畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書(橋梁工程 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書 橋梁工程) 橋梁工程
2010 年 01 月

I

畢業(yè)設(shè)計的目的
畢業(yè)設(shè)計是本專業(yè)最主要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。要求學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理

論、專業(yè)理論和基本技能，按照任務(wù)書的要求，對具體工作進行合理的工程規(guī)劃 設(shè)計，提供完整的設(shè)計文件。通過畢業(yè)設(shè)計掌握橋梁工程

設(shè)計的基本方法，提高 分析和解決工程問題的能力， 培養(yǎng)獨立工作能力和組織能力以及認真負責的工作 態(tài)度。

II 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)
畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生所學(xué)課程進行綜合訓(xùn)練的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 是緊密聯(lián)系工 程實踐，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的主要步驟。畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)過程是實現(xiàn)本科培 養(yǎng)目標要求的重要階段；是學(xué)生在畢業(yè)前的最后學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練階段；是學(xué)習(xí)深 化、拓寬、綜合教學(xué)的重要過程。畢業(yè)設(shè)計題目既要滿足教學(xué)要求，是學(xué)生年能 綜合運用所學(xué)知識， 解決工程中常遇到的一些實際問題； 有要有一定的工程特點， 技術(shù)上能代表本專業(yè)較先進的水平。

III 畢業(yè)設(shè)計的安排及要求 畢業(yè)設(shè)計的安排及要求 安排及
1. 文獻查閱：畢業(yè)實習(xí)期間。

通過查閱文獻資料，把文獻變?yōu)樗玫幕畹馁Y料，將檢索到的文獻認真地篩 選、消化和吸收到畢業(yè)設(shè)計之中。應(yīng)將整理的文獻寫出一個文獻綜述，以描述該 課題范圍內(nèi)學(xué)術(shù)研究的現(xiàn)狀和水平，還有哪些問題需要進一步探討，從而確定本 課題的研究方向。 2. 撰寫開題報告、制定設(shè)計方案：畢業(yè)設(shè)計開始前 1 周。

撰寫內(nèi)容： 由學(xué)生所在教研室組織安排。要求根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，結(jié)合設(shè)計題 目做設(shè)計方案綜述，應(yīng)寫出畢業(yè)設(shè)計階段的大致內(nèi)容、任務(wù)、工作計劃，并計入

學(xué)生畢業(yè)設(shè)計平時成績。 3. 實施設(shè)計方案：畢業(yè)設(shè)計開始第 1 周。

完成內(nèi)容： 制定畢業(yè)設(shè)計階段的工作詳細計劃，應(yīng)按設(shè)計階段的各專業(yè)內(nèi)容進行制定。 4. 完成畢業(yè)設(shè)計：13 周

基本要求： 要求學(xué)生在知識方面，能綜合應(yīng)用各學(xué)科的理論、知識與技能，分析和解決 工程實際問題，并通過學(xué)習(xí)、研究與實踐，使理論深化、知識拓寬、專業(yè)技能延 伸；在能力方面，能進行資料的調(diào)研和加工，能正確運用工具書，掌握有關(guān)工程 設(shè)計程序、方法和技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、理論分析、圖標繪制、技術(shù)文 件編寫的能力；有分析與解決問題的能力；有外文翻譯和計算機應(yīng)用的能力。在 素質(zhì)方面，能樹立正確的設(shè)計思想，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，能 遵守紀律并善于與他人合作。 畢業(yè)設(shè)計圖紙要求： 設(shè)計圖紙是表達工程設(shè)計的基本文件。畢業(yè)設(shè)計圖紙即是工程設(shè)計圖紙，又 受畢業(yè)設(shè)計時間限制，畢業(yè)設(shè)計圖紙應(yīng)分為兩類： 1) 按初步設(shè)計的要求繪制，如總平面圖、主體工程的平、立、剖面、結(jié)構(gòu) 布置等，這類圖紙應(yīng)能反映設(shè)計的主要意圖，對細部的要求可以放松一些。 2) 按施工詳圖要求繪制，結(jié)構(gòu)施工詳圖、節(jié)點構(gòu)造、大樣等，這部分圖紙 要求完全反映設(shè)計意圖，包括正確選用材料，構(gòu)件具體尺寸規(guī)格，施工方法，有 關(guān)采用的標準圖集編號等，要達到不作任何說明即可施工的要求。 繪圖是工程設(shè)計的基本訓(xùn)練，應(yīng)以計算機繪圖為主。但作為繪圖基本訓(xùn)練， 也應(yīng)要求一定數(shù)量的鉛筆繪圖。計算書、圖表要求打印成稿，學(xué)生之間不得出現(xiàn) 相互抄襲現(xiàn)象。 5. 考核和答辯：

評定成績的主要依據(jù)是畢業(yè)設(shè)計成果的質(zhì)量、 畢業(yè)設(shè)計完成的工作量及在畢 業(yè)設(shè)計工程中的主動性和創(chuàng)造性。對于在畢業(yè)設(shè)計中弄虛作假，借用他人設(shè)計成 果，嚴重違紀的學(xué)生，則不予答辯，并以不及格論處。 考核：平時設(shè)計圖紙、計算書、出勤、紀律等成績占 70％，平時成績不及

格者不能參加畢業(yè)設(shè)計答辯。 答辯：1 周，占總成績的 30％。

IV 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容
1. 設(shè)計課題說明

本方向課題要求設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋， 任務(wù)書中將詳細給出橋位處的地 形、地質(zhì)條件，設(shè)計者應(yīng)詳細研究現(xiàn)場情況，根據(jù)該橋的使用任務(wù)，通過方案比 選，確定橋梁的結(jié)構(gòu)形式和總體布置情況，并進行詳細、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計 結(jié)束時，提交相應(yīng)的設(shè)計圖和說明書。 2. 設(shè)計基本過程

橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計，一般遵循下列基本過程： 1) 方案比選： 根據(jù)橋梁的功能要求，結(jié)合橋位地形、地質(zhì)，通過方案比選，確定橋型。方 案比選主要應(yīng)考慮以下幾方面問題：安全、功能、經(jīng)濟、美觀、施工、占地與工 期等。方案比選應(yīng)包括： (1) 橋梁型式 思路要寬廣，可暫不管經(jīng)濟、美觀與否都可提出，可不拘材料類型，或可同 時考慮上、中、下承式各種橋型。總之，凡具有一定優(yōu)點而有可能實現(xiàn)的體系， 均可提出。 (2) 截面類型在確定橋梁型式后，對各種可能采用的截面型式進行比選。 (3) 墩柱型式 應(yīng)使上下部協(xié)調(diào)一致，輕巧美觀，與城市環(huán)境和諧、勻稱。墩臺選型一般服 從梁部型式，此外，也受占地、道路、通視等限制。 方案評比的主要內(nèi)容是：材料(造價)、施工設(shè)備和能力、工期、養(yǎng)護和維修 運營、抗震性能、修復(fù)、跨線條件、美觀。 方案比選階段的工作成果，歸結(jié)為繪制方案圖與編制說明書。方案圖應(yīng)繪制 縱向立面圖、橫向剖面圖和平面圖。各方案圖上除應(yīng)注明必要的數(shù)據(jù)外，還應(yīng)列 出方案的主要材料數(shù)量，并附注各項說明，諸如圖面比例、采用規(guī)范名稱、荷載 等級等。說明書應(yīng)包括：設(shè)計任務(wù)、編制方案的根據(jù)和原則、方案評比的論證、 工程材料的估算和依據(jù)等。說明書言簡意賅，其中引用的文獻資料名稱以及冗繁

的計算過程均應(yīng)列入附錄備查。 2) 橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)方案評比后的推薦方案進行設(shè)計計算或根據(jù)教學(xué)要求， 由指 導(dǎo)教師指定某一方案進行設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容包括： (1) 詳擬上部結(jié)構(gòu)尺寸。 針對選定的橋型方案，結(jié)合施工方法，確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，，并初步給定結(jié) 構(gòu)各構(gòu)件的材料與尺寸， 特別應(yīng)滿足構(gòu)造要求。 實際工作中可參考相應(yīng)的標準圖。 具體確定橋面鋪裝的做法，選定附屬設(shè)施。 (2) 主梁的設(shè)計。 ①主梁內(nèi)力計算 根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式和橋梁所處的環(huán)境及其功能， 確定橋梁可能受到的荷載 作用，如恒載、車輛荷載、車道荷載、人群荷載、風荷載、地震作用、溫度作用 等然后進行結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力分析。 特別注意， 對于汽車荷載的計算， 應(yīng)選用適當?shù)臋M向分布系數(shù)的計算方法。 內(nèi)力組合：確定主梁在各種荷載組合作用下的內(nèi)力，并確定控制內(nèi)力。 ②預(yù)應(yīng)力筋的估算和布置 依據(jù)組合而得的控制內(nèi)力初步估計預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量，并進行合理的布置。 ③預(yù)應(yīng)力損失計算 依據(jù)現(xiàn)行《橋規(guī)》(JTGD62-2004)的相應(yīng)規(guī)定，計算預(yù)應(yīng)力損失。 ④主梁截面驗算 進行結(jié)構(gòu)在施工階段與運營階段的承載力與變形驗算。 如果驗算結(jié)果過于富 余或不滿足，應(yīng)調(diào)整主梁的截面尺寸或預(yù)應(yīng)力筋的配置。 (3) 橫隔梁的設(shè)計。 ①橫隔梁內(nèi)力計算 首先應(yīng)選定合適的橫隔梁模型和恰當?shù)挠嬎惴椒�，原則上，橫隔梁的計算方 法應(yīng)與主梁的計算方法相對應(yīng)。橫隔梁的恒載內(nèi)力一般較小，可予以忽略，但仍 應(yīng)采用極限狀態(tài)的方法對荷載進行組合。應(yīng)分別計算最大正彎矩和最大負彎矩。 ②橫隔梁配筋及驗算 橫隔梁一般跨徑不大，采用鋼筋混凝土一般能達到跨徑的要求，所以可通過

計算配置普通鋼筋，確實需要時，也可采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于最大正彎 矩和最大負彎矩，橫隔梁的配筋分為正彎矩筋和負彎矩筋。由于橫隔梁中的剪力 較小，一般不需通過計算配置專門的受剪鋼筋。 (4) 行車道板的設(shè)計 ①行車道板內(nèi)力計算 計算行車道板內(nèi)力之前， 首先應(yīng)判斷行車道板的類型， 從而得到其受力圖式。 行車道板上的荷載最主要的是恒載和汽車荷載。特別應(yīng)注意荷載分布寬度的概 念。 ②行車道板配筋及驗算 根據(jù)行車道板的懸臂長度和所受荷載的大小，可能采用鋼筋混凝土材料，也 可能采用預(yù)應(yīng)力混凝土材料。配筋時，一般取沿縱向 1m 寬的板條進行計算。特 別值得一提的是，應(yīng)注意行車道板控制彎矩的符號，注意主筋的布置位置。 3) 支座的設(shè)計 根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式和跨徑大小，選定合理的支座類型。當前在公路橋梁和 城市橋梁中， 采用較多的為橡膠支座。 對于板式橡膠支座可進行詳細的設(shè)計計算， 對于盆式橡膠支座，限于條件，可僅提供相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)和要求。 4) 橋梁墩、臺的設(shè)計 (1) 橋墩的設(shè)計： ① 確定橋墩類型，詳擬橋墩各部分的尺寸 結(jié)合方案比選，確定橋墩類型，并詳擬橋墩各部分的尺寸。特別強調(diào)的是關(guān) 于墩帽(或蓋梁)的尺寸，必須通過相應(yīng)的計算公式求得。同時各部分尺寸應(yīng)滿足 構(gòu)造的要求。同時確定出橋墩各部分的材料類型。 ② 內(nèi)力計算及組合 應(yīng)針對各種驗算項目，找出相應(yīng)的最不利荷載布置和組合，從而求得橋墩的 設(shè)計荷載。應(yīng)適當考慮是否計及水浮力、流冰壓力等的影響。 ③ 截面配筋及驗算 進行控制截面的配筋計算和相應(yīng)的截面驗算。 (2) 橋臺的設(shè)計 ① 詳擬橋臺各部分的尺寸

同橋墩 ② 內(nèi)力計算及組合 應(yīng)針對各種驗算項目，找出相應(yīng)的最不利荷載布置和組合，從而求得橋墩的 設(shè)計荷載。特別的，臺后存在主動土壓力，作用于臺后的汽車荷載也將作為換算 土層厚度而加以考慮。 ③ 驗算 包括強度、截面偏心及穩(wěn)定性等的驗算。 5) 基礎(chǔ)的設(shè)計計算 根據(jù)橋位處的地質(zhì)情況確定橋墩及橋臺的基礎(chǔ)類型， 結(jié)合上部結(jié)構(gòu)傳來的最 不利荷載情況進行基礎(chǔ)的設(shè)計。

V 建議參考資料 建議參考資料
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