六团桥两阶段施工图设计开题报告

一、课题研究现状、选题目的和意义

近年来，简支转连续连续梁桥在公路上大量的被使用。该桥型具有连续梁行车舒适、受力良好的优点，同时又具有简支梁桥施工便捷的特点，因此具有较高的使用价值。本设计拟采用简支转连续连续梁桥设计方案。

北安市四通八达，是省会哈尔滨及其它地区与边界黑河联结的重要节点，滨北、齐黑、哈黑三条铁路交汇于此，公路交通以202国道为主干，与碾北、绥北、北五省级公路形成公路骨架，公路支线连接各乡镇，形成一个市内外极为方便的公路网。全市大部分耕地地势平坦，黑土层较厚，本江段河道平坦，河床土质由表至下为砂砾，砂夹卵石，砾石，无明显滩槽分界。总之，北安市土地资源及其利用具有以下特点：
（1）土地利用率、垦殖率高。市属耕地面积126458.60m2，垦殖率42.29%，高于全省25.0%的平均水平；土地利用率为97.80%，也高于全省89.9%的平均水平。市属未利用土地少，主要为分布在乌裕尔河、通肯河及其支流两岸的渍水草地。
（2）耕地利用以旱田为主，抗御自然灾害能力较差。市属耕地面积中旱田比重为98.7%，基本处于靠天吃饭状态。现有水田面积为2622.80m2，仅占耕地面积的1.3%，今后应加大投入，发展水田。
（3）林地面积大，但分布不均。市属林地面积为83059.44 m2，主要分布在市属林场境内，其中人工林为28000m2。林种多为天然次生林，经济效益较低。
（4）耕地分布在丘陵、台地、岗状、波状平原上，水土流失严重，耕地中有大量的冲刷沟，侵蚀耕地。

北安市境内河流纵横，主要有乌裕尔河、南北河、通肯河三大水系，共有27条支流，总长度953公里。三大河流发源于大兴安岭山脉西南麓。多年平均经流总量为10.86亿m3。乌裕尔河横贯市的中部，境内主干长98公里，向西流入齐齐哈尔境内的国家级自然保护区扎龙自然保护区，是扎龙自然保护区的重要水源地。南北河流域境内长度102.8公里，两岸是近10万公顷原始湿地。北安市河流特点：支流较多、河网密布、水源丰富。但由于地势起伏甚缓，河谷比降小，河道弯曲，断面窄，流量小，汛期供水排泄不畅，易于泛滥成灾。北安市十分注重水资源的保护工作，在贯彻执行国家、省有关的环保法律、法规的同时，制定了《北安市水资源管理办法》和《饮用水水源地保护办法》。北安市还大力发展蓄水、引水、提水等水源工程，闹龙河水库供水工程正式通水后，已开始封闭部分深井，城区地下水超采问题已基本解决。
    受地形及构造影响，全市水资源由东北向西南随地势由高至低呈递增趋势，河水径流量由小变大，地下水含水层由薄变厚，埋层由深变浅，单井涌水量由少变多，总体来看以西南地区水资源最为丰富。

北安市属贫矿区，金属矿脉到目前尚未发现。因境内地质成矿条件差，大部分为湖泊沉积，造岩矿物较少，有色金属少于非金属矿物。已发现的非金属矿藏有：
黄铁矿：通北林业局境内，含矿地层为中生代的安山玢岩，受花岗岩的影响和热液作用而蚀变黄铁矿为细脉染状产出。储量少，黄铁矿含量为10%。

石英砂：位置在东胜乡（老山头），矿点及附近全为下新第三系松散砂砾和粘土层。该矿点交通便利，储量在10万吨左右。

建筑用砂：位置在赵光农场南。矿点附近为白垩系的沉积页岩，砂为第三系的松散砂砾层（即建筑砂）。

蓝铁矿：通肯河河谷两岸沼泽阶地有埋藏，属于第四系灰白色粘土中，呈蓝色斑状，埋藏深度1-13米左右。

磷矿：多分布在北安东南地区，储量不大，品质低，不适宜大面积开采，但可供当地农田作为肥料使用。

中石煤：南北河源，馒头山北侧，通北东南方110公里处有中石煤六层。

社会经济因素
（1）受传统农业和资源型经济模式的影响，注重眼前利益，忽视长运利益，注重对资源的开发利用，忽视对资源的保护和可持续发展，致使资源消耗，环境破坏，生态退化的速度较快。
（2）长期执行计划经济和以粮为纲的方针，片面追求种植业，农业生产单一，产业结构不合理，缺乏产品的深加工和农业综合开发能力经济效益差，市均竞争能力低。
（3）经济基础脆弱，交通、电力、水利、农机等基础设施不够完善，财力不足，工业基础薄弱，缺乏龙兴企业，缺乏经济发展的带动力和产商贸一体化格局。
    技术因素
（1）缺少高新技术人才及管理人才，缺少科技产品，设备落后，工农业生产科技附加值低。
（2）缺乏现代市场经济和市场营销的科学管理机制。

政策因素
（1）目前政府的体制和职能不能适应市场经济的需要，有关改革开放和市场经济方针政策落实的不到位，鼓励民营企业，引资引才，重视科技等具体优惠政策不够完善。
（2）市区、农场、森工三大体系各自为政，相互独立和分割，客观上给区域经济、生态环境和资源合理利用的协调和统筹管理带来困难。
    北安市位于我国北方，气候寒冷，年平均气温-2~1.0℃。有效活动积温仅1600~2400℃无霜期短，全年降雨量不均匀，易发生春旱，秋涝，并经常出现早霜、冰雹、大风危害。闹龙河属平原区河流，

具有坡降平缓、含砂量小等特点。本河段河道较直，植被较少。桥位附近河道较直，河床较稳定。河床土质由表至下为砂砾、砂夹卵石。在一个水文年内，畅流期为200天左右，流冰期10～15天，封冻期150天左右。畅流期内4～5月水位较低，甚至形成枯水期，可作为施工的最佳时期。汛期为7～9月。

该桥梁的修建能把重要城镇有机联接，对于开发该地区的资源、矿产提供了保证，从而推动了该地区的经济发展，提高了人民的生活水平。该处位于祖国的东部边陲，改善人民生活水平的同时，对于巩固国防也有着极为重要的政治目的。

通过本设计，把所学过的专业知识综合应用于工程设计中。学习使用规范，提高分析问题、解决问题的能力。这次毕业设计是锻炼我能力的一次最好的机会，同时也加强了自身知识的储备，为将来的桥梁设计工作打好基础。

二、设计的基本内容、拟解决的主要问题

此次设计为闹龙河大桥两阶段施工图设计,主要内容分为五大部分:

1、水文计算

 水文计算为设计方案的桥梁长度、分孔方案、基础埋置深度确定以及各种标高的确定提供依据。由桥位处水文计算断面图及水文站收集的资料进行设计流量的计算，确定桥梁长度；然后根据设计水位进行桥面中心标高计算、冲刷深度计算，以此确定一般冲刷线标高、局部冲刷线标高和最大冲刷线标高。

2、上部结构设计

上部结构采用预应力混凝土简支梁，主要设计过程包括以下内容：

（1）上部结构平、纵、横设计

（2）主梁内力计算

（3）主梁预应力钢束的估算及其布置

（4）主梁截面几何特性计算

（5）预应力损失计算

（6）正常使用极限状态计算

（7）持久状况应力验算

（8）短暂状况应力验算

3、下部结构设计

本设计所选用的下部结构为双柱式墩，肋板式埋置桥台，钻孔桩基础。

主要设计过程包括以下内容

（1）墩台尺寸拟定

（2）桩长计算

4、施工方案设计

   本设计上部结构采用简支施工方法，下部结构采用的方法是反循环钻孔灌注桩。

5、施工图的绘制

（1）桥梁总体布置图  

（2）桥墩一般构造图

（3）桥台一般构造图 

（4）主梁一般构造图

（5）预应力钢束布置图

（6）上部结构横断面图

最后，撰写设计说明书。

6、拟解决的主要问题

  参考标准图及实际设计图纸，拟定桥梁上下部结构尺寸

三、技术路线

1、水文计算

由谢才——满宁公式计算设计流速和计算设计流量，然后计算桥孔净长并进行合理的桥孔布设，最后确定桥面中心最低标高以及一般和局部冲刷深度。

2、上部结构设计

首先根据设计要求，参照已有的设计图纸和资料，选定构件的截面型式并初步拟定截面的尺寸；其次根据构件可能出现的荷载效应组合，计算控制截面的设计内力及其相应组合值；然后根据控制截面的承载力极限状态的承载力要求和正常使用极限状态的使用要求，估算预应力钢筋和普通钢筋的数量，并进行合理的布置；最后对已配置好预应力钢筋的梁进行验算（包括计算主梁截面的几何特性、确定预应力钢筋的张拉控制应力、计算预应力损失值并计算各阶段相应的有效预应力、正截面和斜截面的承载力复核、持久状态使用荷载作用下的构件截面应力验算、短暂状态构件截面应力验算等）

3、下部结构设计

首先根据设计要求，参照已有的设计图纸和资料，初步拟定桥墩、桥台细部构造尺寸；然后按规范规定的桩的容许承载力计算方法计算桩长。

4、施工方案设计

根据桥梁的跨径、孔数、水文、地质等条件，从基础、墩台、主梁预制及安装等方面进行施工方案的设计。

5、编写设计说明书

按照学院下发的编写规范，认真完成毕业设计说明书的编写。

四、进度安排

2012-06-25至2012-09-15            进行开题工作，完成论文初稿框架。

2012-09-15至2012-10-15            进行毕业设计和论文写作。在老师的指导下，

                                  完成论文初稿。

2012-10-15至2012-11-16            修改论文初稿，定稿。

2012-11-16至2012-12-30            进行论文答辩或者评阅（具体时间安排届时见

                                  学院通知），通过后提交论文最终稿，归档。

五、参考文献

[1] 姚玲森.《桥涵水文》［M］.北京：人民交通出版社，1985.

[2] 中华人民共和国交通部行业标准.《公路桥涵通用技术规范》［S］（JTGD60-2004）.

[3] 张树仁. 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理[M].北京: 人民交通出版社2004年。

[4] 中华人民共和国交通部行业标准.《公路桥涵施工技术规范》［S］.人民交通出版社，2004.

[5] 马尔立.《桥涵墩台设计与施工》［M］.北京：人民交通出版社，1998.

[5] 中华人民共和国交通部行业标准.《公路工程技术标准》［S］（JTGB01-2003）. 北京：人民交通出版社，2002.

[6] 中华人民共和国交通部行业标准.《公路桥涵地基与基础设计规范》［S］（JTJ024-85）. 北京：人民交通出版社，1984.

[7] 易建国. 桥梁计算示例丛书——混凝土简支梁（板）桥[M]. 北京: 人民交通出版社，2005.

[8]LeeDavid,TaylorDP.ViscousDamperDevelopmentandFutureTrends[J].StructuralDesignofTallBuild2ings,2005,10(5):311-320.

[9]Allen Zeyhe .Bulding a European Region Denmark and Sweden Across the resund[J].Roads &Bridges ,2004,[8]:20-23

指导教师意见：

签字：           2012  年 08  月  31 日