20m先张法简支空心板桥上部结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

此桥为宿淮高速公路泗阳东接线跨京杭运河大桥一侧的引桥，为先张法简支空心板桥，横桥向设置12片空心板梁，梁高85cm，其中边板底宽99.5cm，中板底宽为99cm，桥面横向布置为0.5m（防撞墙） 11m（机动车道） 0.5m（防撞墙）=12m。

桥梁设计验算荷载取公路－Ⅱ级，结构设计安全等级为一级。

为了全面锻炼本科生的桥梁工程专业知识综合应用能力，满足对本科生实践锻炼的需要，现要求对该桥上部结构进行结构验算分析。

2. 课题关键问题和重难点

课题关键包括：一，根据所给的设计资料与施工图纸，全面掌握桥梁结构设计要求，进行总体设计，根据经济与技术可行性选择合适方案。

二，认真分析施工方案，正确划分施工阶段，需完成以下难点：1、根据施工阶段，正确建立有限元模型，正确输入有关条件，进行结构分析，得到关键截面内力，并进行配筋计算；2、承载能力极限状态验算：包括抗弯承载力、抗剪承载力验算；3、正常使用极限状态验算，包括结构抗裂验算、挠度验算；4、持久状况与短暂状况的构件应力验算；5、预应力束的配置及相关力的计算；6、挠度及预拱度计算。

课程难度包括：1、正确使用桥梁博士等专业软件进行验算；2、合理进行配筋

3. 国内外研究现状（文献综述）

预应力混凝土空心板与其它桥板施工方法比较，其施工方法简单可靠，且可与下部结构平行施工，又可节约工期，因此被广泛应用于大中型桥梁的施工当中。

[1]先张法施工工艺流程图 预应力筋的张拉程序与操作张拉前的准备工作在台座底模上布置好预应力筋，且对预应力筋进行先张拉。

本工程采用一端固定，另一端整体张拉的方法施工。

4. 研究方案

首先阅读并理解老师给出的任务书及图纸，查找相关论文及参考文献，接下来利用CAD和桥梁博士等专业软件进行设计和分析，具体步骤为①新建项目并定义总体信息②创建边梁支点，跨中及中梁支点，跨中③计算出横向分布系数④建立主梁并装截面⑤建立钢束和普通钢筋⑥定义施工阶段⑦输入活载⑧查看运行结果。

桥梁博士验算通过之后将所得到的结果输入Excel表格进行分类保存。

5. 工作计划

全面且详细的掌握桥梁设计的步骤和要点，设计施工方案，划分施工程序，进行桥梁模型设计，其中包含平面设计，横断面设计，纵断面设计，立面图绘制，建立平面杆系有限元模型，正确输入有关条件，结构分析，截面内力计算，配筋计算，承载力极限状态验算，极限状态验算。

工作时间安排：第1周：熟悉所给资料，考虑结构设计方案第2周：编写开题报告第3周：阅读已有施工图纸，全面掌握桥梁结构设计要点第4周：正确建立有限元模型，正确输入条件，进行结构分析，得到关键截面内力第5周：完成上部结构内力计算，包括抗弯承载力，抗剪承载力验算第6周：完成上部结构配筋计算第7周：完成极限状态验算，包括抗裂验算，挠度验算第8周：绘制结构布置图第9周：绘制配筋图第10周：整理计算书，完成论文初稿第11周：论文规范性检查、图纸质量检查第12周：论文规范性检查、图纸质量检查并修改、准备毕业设计答辩