橋梁結構論文
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橋梁結構論文范文第1篇
關鍵詞：工程結構可靠度綜述
對于結構可靠性這一學科，從其誕生到現在已經有了長足的發展：從基于概率論的隨機可靠性到基于模糊理論的模糊可靠性以及近年來提出的非概率可靠性，使得這一理論日臻豐富和完善，并深入滲透到各個學科和領域。
一、結構可靠性理論研究歷史
長期以來，人們就廣泛采用“可靠性”這一概念來定性評價產品的質量。這種靠人們經驗評定其產品可靠、比較可靠、不可靠，沒有一個量的標準來衡量。1939年，英國航空委員會出版的《適航性統計學注釋》一書中，首次提出飛機故障率不應超過10-5次3h，這可以認為是最早的飛機安全性和可靠性定量指標[1]；二戰后期，德國的火箭專家R.Lusser首次對產品的可靠性作出了定量表達。他提出用概率乘積法則，將系統的可靠度看成是各個子系統可靠度的乘積，從而算得V-Ⅱ型火箭誘導裝置的可靠度為75%[2]；1942年，美國麻省理工學院一個研究室開始對真空管的可靠性進行深入的調查研究工作。二戰期間，軍用電子設備的大量失效使美國付出了相當慘重的代價。于是引起了美國軍方對可靠性問題的高度重視，同時率先對可靠性問題進行了系統地研究，并于1952年成立了“電子設備可靠性咨詢組”，簡稱AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment)。該組織于1957年發表了著名的《電子設備可靠性報告》。報告中提出了一套完整的評估產品可靠性的理論和方法。該報告被公認為是可靠性研究的奠基性文獻。1965年，國際電子技術委員會(IEC)設立了可靠性技術委員會TC-56，協調了各國間可靠性術語和定義、可靠性的數據測定方法、數據表示方法等。上世紀60年代以來，可靠性的研究已經從電子、航空、宇航、核能等尖端工業部門擴展到電機與電力系統、機械設備、動力、土木建筑、冶金、化工等部門[3]。
結構可靠性理論的產生，是以20世紀初期把概率論及數理統計學應用于結構安全度分析為標志，在結構可靠度理論發展初期，只有少數學者從事這方面的研究工作，如1911年匈牙利布達佩斯的卡欽奇就是提出用統計數學的方法研究荷載及材料強度問題；1926年德國的邁耶提出了基于隨機變量均值和方差的設計方法，這是最早提出應用概率理論進行結構安全度分析的學者之一。1926～1929年，前蘇聯的哈奇諾夫和馬耶羅夫制定了概率設計的方法，但當時方法不夠嚴格，因此，未付諸實施。1935年斯特列律茨基，1947年爾然尼欽和蘇拉等人相繼發表了這方面的文章，結構安全度的研究逐漸開始進入了應用概率論和數理統計學的階段。值得指出的是，弗羅伊登徹爾差不多和爾然尼欽等人同時開展了結構可靠性的研究工作。他提出的在隨機荷載作用下結構安全度的基本問題首次得到工程界的贊同和接受。1947年他發表了“結構安全度”[4]一文，奠定了結構可靠性的理論基礎。
從20世紀40年代初期到60年代末期，是結構可靠性理論發展的主要時期。現在所說的經典結構可靠性理論概念大致就是這一時期出現的。隨著結構可靠性理論研究工作的深入，經典的結構可靠性理論得到了全面的發展。基于概率論的結構設計方法逐漸被工程界所接受。但在這一時期，結構可靠性理論還未能馬上被工程界廣泛應用，其原因如下[5]：
1．傳統的確定性結構設計方法當時在人們頭腦中根深蒂固，認為沒必要改變已用的結構設計方法，而且，結構的失效很少發生，即使發生結構失效，絕大數是由于人為差錯造成的，并非結構設計方法問題。
2．基于概率理論的結構設計方法似乎比傳統的確定性結構設計方法麻煩，涉及到當時比較難處理的統計數學問題。
3．當時有用的統計數據極少，不足以定義重要的荷載、強度的尾部分布。
除上述妨礙結構可靠性理論應用的原因外，當時結構可靠性理論本身也面臨兩大難題：
（1）結構可靠性理論所采用的數學模型不足以完全準確地反映應用情況，即模型誤差是未知的。
（2）即使是對一個簡單的結構，其失效模式可能多到難以計數，更不用說進行可靠度分析。
因此，二十世紀60年代初期，許多學者致力于克服上述困難的研究。例如林德等人把規范化的結構設計問題定義為尋求一套荷載和抗力系數的最優值問題，他們建議采用一種迭代過程確定結構的安全度和造價，康奈爾（C.A.Cornell）等人提出了與爾然尼欽相同的一次二階矩法，并建立了比較系統實用的一次二階矩設計方法，利用結構的可靠指標β，而不是失效概率Pf，，作為結構可靠性的一種量度量，使結構的可靠性理論達到實用的目的。
二、國內外工程結構可靠性理論研究現狀
二十世紀70年代至80年代，是結構可靠性理論完善并被各國規范、標準相繼采用時期，自從康奈爾（C.A.Cornell）提出了一次二階矩法之后，林德（N.C.Lind）根據康奈爾（C.A.Cornell）的可靠指標，推證出一整套荷載和抗力安全系數，這次研究使可靠度分析與實際可接受的設計方法聯系起來。隨后，德國的拉克維茨（R.Rackwitz）和菲斯勒（B.Fiessler），對基本變量為非正態分布情況提出了一種等價正態變量求法，這種方法經過系統改進之后，作為結構安全度聯合委員會（JCSS）的文件附錄推薦給土模工程界。該方法也被許多國家規范所采納，我國的《建筑結構設計統一標準》（GBJ68-84）[6]也是以該方法作為可靠性校準的基礎[7]。
橋梁可靠性設計要解決的問題是[8]：在結構承受外荷載和結構抗力的統計特征已知的條件下，根據規定的目標可靠指標，選擇結構(構件)截面幾何參數,使結構在規定的時間內，在規定的條件下，保證其可靠度不低于預先給定的值。可靠性的數量描述一般用可靠度。我國對結構可靠度的研究只限于理論方面，且側重于可靠度設計方面，對結構耐久性方面的研究，特別是對耐久性評估理論的研究還很落后。實際上對現有橋梁結構做出正確的可靠性評估，準確預測出其剩余壽命，才能保證結構在壽命延續期內的安全性，節省大量的維修加固資金。我國在橋梁設計過程中，存在著考慮強度多而考慮耐久性少;重視強度極限狀態不重視使用極限狀態;重視橋梁結構的建造而忽視其檢測和維護，使結構安全性存在不同程度的隱患和缺陷。近幾年來，國內發生的幾起大橋坍塌或局部破壞事故在很大程度上是由于構件疲勞損壞(如結構開裂、變形過大等)所導致，從而嚴重影響橋梁結構的承載能力和使用性能。為了保證橋梁安全運營、延長其使用壽命以及提高橋梁的安全性和耐久性，減少早期橋梁病害，從而節約后期橋梁的維修費用，因而對橋梁結構可靠性研究非常必要和迫切[9]。
四、工程結構可靠性理論研究發展趨勢
進入二十世紀80年代后，結構系統的可靠性理論研究工作已經成為結構工程中的研究熱點，并已出版了許多專著，對于復雜的結構系統可靠度分析和先進的計算方法蓬勃發展。概括而言，如下幾方面是結構可靠度理論研究的熱點：
1．結構系統的可靠度分析。對于結構系統可靠度分析的非常復雜的研究課題，許多學者對此從不同角度進行了研究，提出了一些概念和方法。如結構可靠度分析的一階矩概念及荷載為FerryBorgesCastanheta組合情況下的計算方法問題；利用系統系數，針對結構各種破壞水平所對應的極限狀態不同，計算系統可靠度并進行結構設計的方法；利用蒙特卡洛（Monte-Carlo）法采用重要抽樣技術計算結構系統的可靠度等，同時，一些學者還研究了系統可靠度界限的問題。總之，系統可靠度分析研究內容豐富，難度較大。
2．對結構極限狀態分析的改進，除考慮強度極限狀態外，還應考慮結構的正常使用極狀態、破壞安全極限狀態，以及地震和其他特殊情況下考慮能量耗損極限狀態等。
3．目標可靠度的量化問題。雖然校準法已經部分解決了這個問題，但與實際情況相比，這方面的問題還遠遠沒有解決。
4．人為差錯的分析。許多結構的失效并非由荷載、強度的不確定性造成，而往往是設計、施工、使用等環節中人為差錯造成的，這方面事例很多，已成為目前研究熱點之一。
5．在役結構的可靠性評估與維修決策問題。對在役建筑結構的可靠性評估與維修決策正成為建筑結構學的邊緣學科，它不僅涉及結構力學、斷裂力學、建筑材料科學、工程地質學等基礎理論，而且，與施工技術、檢驗手段、建筑物的維修使用狀況等有密切的關系。同時，經典的結構可靠性理論，在在役結構的可靠性評估中也必將得到相應的發展。
6．模糊隨機可靠度的研究[10]。模糊隨機可靠度理論研究是工程結構廣義可靠度理論研究的重要內容，隨著模糊數學理論與方法的完善，模糊隨機可靠度理論也必將進一步完善和發展。
五、結語
橋梁工程問題的解決總是理論與工程經驗的結合，掌握的知識越多，主觀經驗越少，橋梁結構的設計越合理，這也正是橋梁工程技術研究追求的目標。橋梁結構可靠度理論研究是內容極其豐富且復雜的重大研究課題，不僅僅在理論上有許多重大問題需要解決，而且，將其應用到橋梁結構設計、評估及維修決策之中尚有許多細致的工作要做。
參考文獻
[1]王超，王金等．機械可靠性工程[M]．北京：冶金工業出版社．1992．
[2]劉惟信．機械可靠性設計[M]．第一版,北京：清華大學出版社．1995．
[3]拓耀飛，李少宏．論結構可靠性的發展[J]．榆林學院學報．2006,16(4):32-35．
[4]A.M.Freudenthal,Safetyofstructures,Trans.ASCE,112(1947)．
[5]劉玉彬．工程結構可靠度理論研究綜述[J]．吉林建筑工程學院學報,2002,19(2):41-43．
[6]中華人民共和國國家標準．建筑結構設計統一標準(GBJ68－84)．北京,1985．
[7]貢金鑫，趙國藩．國外結構可靠度理論的應用與發展[J]．土木工程學院．2005,38(2):1-7．
[8]張建仁，劉揚．結構可靠度理論及其在橋梁工程中的應用[M]．北京：人民交通出版社．2003．
橋梁結構論文范文第2篇
關鍵詞：建筑工程；市政橋梁；結構裂縫；
中圖分類號：U441+.2 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）05-（頁碼）-頁數
隨著我國經濟的迅速發展也帶動了道路交通的很大需求。而且道路交通中的市政橋梁，由于設計、施工等各種原因，直接影響和損失了市政橋梁的安全性、實用性與耐久性，嚴重影響了整條道路的暢通，也制約了我國經濟的發展。為此，本文提出了如何對市政橋梁加固技術處理作出了介紹。
一.線性裂縫計算理論
混凝土是一種耐久性很好的材料，但是其抗拉強度較低易拉裂。鋼筋混凝土結構一旦出現裂縫，將顯著減小構件的剛度，導致結構的變形增大；裂縫寬度過寬，則由于水汽和有害氣體的侵入，將導致鋼筋銹蝕，從而大大降低了鋼筋混凝土結構的使用年限。我國舊橋數量眾多，許多市政橋梁在營運過程中出現了裂縫，因此，如何較為精確地計算出市政橋梁在荷載作用下地的裂縫寬度及如何對其進行控制就顯得十分的重要。
這一經典裂縫理論由英國的Saligar于1936年提出，這個理論認為：鋼筋應力是通過鋼筋與混凝土之間的粘結應力傳遞給混凝土的，裂縫控制主要取決于鋼筋何混凝土之間的粘結性能，由于鋼筋和混凝土之間產生相對滑移，變形不再一致而導致裂縫開展。基于粘結滑移理論，各國學者對于裂縫的計算都做了大量地研究，也有不少比較適用地成果，如Hognestad公式與Tossios公式等等。
二.市政橋梁結構裂縫常見原因分析
2.1非受力裂縫的分析
市政橋梁結構中混凝土的非受力裂縫與混凝土自身的性質是有著密切的關系的。混凝七是由水泥、摻和料、外加劑于與水配制的膠結材漿體將分散的砂、石經攪拌粘結在一起的工程材料，硬結的混凝土含固相、液相，氣相，是多元、多相、非勻質水泥基復合材料水泥與水反應后的水化物要比原占體積有所縮減，縮減量約相當于化合水量的1/4，拌和物中石子吸水也使水泥石體積收縮，雖不至于影響混凝土的外觀尺寸，但在骨料約束下可引發微小裂縫和增大孔隙率。微裂的原因可按混凝土的構造理論加以解釋，即視混凝土為非均質材料，在溫度、濕度變化條等條件下，混凝土逐步硬化，同時產生體積變形，這種變形是不均勻的，水泥石收縮較大，骨料收縮很小，水泥石的熱膨脹系數大.骨料較小，它們之間的變形不是自由的而產生相互約束應力。在構造理論中一種極為簡單的計算模型，是假定圓形骨料不變形，且均勻地分布于均質彈性水泥石中，當水泥石產生收縮的引起內應力，這種應力而引起粘著微裂和水泥石微裂。混凝土又是彈性模量較高而抗拉強度較低的材料，在受約束條件下只要發生少許收縮，產生的拉應力往往會大于該凝期混凝土的抗拉強度，導致混凝土發生裂縫。混凝土在澆筑成型后，混凝土骨料對漿體收縮的約束，使混凝土內部從一開始就產生了微裂縫，在環境溫度、濕度、荷載等因素作用下，這些混凝土就可發展為肉眼可見的宏觀裂縫。
2.2受力裂縫的分析
（1）荷載引起的裂縫
混凝土市政橋梁在靜、動荷載及次應力作用下產生的裂縫稱為荷載裂縫。裂縫的形狀與結構應力分布有著直接的關系。結構中應力值的大小是導致裂縫發展的內在因素，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。
（2）地基變形引起的裂縫
由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。
三.建筑工程實例
3.1建筑工程概況
某市某交叉口高架橋孔徑布置為：第一聯、第三聯均為 3×30等截面預應力鋼筋混凝土連續箱梁，單箱雙室，梁高1.60m，底板寬度4.5m，腹板厚0.45m；第二聯30+40+30預應力變截面混凝土連續箱梁，單箱雙室，腹板厚0.5-0.7m，梁高從1.60-2.50m。橋面寬度16.5m，設計車道為4車道；該橋設計荷載為城一A級。箱梁混凝土設計強度為 C50。在預應力混凝土連續箱梁橋面中出現了寬而長的裂縫，市政橋梁使用管理部門擔心該橋的安全使用性能，要求對該橋的結構性能進行檢測并預測裂縫的發展趨勢。
3.2裂縫普查
在汽車荷載試驗之前，對該預應力混凝土連續箱梁橋的橋跨結構進行了認真的裂縫普查。普查發現該橋左右半幅（左幅靠東側，右幅靠西側）橋面已存在數條肉眼可見的裂縫，同時裂縫寬度較大。
在左半幅橋面上，兩處縱向裂縫位于距橋邊防撞墻2.3m處，即腹板內，最大裂縫寬度分別為0.40、1.29mm。長分別為15m（第一聯邊跨跨中區域）和10m（第一聯中跨跨中區域）；
在右半幅橋面上，一處縱向裂縫位于距橋邊防撞墻2.0m處，即翼緣板端部，最大裂縫寬度分別為0.67、0.84mm，長為7.6m（第三聯邊跨跨中區域），該半幅橋面存在一處橫向裂縫（第二聯中跨距第一內支座1/3L處），該處裂縫長0.21m，寬1.10mm。
在各工況汽車荷載作用下，左右半幅橋面上各處縱橫向裂縫的最大寬度基本沒有變化，縱橫向裂縫較穩定，觀測到的最大裂縫寬度基本沒有明顯的發展。但是，由于結構的部分裂縫寬度超過規范的限定值，建議在市政橋梁的今后使用中應注意裂縫的定期監測。
3.3裂縫寬度驗算
鋼筋混凝土構件的裂縫寬度的計算方法有兩種，一類是力學模型為基礎的半理論半經驗計算法，另一類是以數理統計分析為基礎的經驗計算法。而在每類計算法中所依據的裂縫機理又不一致，以及對影響裂縫開展寬度主要因素取舍上的差異，因此，迄今為止提出的裂縫寬度計算公式是多種多樣的。其中，國內外以往的各種規范和個別部門的現行規范中所采用的半理論半經驗的計算公式多是分別建立在粘結滑動理論、粘結無滑動理論、粘結理論、粘結和曲率理論基礎上提出來的，而目前各種規范中使用較多的是以統計分析為基礎的經驗公式。1968年Gorgely和lutz根據一些實測的裂縫資料進行數理統計分析，對影響裂縫開展寬度的主要因素采取多種組合方式，經實際驗證后進行優選，提出以數理統計為基礎，有一定保證率且便于計算的裂縫寬度計算公式.并且在1971年被納入美國ACI規范，1975年前蘇聯放棄了長期采用的以粘結滑動理論建立起來的計算公式，采用以數理統計分析為基礎的適用于各種構件的鋼筋重心處最大裂縫寬度計算公式。1950 年我國趙國潘等人利用國內試件實測數據進行數理統計分析，提出了適用于矩形、T形、倒 T 形和工字形截面的各種受力構件的最大裂縫寬度計算公式，依據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》計算，鋼筋混凝土構件在正常使用極限狀態下的裂縫寬度，應按作用（或荷載）短期效應組合并考慮效應影響進行驗算，在Ⅰ類和Ⅱ類環境下最大裂縫寬度不應超過 0.20mm。
3.4市政橋梁裂縫的原因解析
（1）拆模過早、混凝土齡期短、施工荷載大
施工中在混凝土未達到規定強度，過早拆模，或者在混凝上未達到規定強度就上荷載等因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，致使混凝土在早期強度低或無強度時承受應力，導致橋面板開裂。
（2）橋面板上層鋼筋位置未得到有效保護，下移嚴重
鋼筋對于結構的抗裂性能的影響主要是混凝土材料結構是非均質的，承受拉力作用時，截面中各質點受力是不均勻的，有大量不規則的應力集中點，這些點由于應力首先達到抗拉強度極限，引起了局部塑性變形，如無鋼筋，繼續受力，便在應力集中處出現裂縫。如進行適當配筋，鋼筋將約束混凝土的變形，從而分擔混凝土的內應力，推遲混凝土裂縫的出現，亦即提高了混凝土的極限拉伸能力。
（3）添加早強劑和使用泵送混凝土
添加早強劑和使用泵送混凝土也是產生裂縫的一個原因，由于添加早強劑雖然可以縮短上期，但混凝土的抗拉強度并沒有得到很大提高；而泵送混凝土由于泵送的限制，混凝土配合比較小，混凝土粒徑也較小，而澆搗的市政橋梁體積較大，容易引起裂縫的產生。
橋梁結構論文范文第3篇
本預應力混凝土連續梁橋共分為三跨（30m+50m+30m）主跨50m，邊跨對稱30m；主梁采用單箱單室預應力混凝土箱梁，跨中梁高為1.5m，支座處梁高為2.8m，截面高度按二次拋物線形式變化；橋面凈寬為7+2×1.5m；設計荷載為公路-Ⅰ級。
在設計中，運用了橋梁設計軟件Midas建立橋梁模型，并對橋梁恒載、活載及徐變內力進行分析計算，得出預應力鋼束的預估值。最后對主梁的應力、變形等進行驗算。經分析比較及驗算表明該設計計算方法正確，內力分布合理，符合設計任務的要求
關鍵詞橋梁設計;預應力混凝土;箱梁;變截面連續梁;Midas橋梁模型
Abstract:Thedesignisbasedontherequirementsofthedesigntaskand"HighwayBridgeRegulation".Thedesignofthebridgeiscarriedoutintheeight-characterprincipleof"safety,pratically,economicallyandaeshetic"bycomparingandchoosingthebestone.Thefirstprogramiscontinousprestressedconcretegriderbridge,thesecondonethebeamcombinationofarchbridge,andthethirdoneisthesuspensionbridge.Accdodingtotheaboveprinciplesandconstructionfactors,theprestressedconousbridgeischosentotheultimate.
Thecontinousprestressedconcretegirderbridgeisdividedintothreeinters,(30m+50m+30m),withthemainspanof50m,and30m-symmetryone.Prestressedconcreteboxgriderisusedasthemainbeam;thebeamdepthinthemid-spanis1.5m,whileatthesupportbearingitis2.8m.Thesectionaldepthischangedintheformofparabolic.Thenetwidthofthedeckis7+2x1.5m,andthedesignloadisforthehighway-I.
Inthedesign,thebridgedesignsoftwareMIDASisusedtogetthecalculationmodel.Byanalyzingandcomputingthedeadload,liveloadandinternalforce,theestimatedvalueoftheprestressedstrandisgot.Finally,checkingcalculationiscarriedouttothestressanddeformationofthemainbeam.Theresultsoftheanalysisandcheckingcalculationshowthatthedesigncalculationmethodiscorrect,andtheinternalforcedistributionisreasonabletothedesigntask.
Keywords:bridgedesign;prestressedconcrete;box-girder;non-uniformcontinuousbeam;MIDASbridgemodel
目錄
設計原始資料…………………………………………………………………………….1
第一章方案比選………………………………………………………………………2
第二章上部結構形式及尺寸擬定…………………………………………………5
一．主跨徑的擬定……………………………………………………………………5
二．順橋向梁的尺寸擬定……………………………………………………………5
三．橫橋向的尺寸擬定………………………………………………………………5
四．橋面鋪裝…………………………………………………………………………6
五．本橋主要材料……………………………………………………………………6
第三章橋面板的計算…………………………………………………………………8
一．橋面板的設計彎矩………………………………………………………………8
二．懸臂板的內力計算………………………………………………………………11
三．橋面板的配筋……………………………………………………………………12
第四章主梁內力計算…………………………………………………………………14
一．全橋節段的劃分…………………………………………………………………14
二．恒載活載內力計算………………………………………………………………17
第五章主梁配筋計算…………………………………………………………………32
一．預應力筋的估算原理……………………………………………………………32
二．預應力筋的估算…………………………………………………………………34
三．預應力筋布置……………………………………………………………………38
四．非預應力鋼筋截面積估算及布置………………………………………………45
第六章截面承載能力極限狀態計算………………………………………………47
一．正截面承載力計算………………………………………………………………47
二．斜截面承載力計算………………………………………………………………47
第七章鋼束預應力損失計算………………………………………………………50
第八章應力驗算…………………………………………………………………………56
一．短暫狀況的正應力驗算…………………………………………………………56
二．持久狀況的正應力驗算…………………………………………………………57
第九章抗裂性驗算………………………………………………………………………59
一．正截面抗裂性……………………………………………………………………59
二．斜截面抗裂性……………………………………………………………………61
第十章主梁變形計算……………………………………………………………………62
參考文獻…………………………………………………………………………………63
英文翻譯…………………………………………………………………………………64
致謝………………………………………………………………………………………90
致謝
首先感謝何建老師在此次畢業設計中認真輔導了我設計的每一個環節，何建老師對待學生認真負責、和藹耐心的態度和對待工作一絲不茍的作風給我留下了深刻的印象，為我今后的學習工作樹立了榜樣。此外還有學多老師給予了耐心的指導和點拔，令我受益匪淺。在此對各位老師的敬業表示真摯的感謝。
通過這次畢業設計，我比較系統的串連了我大學本科四年所學的知識，深感我們這門專業系統的博大精深，覺得自己存在的差距還很大。但是，在這炎炎夏日工作的幾十天，我的收獲也是很大的。在畢業設計的反復修改，一遍一遍的看書，和同學一次又一次的討論，一次又一次的請教老師的過程中，通過集中的畢業設計和專業系統的培養，我提高了自己綜合運用所學的基礎理論，基本知識和基本技能，分析解決問題的能力。在老師的指導下，通過獨立系統的完成一個工程項目的設計，比較具體的了解了一個工程設計的全過程，鞏固已學課程的基礎上，培養了自己考慮問題，分析問題，解決問題的能力，同時接觸到和掌握一些新的專業知識和技能。這次畢業設計為自己提供了一次很好的實踐機會，為我將來的學習工作做了很好的鋪墊，是我人生中很重要的一次經歷。
最后，感謝學院的領導和老師在百忙之中為我們細心指導設計，我衷心的感謝各位老師！
南華大學船山學院本科生畢業設計（論文）開題報告
設計（論文）題目
寶石路5號橋
設計（論文）題目來源
設計（論文）題目類型
起止時間
2008.12.1~2008.12.12
一、設計（論文）依據及研究意義：
橋梁的形式可考慮連續梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。對此三種橋型作比較，從安全、適用、經濟、美觀等方面比選，最終確定橋梁形式。
二、設計（論文）主要研究的內容、預期目標：（技術方案、路線）
本橋的設計是根據設計任務書的要求和《公路橋規》的規定，本著“安全、實用、經濟、美觀”的八字原則，提出了三種不同的橋型方案進行比較和選擇。方案一為預應力混凝土連續梁橋，方案二為梁拱組合體系橋，方案三為懸索橋。經由以上原則以及設計施工等諸多方面考慮后，確定預應力混凝土連續梁橋為最終設計方案。
三、設計（論文）的研究重點及難點
計算量大，工程量大，繪制上部結構的一般構造圖、鋼筋構造圖及施工示意圖很復雜
四、進行設計（論文）所需條件：
橋梁結構論文范文第4篇
【關鍵詞】公路橋梁 上部構造 施工工藝 橋梁上部構造 加固技術 結構施工
中圖分類號： TU997 文獻標識碼： A
一．引言
隨著我國經濟的快速發展，提高了對城市之間的物流、人流需求。為更進一步促進經濟大發展，我國開始大量修筑高速公路。在公路交通網絡中，橋梁是重要的組成部分，而橋梁的質量直接關系到行車安全，關系到公路是否暢通。近些年來，由于運輸的需要，各類重型車輛越來越多，加大了公路的負荷，部分公路維護成本加大，而有相當數量的橋梁都出現結構老化、橋面開裂及破損等有損橋梁結構安全的現象，車輛超載、結構失穩，導致橋梁的耐久性和適用性降低，導致橋梁的承載能力出現不同程度的降低。為避免在后期使用過程中出現質量問題而投入大力的財力、物力和人力進行維護，在橋梁修建中，要提前預防，特別是對橋梁的上部構造施工中，要格外引起注意。
二.公路橋梁上部構造施工概述
公路橋梁結構包括上部構造和下部構造兩大部分，其中上部構造主要包括：板梁、支座、防撞墻、濕接縫、波形護欄、伸縮縫、橋面鋪裝及絞縫等。橋梁上部構造通過支座支承于橋墩和橋臺上。目前，橋梁施工基本上都是先預制板梁，預制完成后進行吊裝，然后進行梁和梁的處理。預制梁板時需要有固定的施工場所，選擇的場所既要方便施工，又要便于吊裝。板梁預制廠一般分為制梁區、鋼筋加工區、存梁區、辦公區及生活區。存梁區和制梁區保持縱向連接，鋼筋加工區設置在制梁區附近，便于作業。板梁預制完成后，將其吊裝到支座上，然后進行橋面鋪裝，完成上部施工。
在公路橋梁施工前，要根據招標文件、設計文件和施工合同，結合有關規范來編制施工組織設計。同時要做好施工前的現場準備，要在施工現場修建臨時的設施，安裝相關機具，做好材料的堆放和儲存，并進行施工測量，做好開工前的試驗檢測工作。
三.公路橋梁上部構造的施工工藝
1.拱架、模板及支架。
（1) 拱架、模板及支架的設計。
對結構隱蔽表面的模板，其擾度不應超過1/250跨徑；結構外漏表面的模板，其擾度不應超過1/400跨徑。當在不計沖擊力時汽車荷載和結構自重所產生的向下擾度超過跨徑的1/1600時，應在鋼筋混凝土板、梁、拱的底模上設置預拱度，設置的預拱度值等于1/2汽車荷載（不計入沖擊力）和結構自重所產生的擾度。對于跨度超過20米的預應力簡支梁，要根據監理工程師的指示，按照圖紙來設置反拱。
（2）拱架、模板及支架的制作及架設。
對混凝土外漏的模板施工時，要采用膠合板和鋼材，并且要至少有一個側面及兩個邊要拋光。在梁和墩臺帽的突出位置，要作出倒角或削邊，以便于脫模。根據監理工程師指示，結合圖紙要求，在結構物的某些部位設置凹槽和凸條的裝飾線。對在模板內的錨固件和金屬連接件，要至少在距離混凝土表面的25mm深處進行拆卸或截斷，處理過程中不應損傷混凝土。利用水泥砂漿對混凝土表面所留的空洞進行填塞處理，要保證表面應光滑、堅固、平順、顏色要均勻。模板內不能有雜物、砂漿及其他污物。對于以后需要拆除的模板，要在使用前就涂刷脫模劑，以便于在拆除時易于脫模，又能保證混凝土不變色。
（3）拱架、模板及支架的拆卸。
對于不承重的側模，要在混凝土的強度能保證其棱角及表面不損壞的情況下才可拆除。一般情況下，混凝土的抗壓強度達到2.5MPa時才能拆除側模。對承重部分的拱架、模板和支架，要確保混凝土的強度能夠承受自重時才能拆除。對于跨徑小于3米的板和梁，要達到混凝土設計等級的50%，跨徑大于3米的，要達到混凝土設計等級的70%。混凝土預制塊拱橋或石預制塊拱橋，要等砂漿的強度達到圖紙的要求時才能拆架，如果圖紙沒有相關規定的，一般必須要達到砂漿設計等級的70%才能拆架。拱橋跨徑小于10米時，要完成拱上結構施工后，才能拆架。對于裸拱的卸架，要在卸架前進行預估驗算，之后才可進行拆卸。
2.現澆混凝土和鋼筋混凝土施工。
(1)鋼筋混凝土的梁體澆筑。
首先，要在支架上進行鋼筋混凝土的梁體澆筑。進行澆筑時，要根據梁的橫斷面，來對上下層采取斜向分段或水平分層的方法，進行連續澆筑。上層和下層之間前后澆筑的距離應不低于1.5米，每次澆筑的厚度，以插入式振搗器或附著式振搗器振搗時，不超過30cm為準。如果箱梁體無法以此澆筑完成，需要進行二次澆筑時，要保證第一次澆筑到梁的地板承托頂部以上30cm的位置。進行二次澆筑時，要先檢查腳手架有無出現收縮和下沉，要保證最小的沉降和壓縮。
（2）簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑。
對簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑時，一般要從墩、臺的兩端向跨中方向進行澆筑。澆筑時要一次澆筑完成，采用分層澆筑時，可從一端開始。對于一般跨徑的懸臂梁橋混凝土澆筑，要從跨中向兩端墩臺的方向進行澆筑，其鄰跨懸臂應從懸臂向墩臺進行。對于懸臂梁橋吊梁的混凝土澆筑時，要確保懸臂梁的混凝土強度達到設計等級的70%以上時，才能進行澆筑。而對于跨徑較大的簡支梁以及在基底剛性不同的支架上澆筑懸臂梁或連續梁，要防止支架出現不均勻的沉降引起混凝土開裂。
3.其他工藝要求。
澆筑完成后的梁板，要正在脫模后及時進行養護，可以安裝自動噴淋設施來進行保養，采用土工布從頂到底覆蓋梁體，以保證梁板具有足夠的濕度和溫度。對空心板梁和箱梁等內部要蓄水養護，絞縫部位和濕接縫部位在拆模后要及時用鑿毛工具進行端面鑿毛。待拆除模板后，要注意觀察梁體的表現，查看是否存在缺陷。
冷拉預應力鋼筋的接頭，要在鋼筋冷拉前采用以此閃光頂鍛法來進行焊接，焊接之后要進行熱處理，以此來提高焊接質量。預應力筋有對接焊接頭時，要將接頭位置設置在受力較小的位置，對于結構受拉區煩誒內，要盡量避免使用。對預應力筋下料時，其下料長度需要經過計算來確定，確定長度時要考慮錨夾具長度、構件孔道尺度、千斤頂尺度、外漏尺度及張拉伸長值。切斷時不能采用電弧切割，要采用砂輪鋸切斷預應力筋。進行預應力筋編束時，要逐根梳理，要保證直順不扭轉，每根之間不能相互纏繞，綁扎要牢固。預應力筋的穿束可在混凝土澆筑前或混凝土澆筑后進行。采用先穿束后澆筑混凝土時，在澆筑前要先檢查管道，確認管道完好后才可進行澆筑。在澆筑混凝土時，要定時轉動、抽動預應力筋。采用先澆筑后穿束施工方法時，待混凝土澆筑完成后，要立即疏通管道，保證管道暢通。
當下部構件和梁體預制完成后，可將其吊運到架梁。在架梁前，必須要多墊石軸線進行放樣，在每個墊石放樣完成后，才可安裝支座吊裝梁體。在施工過程中，為了便于施工，要先將臺背填起，并層層碾壓到背墻頂。利用架橋機來進行吊梁起重作業，如果施工外部條件允許，也可以用吊車進行架梁。架梁過程中，支座要保持固定，不能移動，待放好后將梁體垂直向下安置。架梁施工完成后，進行下道工序施工。為了減少施工工期，在確保施工安全、無法造成施工干擾時，可以安排架梁、濕接縫和絞縫處理同時進行。對絞縫澆筑時，要注意伸縮縫不能受到干擾。防撞墻放樣完成后，要根據設計的厚度來焊接，同時進入波形護欄的施工，護欄施工完成后進行橋面鋪裝。在濕接縫和絞縫以及橋面的現澆部分所采用的混凝土要和梁體相同，以保證足夠的剛度及強度。
四．結束語
隨著我國加大了對交通基礎設施建設的投入，未來一段時間內，交通網絡以及公路橋梁的建設規模還將出現快速飛越。為了提高行車舒適度，保障行車安全，在公路橋梁施工中，要嚴守操作規程，根據施工設計要求，打造高質量工作，提高公路橋梁的安全性。
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橋梁結構論文范文第5篇
【關鍵詞】空心板；單板受力；處理方法
【中圖分類號】U441+.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0169-01
1、概述
某橋是G30高速公路的3—20米預應力混凝土空心板橋，荷載等級為汽-超20、掛-120級。通過對該橋的外觀檢查發現，板縫間混凝土脫落，橋面鋪裝層破損，當有重車通過時該板與相鄰板間撓度差達1cm，見圖1、圖2；板縫間滲水嚴重，板底有白色析出物，堿化現象明顯。
根據橋梁荷載檢測試驗，在各工況荷載作用下，整橋各測點的撓度校驗系數在離散性較大，在0～1之間分布；最大撓度校驗系數達到1.06。根據試驗加載車的位置可以發現，車輪作用位置的板的撓度校驗系數較大，在0.6～1.10之間，距離車輪荷載較遠的板的撓度較小，說明橋梁整體橫向連接性能較差。
2、形成單板受力的原因
形成單板受力的原因從根本上說，是板間鉸縫被剪斷破壞。其產生的原因可以從設計、施工和使用三個方面來分析。
2.1 超載的原因
橋梁在使用過程中車輛等荷載超過設計值，尤其是集中荷載嚴重超過設計標準。大量超重車輛從該高速公路通過，致使該橋的實際荷載嚴重超過設計標準值。
2.2 設計方面的原因
該橋預應力空心板為小淺企口縫空心板，板厚80厘米，這種空心板企口縫的形式不夠合理。這種企口縫內沒有連接鋼筋，頂板連接抗力不足。并且空心板與空心板間沒有連接鋼筋，使得板與板橫向間無連接。該橋橋面鋪裝混凝土厚8厘米鋼筋混凝土+4厘米瀝青混凝土，水泥混凝土標號為C50，鋪裝鋼筋直徑為8毫米（間距20×20厘米），混凝土強度偏低、厚度不足及配筋少。因此板間抗剪能力較差，在集中荷載作用下受荷空心板撓度變形較大，而相鄰板撓度變形較小，從而在板間出現剪切破壞形成縱向裂縫。
2.3 施工方面的原因
空心板的單板受力與施工質量有著密切的關系，在施工時可能會出現如下幾個問題：（1）空心板側面未認真鑿毛，未清除由于鑿毛而產生的松動混凝土塊，從而導致新舊混凝土間的粘結力和抗剪能力較差。（2）企口縫混凝土澆注前，未對梁體側面進行灑水濕潤，不能保證新舊混凝土問的良好結合。（3）企口縫混凝土澆筑不密實。（4）梁板安裝時橡膠支座受力的不均衡，導致支座懸空。
3、單板受力的處理方法
單板受力的主要原因是上部結構橫向聯系薄弱，整體性能較差，使得上部主要承重構件處于非常不利的狀態，因此加強空心板的橫向聯系，提高空心板的整體承載力，為解決單板受力的主要思路。
針對該橋上部結構的損壞現狀采用如下處理措施：首先，鑿除原橋的瀝青混凝土、鋼筋混凝土鋪裝層及企口縫處混凝土。注意在鑿除鋪裝層時盡量不要將空心板頂鑿破，如果板頂破損洞口較大應在作鋪裝層前將該破損處用帶肋鋼筋網片修補，修補時應將鋼筋網置于原板頂鋼筋高度，鋼筋網下模板可用吊拉鋼筋固定。其次，在空心板頂植筋，鑒于本橋空心板無橫向連接鋼筋，故在空心板頂縱向植三排直徑16mm、間距20cm的螺紋鋼，其中邊上兩排鋼筋與相鄰空心板的植筋進行焊接，以增加板間連接，中間一排鋼筋與橋面鋪裝鋼筋進行焊接，從而加強鋪裝與空心板的共同作用。最后做橋面鋪裝，橋面鋪裝鋪設兩層型號為100mm×100mm的D8定型鋼筋焊接網，并與板頂植筋焊接。橋面連續鋼筋綁扎在下層鋼筋網上。待鋼筋網鋪設完畢后澆筑C50早強混凝土，并在其中適量摻加聚丙烯纖維，改善混凝土的抗裂、抗滲性能。澆筑混凝土時確保企口縫處混凝土密實飽滿。
4、結語
橋梁形成單板受力的原因是多方面的、綜合的，有營運車輛嚴重超載、結構本身構造的弱點、施工質量不好等原因。要想解決單板受力的問題，也必須采取多方面的措施，包括加強營運車輛的管理、在設計上采取橋梁上部結構橫向抗扭剛度和抗彎剛度的有效措施，全面提高施工質量，使橋梁結構的耐久性得到保證。
參考文獻
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