杜前線一號(hào)橋設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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1、臺(tái)州學(xué)院建筑工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課題名稱杜前線一號(hào)橋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)編號(hào)TZCQS11-3課題來(lái)源假擬課題類型工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師郭范波姓名蔣祥林學(xué)院建筑工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)08土木3班選題背景和意義鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋都是采用抗壓性能好的混凝土和抗拉性能好的鋼筋結(jié)合在一起建成的。根據(jù)混凝土受壓程度的不同，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)又可分為全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力兩種。前一種在最大使用荷載下混凝土不出現(xiàn)任何拉應(yīng)力，后一種則容許發(fā)生不超過(guò)規(guī)定的拉應(yīng)力值或裂縫寬度，以此來(lái)改善作用性能并獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)國(guó)外已有在鋼筋混凝土梁內(nèi)部分地施加少量的預(yù)應(yīng)力以提

2、高梁的裂縫安全度的做法，這就稱為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。目前鋼筋混凝土梁橋在國(guó)內(nèi)外橋梁建筑上仍占有很重要的地位。中小路徑的永久性橋梁，無(wú)論是公路、鐵路或城市橋梁，大部分均采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋。在施工方法上，除了在林區(qū)或運(yùn)輸困難的地方以及其他特殊情況（如修建斜橋、彎橋等）尚采用現(xiàn)場(chǎng)整體澆筑制造外，目前已大量采用預(yù)制的裝配式梁橋。裝配式梁橋與整體式梁橋相比，主要具有下述優(yōu)點(diǎn)：①橋梁構(gòu)件的形式和尺寸趨于標(biāo)準(zhǔn)化，有利于大規(guī)模工業(yè)化制造。②在工廠或預(yù)制廠內(nèi)集中管理進(jìn)行工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)，可以充分采用先進(jìn)的半自動(dòng)或自動(dòng)化、機(jī)械化的施工技術(shù)，以節(jié)

3、省勞動(dòng)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工程質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，從而顯著降低工程造價(jià)。③構(gòu)件的制造不受季節(jié)的影響，并且上、下部構(gòu)造也可以同時(shí)施工，大大加快橋梁的建造速度，縮短工期。④能節(jié)省大量支架模板等的材料消耗。預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋與鋼筋混凝土梁橋相比，有下述重要特點(diǎn)：①能最有效地利用現(xiàn)代高強(qiáng)材料（高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)鋼料），減小構(gòu)件截面，顯著降低自重占全部設(shè)計(jì)荷載的比重，增大跨越能力，并擴(kuò)大混凝土結(jié)構(gòu)的適用范圍。②與鋼筋混凝土梁橋相比，一般可以節(jié)省鋼材30%~50%，跨徑愈大，節(jié)省愈多。③全預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫，即使是部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常荷

4、載下也無(wú)裂縫，鑒于能全截面參與工作，梁的剛度就比通常開(kāi)列的鋼筋混凝土梁要大。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁可以顯著減小建筑高度，使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫，這就擴(kuò)大了對(duì)多種橋型的適應(yīng)性，并更加提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。④預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，為現(xiàn)代裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接頭和拼裝手段。根據(jù)需要，可以在縱向、橫向和豎向施加預(yù)應(yīng)力，使裝配式結(jié)構(gòu)集成理想的整體，這就擴(kuò)大了裝配式橋梁的使用范圍，提高了運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。因此，進(jìn)行混凝土橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)掌握其基本原理、方法都具有重要的意義。國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀、進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)應(yīng)力混凝土是在第二次世界大戰(zhàn)后迫切要

5、求恢復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷，從西歐迅速發(fā)展起來(lái)的。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，設(shè)計(jì)理論、材料、施工工藝都取得了很大的發(fā)展。尤其是隨著部分預(yù)應(yīng)力概念的逐步成熟，突破了混凝土不能受拉與開(kāi)裂的約束，大大擴(kuò)展了它的應(yīng)用范圍，常常用來(lái)處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工中用常規(guī)技術(shù)難以解決的各種疑難問(wèn)題。我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的起步比西歐大約晚，但近來(lái)二三十年來(lái)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁發(fā)展很快，無(wú)論在橋型，跨度以及施工方法與技術(shù)方面都有突破性發(fā)展，不少預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的修建技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。下面著重從材料方面探討預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及前景。（1）混凝土我國(guó)一般把強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土稱為高

6、強(qiáng)度混凝土，大于C100級(jí)的稱為超高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土不但強(qiáng)度高，而且抗沖擊性能和耐久性也好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁采用高強(qiáng)混凝土可提高經(jīng)濟(jì)效益30%~40%。日前，在實(shí)驗(yàn)室條件下，我國(guó)已能制成C100級(jí)混凝土，羅馬尼亞能制成C170級(jí)，而美國(guó)已制成C200級(jí)混凝土。我國(guó)在橋梁中已開(kāi)始采用C60級(jí)混凝土，而在鐵路橋梁工程中現(xiàn)澆已達(dá)C60~C70級(jí)，預(yù)制達(dá)C80級(jí)。國(guó)外高強(qiáng)混凝土的使用比我國(guó)要早，而且強(qiáng)度也略高些。展開(kāi)使用輕質(zhì)混凝土，是使預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁向長(zhǎng)大化發(fā)展并取得經(jīng)濟(jì)效益的一種方法。目前用于工程結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)混凝土容重為60~19kg

7、/m3，強(qiáng)度為C30~C70級(jí)。粗集料過(guò)去用陶粒，為降低成本，現(xiàn)趨于采用工業(yè)廢渣。1970年前聯(lián)邦德國(guó)修建了三座同類型的輕、重混凝土混合的連續(xù)梁橋（路徑為37.6m+112.2+37.6m），由于中跨長(zhǎng)105.4m部分采用了重度19kg/m3輕質(zhì)混凝土，使混凝土節(jié)約了12%，預(yù)應(yīng)力筋節(jié)省了17%。1998年在挪威利用輕質(zhì)高性能混凝土建成的二座輕、重混凝土的連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑已分別達(dá)198m（拉夫特松橋）和301m（斯道爾瑪橋）。（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋在向高強(qiáng)度、低松弛、耐腐蝕、強(qiáng)黏結(jié)和便于拼接等方面發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)有高強(qiáng)度鋼筋直徑為Φ18~Φ

8、40mm，抗拉強(qiáng)度為540~930MPa。世界各國(guó)都在大力發(fā)展大直徑預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋，德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)目前已發(fā)展到Φ26~Φ44mm，抗拉強(qiáng)度等級(jí)為800~1350MPa