桥梁工程毕业设计指导书-2015

毕业设计指导书(桥梁工程)

指导老师：李锦华

2015年2月

一、毕业设计的目的

毕业设计是本专业最主要的教学环节之一。要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本技能，按照任务书的要求，对具体工作进行合理的工程规划设计，提供完整的设计文件。通过毕业设计掌握桥梁工程设计的基本方法，提高分析和解决工程问题的能力，培养独立工作能力和组织能力以及认真负责的工作态度。

二、毕业设计的任务

毕业设计是对学生所学课程进行综合训练的实践性教学环节，是紧密联系工程实践，培养学生独立工作能力的主要步骤。毕业设计的教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段；是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程。毕业设计题目既要满足教学要求，使学生能综合运用所学知识，解决工程中常遇到的一些实际问题；又要有一定的工程特点，技术上能代表本专业较先进的水平。

三、毕业设计的安排及要求

1. 文献查阅：毕业实习期间。

通过查阅文献资料，把文献变为所用的活的资料，将检索到的文献认真地筛选、消化

和吸收到毕业设计之中。应将整理的文献写出一个文献综述，以描述该课题范围内学术研究的现状和水平，还有哪些问题需要进一步探讨，从而确定本课题的研究方向。

2. 撰写开题报告、制定设计方案：毕业设计开始前1周。

撰写内容：

由学生所在教研室组织安排。要求根据毕业设计任务书的要求，结合设计题目做设计方案综述，应写出毕业设计阶段的大致内容、任务、工作计划，并计入学生毕业设计平时成绩。

3. 实施设计方案：毕业设计开始第1周。

完成内容：

制定毕业设计阶段的工作详细计划，应按设计阶段的各专业内容进行制定。

4. 完成毕业设计：15周

基本要求：

要求学生在知识方面，能综合应用各学科的理论、知识与技能，分析和解决工程实际问题，并通过学习、研究与实践，使理论深化、知识拓宽、专业技能延伸；在能力方面，能进行资料的调研和加工，能正确运用工具书，掌握有关工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、图标绘制、技术文件编写的能力；有分析与解决问题的能力；有外文翻译和计算机应用的能力。在素质方面，能树立正确的设计思想，严肃认真的

科学态度和严谨的工作作风，能遵守纪律并善于与他人合作。

毕业设计图纸要求：

设计图纸是表达工程设计的基本文件。毕业设计图纸即是工程设计图纸，又受毕业设计时间限制，毕业设计图纸应分为两类：

1) 按初步设计的要求绘制，如总平面图、主体工程的平、立、剖面、结构布置等，这类图纸应能反映设计的主要意图，对细部的要求可以放松一些。

2) 按施工详图要求绘制，结构施工详图、节点构造、大样等，这部分图纸要求完全反映设计意图，包括正确选用材料，构件具体尺寸规格，施工方法，有关采用的标准图集编号等，要达到不作任何说明即可施工的要求。

绘图是工程设计的基本训练，应以计算机绘图为主。但作为绘图基本训练，也应要求一定数量的铅笔绘图。计算书、图表要求打印成稿，学生之间不得出现相互抄袭现象。

5. 考核和答辩：

评定成绩的主要依据是毕业设计成果的质量、毕业设计完成的工作量及在毕业设计工程中的主动性和创造性。对于在毕业设计中弄虚作假，借用他人设计成果，严重违纪的学生，则不予答辩，并以不及格论处。

考核：平时设计图纸、计算书、出勤、纪律等成绩占70％，平时成绩不及格者不能参加毕业设计答辩。

答辩：1周，占总成绩的30％。

四、毕业设计的内容

1. 设计课题说明

本方向课题要求设计预应力混凝土梁式桥，设计者应详细研究任务书，根据该桥的相关要求，通过方案比选，确定桥梁的结构形式和总体布置情况，并进行详细、合理的结构设计。设计结束时，提交相应的设计图和说明书。

2. 设计基本过程

桥梁结构的设计，一般遵循下列基本过程：

1) 方案比选：

根据桥梁的功能要求，结合桥位地形、地质，通过方案比选，确定桥型。方案比选主要应考虑以下几方面问题：安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期等。方案比选应包括：

(1) 桥梁型式

思路要宽广，可暂不管经济、美观与否都可提出，可不拘材料类型，或可同时考虑上、中、下承式各种桥型。总之，凡具有一定优点而有可能实现的体系，均可提出。

(2) 截面类型在确定桥梁型式后，对各种可能采用的截面型式进行比选。

(3) 墩柱型式

应使上下部协调一致，轻巧美观，与城市环境和谐、匀称。墩台选型一般服从梁部型式，此外，也受占地、道路、通视等限制。

方案评比的主要内容是：材料(造价)、施工设备和能力、工期、养护和维修运营、抗震性能、修复、跨线条件、美观。

方案比选阶段的工作成果，归结为绘制方案图与编制说明书。方案图应绘制纵向立面图、横向剖面图和平面图。各方案图上除应注明必要的数据外，还应列出方案的主要材料，并附注各项说明，诸如图面比例、采用规范名称、荷载等级等。

2) 桥梁上部结构设计

结构设计是根据方案评比后的推荐方案进行设计计算或根据教学要求，由指导教师指定某一方案进行设计。结构设计的主要内容包括：

(1) 详拟上部结构尺寸。

针对选定的桥型方案，结合施工方法，确定相应的结构形式，并初步给定结构各构件的材料与尺寸，特别应满足构造要求。实际工作中可参考相应的标准图。具体确定桥面铺装的做法，选定附属设施。

(2) 主梁的设计。

①主梁内力计算

根据桥梁的结构形式和桥梁所处的环境及其功能，确定桥梁可能受到的荷载作用，如恒载、车辆荷载、车道荷载、人群荷载、风荷载、地震作用、温度作用基础沉降作用等，然后进行结构在各种荷载作用下的内力分析。特别注意，对于汽车荷载的计算，应选用适当的横向分布系数的计算方法。

内力组合：确定主梁在各种荷载组合作用下的内力，并确定控制内力。

②预应力筋的估算和布置

依据组合而得的控制内力初步估计预应力筋的数量，并进行合理的布置。

③预应力损失计算

依据现行《桥规》(JTGD62-2004)的相应规定，计算预应力损失。

④主梁截面验算

进行结构在施工阶段与运营阶段的承载力与变形验算。如果验算结果过于富余或不满足，应调整主梁的截面尺寸或预应力筋的配置。

(3) 横隔梁的设计。

①横隔梁内力计算

首先应选定合适的横隔梁模型和恰当的计算方法，原则上，横隔梁的计算方法应与主梁的计算方法相对应。横隔梁的恒载内力一般较小，可予以忽略，但仍应采用极限状态的

方法对荷载进行组合。应分别计算最大正弯矩和最大负弯矩。

②横隔梁配筋及验算

横隔梁一般跨径不大，采用钢筋混凝土一般能达到跨径的要求，所以可通过计算配置普通钢筋，确实需要时，也可采用预应力混凝土结构。对应于最大正弯矩和最大负弯矩，横隔梁的配筋分为正弯矩筋和负弯矩筋。由于横隔梁中的剪力较小，一般不需通过计算配置专门的受剪钢筋。

(4) 行车道板的设计

①行车道板内力计算

计算行车道板内力之前，首先应判断行车道板的类型，从而得到其受力图式。行车道板上的荷载最主要的是恒载和汽车荷载。特别应注意荷载分布宽度的概念。

②行车道板配筋及验算

根据行车道板的悬臂长度和所受荷载的大小，可能采用钢筋混凝土材料，也可能采用预应力混凝土材料。配筋时，一般取沿纵向1m宽的板条进行计算。特别值得一提的是，应注意行车道板控制弯矩的符号，注意主筋的布置位置。

3) 支座的设计

根据桥梁的结构形式和跨径大小，选定合理的支座类型。当前在公路桥梁和城市桥梁中，采用较多的为橡胶支座。对于板式橡胶支座可进行详细的设计计算，对于盆式橡胶支

座，限于条件，可仅提供相应的技术参数和要求。

4) 桥梁墩、台的设计

(1) 桥墩的设计：

① 确定桥墩类型，详拟桥墩各部分的尺寸

结合方案比选，确定桥墩类型，并详拟桥墩各部分的尺寸。特别强调的是关于墩帽(或盖梁)的尺寸，必须通过相应的计算公式求得。同时各部分尺寸应满足构造的要求。同时确定出桥墩各部分的材料类型。

② 内力计算及组合

应针对各种验算项目，找出相应的最不利荷载布置和组合，从而求得桥墩的设计荷载。应适当考虑是否计及水浮力、流冰压力等的影响。

③ 截面配筋及验算

进行控制截面的配筋计算和相应的截面验算。

(2) 桥台的设计

① 详拟桥台各部分的尺寸

同桥墩

② 内力计算及组合

应针对各种验算项目，找出相应的最不利荷载布置和组合，从而求得桥墩的设计荷载。特别的，台后存在主动土压力，作用于台后的汽车荷载也将作为换算土层厚度而加以考虑。

③ 验算

包括强度、截面偏心及稳定性等的验算。

5) 基础的设计计算

根据桥位处的地质情况确定桥墩及桥台的基础类型，结合上部结构传来的最不利荷载情况进行基础的设计。

五、建议参考资料

1．公路桥

公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) [M]. 北京：中华人民共和国交通部发布,2004.

公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004) [M]. 北京：中华人民共和国交通部发布 ,2004.

陈忠延主编.土木工程专业毕业设计指南－桥梁工程分册[M]. 北京：中国水利水电出版社,2001.

公路桥涵设计手册－梁桥（上下册）[M]. 北京：人民交通出版社,1996.

叶镇国主编.水力学与桥涵水文[M].北京：人民交通出版社,1998.

高东光主编.公路桥涵设计手册－桥位设计[M]. 北京：人民交通出版社,2000.

范立础主编.桥梁工程（上册）[M]. 北京：人民交通出版社,2002.

顾安帮主编.桥梁工程（下册）[M]. 北京：人民交通出版社,2002.

姚玲森主编.桥梁工程 [M]. 北京：人民交通出版社,2008.

江祖明,王崇礼主编.公路桥涵设计手册－墩台与基础[M]. 北京：人民交通出版社,1994.

公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）北京：中华人民共和国交通部发布,2007.

2. 铁路桥

《高速铁路设计规范》（试行）（TB10621--2009)

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB1002.3--2005)

《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1--2005)

《铁路桥涵地基和基础设计规范》 (TB10002.5-2005)

《铁路工程抗震设计规范》（GB50111--2006)(2009年版）

《铁路路基设计规范》（TB10001-2005)

《桥梁工程》教材 （强士中 主编 第二版）

《基础工程》 （人民交通出版社，王晓谋著）

《结构设计原理》（人民交通出版社，叶见曙等编）

《桥梁工程》 （人民交通出版社，范立础编）