影响,环境保护、可持续发展将成为斜拉桥建设重要评价指标。

  同时,大跨斜拉桥,尤其是跨海的超大跨斜拉桥的建设也面临着许多技术难点的挑战。超大跨斜拉桥结构体系及力学性能问题、轻质、高强、耐腐蚀高性能材料的开发、超大跨斜拉桥抗灾性能及措施预防也将受到桥梁建设者的关注。

  (二)梁式桥概况

  我们通常所说的梁桥是指在垂直荷载的作用下,支座只产生垂直反力而无推力的梁式体系桥桥的总称。分为混凝土梁式桥和预应力混凝土梁式桥。混凝土梁式桥有着成本低、耐久性好、材料可塑性强的优点得到了普遍的应用。预应力混凝土梁式桥兼有混凝土桥的优点,还有能够从分利用高强材料、节省钢材、刚度较好的特点,为设计者广泛使用。另外,梁式桥的发展和施工方法的革新也是紧密相联系的。

  在众多梁式桥桥型中,连续梁和连续刚构是两种应用比较广泛的桥型。连续梁桥是将简支梁梁体在支点上连接形成连续梁。预应力连续梁的应用非常广泛。连续梁桥的突出优点是结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓。有利于高速行车。随着梁桥架设技术的发展,采用逐孔施工技术,引进先进施工技术,经济指标将逐渐降低,未来将在更大跨径范围内得到广泛应用。连续刚构桥式预应力大跨梁式桥的主要桥型之一。它综合了连续梁和T形刚构的受力特点,将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成。在大跨径的预应力混凝土梁桥中,已成为主要考虑方案。最大跨径为挪威修建的Stolma桥,跨径301米。

  (三)拱桥概况

  拱桥是我国公路上常用的一种桥梁形式。拱桥在拱脚处有水平推力,对地基要求较高。拱桥也是大跨径桥梁结构中极具竞争力的桥型。在大跨径混凝土拱桥中,恒载产生的压应力值很大,一般控制设计。修建大跨径拱桥的关键是施工问题。施工方案一般采用无支架施工方案。目前,世界上最大跨径的混凝土拱桥为重庆万县长江大桥,跨径为420米。为劲性骨架混凝土拱桥。

  三、本课题研究的内容和方法、手段及预期成果

  此次毕业设计基本涵盖斜拉桥结构的设计流程,包括结合桥位的水文地质资料进行桥型比选,完成推荐桥型的全桥总体布置、结构受力分析与计算、上部结构配筋设计、截面强度应力验算、结构挠度和稳定性验算、施工方案设计与相关验算和绘制施工图和施工方案示意图等内容。

  此次设计本着“实用、安全、经济、美观、环保”的设计理念,以查阅相关斜拉桥资料为主,进行有关方面的研究和外文资料的翻译。合理的规划设计流程,制定相应的时间计划,以保证按时完成本次设计。计算分析采用MIDAS CIVIL软件进行结构建模、数据处理和结果输出,计算桥梁结构施工阶段的受力,保证结构满足其使用性能。同时,并用Auto CAD软件进行工程图(主梁截面图、斜拉桥的总体布置图、立面布置图等)的绘制。

  此次设计预期完成汉江2#号桥的设计,熟悉斜拉桥的设计分析流程,掌握相应的专业知识,提高自己的认识实践能力。对大学本科期间的专业知识予以回顾,为以后的学习和工作奠定基础。与此同时,提高有限元结构分析计算软件MIDAS CIVIL 和工程绘图软件Auto CAD使用水平。

  四、任务完成阶段安排及时间安排

  1 开题报告及外文文献翻译 4 月23日-5 月04日

  2 比选方案确定 5 月05日-5 月10日

  3 桥梁构造设计 5 月11日-5 月15日

  4 结构建模与分析处理 5 月16日-5 月20日

  5 桥梁设计计算与结构内力验算 5 月21日-5 月31日

  6 各部分图纸绘制 6 月01日-6 月06日

  7 设计计算说明书书写 6 月07日-6 月16日

  五、完成任务所具备的条件要素

  这次设计主要用到的工具有计算机、Microsoft Office 2003、MIDAS CIVIL程序、桥梁CAD绘图软件(AUTOCAD2004)、图纸、图板、丁字尺等

 

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