(55 85 55)m预应力混凝土连续箱梁桥上部结构设计复核开题报告

1. 研究目的与意义

该桥为南京江宁东山新市区文靖西路跨秦淮河大桥建设工程中的第2联桥，为(55 85 55)m预应力混凝土连续箱梁桥，为双幅桥，其中左幅桥桥面宽15m，按照单箱三室斜腹板变截面连续箱梁设计，顶底板平行设计，跨中箱梁梁高2.5m，桥墩处箱梁梁高5.5m。桥墩位置箱梁加高、腹板加厚，箱梁悬臂长2.0m。左幅桥梁设计荷载为公路－Ⅰ级，结构设计安全等级为一级。

此次课题是对该桥上部结构进行结构复核验算分析。对工程结构建立从设计原理到设计方法及施工方法的基本知识结构，锻炼综合地系统地运用这些知识来解决实际问题的能力，针对桥梁方面的研究可以加强关于建模软件的应用，加强对桥梁的知识了解，掌握桥梁的专业术语与知识，并能够自己分析关于桥梁的一些基本问题，增强自己的学习积极性。

2. 课题关键问题和重难点

1、课题有许多需要关注的问题，需知晓上部结构按部分预应力混凝土哪类构件设计，根据规范要进行持久状况承载能力极限状态和持久状况正常使用极限状况验算，且要根据具体情况考虑持久状况和短暂状况并进行相应的极限状态验算复核，通过对各阶段内力、变形进行分析，查看布置的预应力，将各阶段截面受力控制在规范容许的安全范围内；还需考虑计算中的荷载：恒载（一期恒载和二期恒载）、预应力，汽车荷载、温度变化率、混凝土收缩徐变等，这些步骤对于整体结构达到相应的结构安全性、适用性、耐久性都至关重要。

2、用于实际应用的桥梁比之课程中的题目更加具有严谨性的特点，验算起来必然存在一些困难，在验算时需知晓整个流程，还需要借助一些不是特别熟悉的软件桥梁博士、MIDAS来模拟各施工阶段及运营阶段来进行计算；再者以往绘制图纸较少，经验不足，尚且需要钻研。

3. 国内外研究现状（文献综述）

预应力混凝土桥连续箱梁，是箱梁截面的高度随墩柱往跨中的距离变化而变化的梁体形式。预应力混凝土桥存在很多优点：（1）节省钢材，降低桥梁的材料费用；（2）由于采用预施应力工艺，能使混凝土结构的工地接头安全可靠，因而以往只适应于钢桥架设的各种不要支架的施工方法，现在也能用于这种混凝土桥，从而使其造价明显降低；(3)同钢桥相比，其养护费用较省，行车噪声小;（4）同钢筋混凝土桥相比，其自重和建筑高度较小，其耐久性则因采用高质量的材料及消除了活载所致裂纹而大为改进。

连续梁是区分于简支梁的叫法。简支梁是梁的两端搭在两个支撑物上，梁端和支撑物铰接，支撑物只能给梁端提供水平和竖直方向的约束，不能提供转动约束。连续梁：有三个或三个以上支座的梁，梁与梁之问用钢筋砼填充，上面钢筋砼桥面连续。箱梁是区别于板梁、t梁的一种叫法，区别在于结构形式。外观上空心板梁的截面高度较小，而箱梁的截面高度较大，t梁外形近似于字母丁。预应力筋布置上空心板梁一般布置纵向预应力筋，而箱梁一般要布置纵向、横向、竖向三个方向的预应力筋。受力特征上空心板梁受力以抗压和抗弯为主，箱梁受力除了承受抗压、抗弯外，还要承受较大的扭矩。

沙嵩[7]指出预应力混凝土连续箱梁结构设计是一项极为复杂的工作，对设计人员的专业水平要求较高。为达到预期中的效果，要结合工程实际，选择适宜的计算方法，确保计算结果的准确性，通过有限元模拟，对计算过程进行验证，为结构设计提供支撑。未来一段时期，要加大对连续箱梁桥结构设计方面的研究力度，对设计和计算方法进行改进，使其逐步完善，更好地为桥梁设计服务。

4. 研究方案

准备工作:

明确目标，该桥为南京江宁东山新市区文靖西路跨秦淮河大桥建设工程中的第2联桥，为(55 85 55)m预应力混凝土连续箱梁桥，为双幅桥，其中左幅桥桥面宽15m，按照单箱三室斜腹板变截面连续箱梁设计，顶底板平行设计，跨中箱梁梁高2.5m，桥墩处箱梁梁高5.5m。桥墩位置箱梁加高、腹板加厚，箱梁悬臂长2.0m。

先学习桥梁博士或midas两个软件的基本知识，在能够初步掌握和使用两个软件建立模型之后，把所查阅到的文献中的模型建立起来，桥梁博士和midas可以让验算复核变得更加简洁高效，在掌握建模之后，学习从前课程设计中有关设计桥梁的一系列注意点及步骤，熟悉以前学习过得课本知识，要对它的设计过程有一定了解，结合自己的建模，按照文献中的思路自己做一遍，得到结果之后和文献中的数据对比，多次练习直到能够完全掌握各种模型的搭建和验算操作过程。

5. 工作计划

22-23-1学期第14周---第17周：完成英文翻译，指导老师批阅后并修改完善

22-23-1学期第18周---第20周：完成开题报告，指导老师批阅后并修改完善

假期：学习有限元计算软件