高速铁路70m115m70m 矮塔斜拉桥设计（四线）毕业论文
2022-05-11 08:05
论文总字数：37115字
摘 要
（3） 毕业设计说明书（不少于一万五千字）
（a）与设计题目相关的设计理论和技术的概况。
（b）详细的计算、设计过程说明，包括计算公式、数据及必要的图表以及自编数据文件清单等。
（c）施工方案和步骤。
（d）简单的工程概算（工程数量估算）。
（4） 对本次设计的总结，包括自己的收获、感想及毕业设计中存在的问题等内容。
（5） 毕业实习报告。
（6） 英文专业文献的中文翻译稿，要求英文文献不少于1万外文字符。具体翻译文献由指导教师给定。
八、时间及进度安排
本学期第1~4周进行毕业设计的相关准备工作，完成文献阅读、资料收集等工作。本届毕业设计总时间为12周，即第5周至第16周，第16周为毕业设计答辩周。各周工作内容具体安排见下表。
毕业设计进度初步安排表
周次 | 日期 | 工作内容安排 | 阶段知识要点及重点 |
7 | 4.01~4.15 | 布置设计任务。 开始桥跨总体布置设计工作。 | 斜拉桥的特点；PC连续梁（连续刚构桥）的特点；矮塔斜拉桥的特点。 高速铁路桥梁设计特点。 矮塔斜拉桥设计的总体布置要点（分跨、塔高、梁高、索距的确定）。 矮塔斜拉桥的主要构件（塔、梁、索、墩）的受力特点、构造特点； |
8 | 4.16~4.22 | 完成桥跨布置和主要构件尺寸拟定工作。 矮塔斜拉桥整体建模分析（一次落架模型）。 外文文献翻译。 | MIDAS软件中矮塔斜拉桥计算模型的建立（几何模型与单元划分、构件材料特性和截面特性数据准备与输入）； 矮塔斜拉桥中计算作用（荷载）类型与有限元模型中的数据输入。 桥梁分析中活载折减系数、冲击系数、偏载系数的计算方法； 桥梁分析中的内力组合的概念与有限元程序中的使用。 |
9 | 4.23~4.29 | 矮塔斜拉桥分阶段施工计算模型的建立。 | 矮塔斜拉桥的悬臂浇筑施工方法。 矮塔斜拉桥分阶段施工的计算模拟及在Midas中的实现。 |
10～11 | 5.3~5.13 | 矮塔斜拉桥主梁的预应力设计： （1）体外束－斜拉索的设计和索力的确定。 （2）体内束－纵向预应力钢筋的配束设计。 （5.7~5.11）毕业设计中期检查 | PC连续梁桥中预应力估算的原则和方法。 悬臂施工矮塔斜拉桥中预应力布置的特点。 MIDAS中预应力钢束信息的输入和使用。 结构次内力的概念及对其在计算和检算中的考虑。 高速铁路PC梁中的主要检算工作内容。 矮塔斜拉桥初始张拉力的确定方法。 |
12 | 5.14~5.20 | 进行斜拉桥初步内力计算和内力组合。 对塔、梁、索结构进行初步检算。 优化结构设计尺寸，优化配束，优化索力，进行重新计算和检算。 整理设计及计算成果，汇总最终检算成果。 | 矮塔斜拉桥中主要验算控制条件。 矮塔斜拉桥（塔、梁、索）的检算内容和方法。 钢筋混凝土压弯构件的配筋设计。 |
13 | 5.21~5.27 | 开始进行图纸绘制工作。 | 桥梁结构初步设计图纸的组成和绘图表达。 毕业设计论文撰写要求。 |
14 | 5.28~6.3 | 继续前面的计算和检算工作； 继续论文整理、图纸绘制工作。 | 英文摘要的写作要点。 |
15 | 6.4~6.10 | 提交毕业设计论文、图纸初稿; | |
16 | 6.14 | 学校抽样答辩 | |
6.15~6.17 | 毕业设计分组答辩 | ||
17 | ~6.21 | 毕业设计整改、正稿打印、存档 |
摘 要
本文以近年来新兴桥型——矮塔斜拉桥作为研究对象，通过对一个结构设计实例的设计与分析，总结了矮塔斜拉桥的特点与优势。
矮塔斜拉桥也称为部分斜拉桥，它的力学性能和经济性介于连续梁桥和斜拉桥之间。矮塔斜拉桥是近期桥梁向轻型化、复合化发展的过程中出现的介于预应力混凝土梁桥与斜拉桥之间的过渡桥型, 它的特点是塔矮、梁刚、索集中布置。与梁桥相比, 这种桥型造型美观, 结构的表现内容丰富，而且具有良好的经济指标, 越来越显示出巨大的发展潜力。
本次本科毕业设计的内容为高速铁路70m 115m 70m二塔三跨预应力混凝土双索面矮塔斜拉桥，边中跨比为0.61。在桥型方案确定以后，参照已建同类型桥梁的设计，进行各部分构件截面尺寸的初步拟定。通过建立合理的计算模型，利用 MIDAS 软件对该桥进行计算模型的建立。通过初步计算，在满足安全、 适用、经济的前提条件下，进行截面尺寸优化设计；根据整体受力计算中主梁内力组 合结果和配束情况对预应力混凝土梁进行正常使用极限状态和承载能力极限状态的设计检算。根据斜拉索的内力组合结果进行斜拉索的应力检算。根据主梁变形计算结果进行主梁的刚度检算。
通过本次设计过程并辅以文献资料对矮塔斜拉桥有了进一步整体认识。矮塔斜拉桥其适用跨径在100m～300m 之间，其克服了多塔斜拉桥所带来的刚度不足和各跨相互影响的弊端，发挥了多跨联系梁桥的优点，无论在单孔跨径和总桥长设计方面均有较大的选择空间。这种新型结构桥型具有造型美观、景观协调、技术先进、经济性好、施工简便等优点。该桥型有望成为主流桥型之一，有待得到进一步的发展。
关键词：矮塔斜拉桥，高速铁路桥梁，悬臂施工，MIDAS/Civil，设计检算
Abstract
In this paper, in recent years new bridge --- Extradossed Bridge as the research object, through a design example of design and analysis, summarizes the characteristics and advantages Extradossed Bridge
Extradossed Bridge, also known as part of the bridge, its mechanical performance and economy between continuous beam bridge and cable-stayed bridge. Extradossed Bridge is a transitional bridge prestressed concrete beam bridge and cable-stayed bridge is a bridge between the lighter and complex process of development that appear in the near future between, it is characterized by a low tower, Liang Gang, Cable focus arrangement. Compared with the bridge, this bridge is handsome in appearance, rich and expressive content structure, but also has good economic indicators, increasingly showing great potential for development.
The content of the undergraduate graduation design a high-speed railway 70m 115m 70m two towers three-span prestressed concrete cable-stayed bridge with double cable planes short tower, while the span ratio of 0.61. After the bridge is finalized, referring to the same type of bridge built design, preparation of preliminary cross-sectional dimension of each part of the member. By establishing reasonable computational model, using MIDAS software build the bridge computing model. By preliminary calculations, to meet the security, application, under the precondition of economic and conduct cross-sectional size optimization design; according to the combined result of internal forces and with the whole bundle circumstances force calculation in the main beam of the prestressed concrete beams limit state and carrying capacity detection limit state design calculation. Stay Cable operators conduct stress check cables in accordance with the results of internal force. Rigidity Check Computation carried out according to the main beam of the main beam deformation results.
And supplemented by literature on Extradossed Bridge has been further understanding through this whole design process. Extradossed Bridge span in their application between 100m ~ 300m, which overcome the multi-tower cable-stayed bridge caused by insufficient stiffness and disadvantages of each cross-interaction plays a multi-span beam bridge links the advantages, in terms of hole total length of the bridge span and design have a greater choice. The new structure bridge with a beautiful shape, landscape coordination, advanced technology, economy
Good, simple construction and so on. The bridge is expected to become one of the mainstream type of bridge, pending further development.
Keywords: low tower cable-stayed bridge, railway bridge, cantilever construction, MIDAS / Civil, Design inspecting calculation
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外矮塔斜拉桥的发展概况 1
1.3 高速铁路桥梁设计原则及特点 1
1.4 矮塔斜拉桥特点概述 2
1.5 设计基本资料 3
1.5.1 设计题目 3
1.5.2 设计主要技术指标 3
1.5.3 主要设计参考规范 4
1.5.4 设计参考书目 4
1.5.5 主要设计内容要求 4
1.5.6 绘图内容 6
1.5.7 论文工作 7
第2章 桥型方案总体设计 8
2.1 桥跨布置 8
2.1.1 桥跨布置过程 8
2.1.2 主梁控制尺寸的确定 10
2.1.3 主梁横断面设计 10
2.1.4 索塔控制尺寸的确定 11
2.1.5 斜拉索的总体设计 13
2.2 主要结构设计施工要点 15
2.2.1 主梁施工控制方法及注意事项 15
2.2.2 桥塔和桥墩施工 16
2.2.3 斜拉索施工 17
2.2.4 支座和伸缩缝 17
2.2.5 桥面铺装设计 18
第3章 矮塔斜拉桥的整体受力计算 19
3.1 MIDAS/Civil 整体计算模型的建立 19
3.2 模型的主要计算参数 20
3.3 MIDAS/Civil 分阶段计算模型的建立 21
3.4 恒载状态计算结果 23
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