开题报告成益飞_王静杰开题报告

2020-02-29 其他范文下载本文

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一、来源与现状

本课题来源于实际工程，为4号桥梁结构评估鉴定与加固设计。该桥桩号K1127+154，桥长44.44m，上部结构采用3×13m预应力混凝土简支梁，下部结构采用单排桩（柱）式墩及单排桩（柱）式桥台。该桥于1996年投入运营，设计荷载为汽车—超20级，挂—120，设计车速为120㎞/h，单幅桥面总宽12.5m，上部结构采用3×13m预应力混凝土空心板梁，先简支后桥面连续。因为交通量的日益增长，该桥于2005年进行拓宽改造，扩建时采用同跨径的预应力混凝土空心板梁在两侧拼宽，每侧桥面宽度增加8.25m，拓宽后的桥梁单幅全宽20.75m，设计车速保持不变，设计荷载为公路Ⅰ级。新老桥下部结构均采用圆柱式桥墩、桩柱式桥台，钻孔灌注桩基础。2012年5月7日凌晨6点，泄露于该桥下的液态苯乙烯着火，火势持续约30分钟后熄灭，由此造成该桥板梁、桥墩立柱、桥墩盖梁和支座出现损伤。⑴主梁损伤情况

①从外观看，第1、2孔板梁火损较为严重，部分板梁表面烧至浅黄，其过火温度已经达到900℃，高温作用下部分板梁混凝土爆裂，剥落之后的混凝土表面继续被烧至灰白色； ②部分板梁混凝土剥落较严重，其纵向钢筋、预应力、箍筋外露，个别箍筋局部变形； ③边角缺省的梁体主要集中在内边梁、外边梁、新老桥拼接处，主要是因为该区域氧气充足导致燃烧充分，高温作用下导致其边角混凝土爆裂；

④总体来看，个别板梁最大剥落深度约4.5cm，而大多数梁体的剥落深度集中在0.5cm～3.0cm；

⑤相对第1孔、第2孔梁体，第3孔梁体损伤较轻，主要问题是熏黑、局部剥落。⑵桥墩立柱状况

从现场损伤程度来看你，火源以2#墩为中心，因此2#墩立柱火损较为严重，混凝土剥落，部分环向箍筋外露，但是基本上未出现主筋外露现象。

⑶桥墩盖梁状况

火源以2#墩为中心，因此2#墩盖梁边角缺省较为严重，个别箍筋、主筋外露。但是整体来看，盖梁火损程度较轻，主要问题是边角缺省，底面混凝土脱落。

⑷支座受损情况

现场检查发现，左右幅1#、2#墩上的部分支座火损较为严重，高温下支座表面橡胶碳化、龟裂、鼓泡等，其余部分支座主要问题是熏黑。支座除了烧伤之外，还存在滑动面反置、加塞钢板垫高导致局部承压，支座彻底脱空等病害。

近年来，随着我国国民经济的迅速发展，人们对安全、快速、舒适、和美观的公路交通

提出了越来越高的要求，但是我国在20世纪60～70年代修建的桥梁，设计荷载标准较低，而且大部分仍处在营运使用之中，已成为交通运输中的隐患。因此，加固维修旧桥已成为一个十分突出的亟待解决的研究的课题。鉴于当前较为严峻的经济形势，我国正极大地加重对公路建设的投资，以拉动内需，因此交通基础设施建设发展迅猛，但是对旧桥的加固改造事业也势在必行。实践证明，旧桥的加固改造是一项技术上可行，经济上合理的举措。采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需要，是完全可行的。这样一方面可以节省大量的投资，缓和桥梁投资的集中性，从而收到良好的社会经济效应。另一方面，通过加固改造后，旧桥亦可恢复正常的营运状态，继续服务于交通运输。对桥梁的加固和改造是具有良好的社会经济效应，因此世界各国各国都把旧桥视作宝贵的财富，力求充分利用，或进行适当的加固和维修。国际社会的对桥梁加固改造研究十分重视，并且取得了显著的成就。现在世界范围内已出现了一个研究、养护、维修、加固桥梁的热潮。

二、设计要求

本毕业设计任务是针对某一桥梁的现有状况，需改变用途，增加荷载，施工过程中构件尺寸发生变化，根据结果进行结构验算，由验算结果给出有关项目的评估鉴定报告，再进行加固设计，给出局部构件加固设计方案，并制定施工组织设计计划。通过本毕业设计要求能够充分认识和掌握对桥梁进行结构检测及评估鉴定的全过程。

1.结构加固设计：加固技术论证，局部构件加固设计（受弯构件正、斜截面加固计算；受轴心压构件加固计算；偏心受压构件加固计算等）；

2.桥梁施工组织设计：包括工程概况、施工方案、施工进度计划（含控制性进度计划、网络图及横道图）、施工准备工作（各项准备工作包括各种资源需要量及其供应计划），施工平面图、质量安全措施、季节性施工措施等，技术经济指标。

要求：

1.独立完成毕业设计的任务；

2.学会查找有关专业规范及文献（10篇以上）；

三、工作内容

⒈加固改造前的检测及承载力评估

⒉加固改造方案设计及加固方案比选

⒊加固改造施工图设计

⒋加固改造施工组织设计

⒌专业外文翻译

四、设计方案

去火损现场收集资料，对现场对结构进行检测，得出桥梁火损后检测评估报告，依据检测结果制定加固方案，通过对加固方案的比较，选择最佳方案。方案确定后，进行结构可靠性评定、结构加固设计。因为这次选择的是火损后的桥梁进行加固，所以在制定加固方案的时候必须详细参考《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》等规范，严格按照规范的要求制定相应的方案。在维修方案制定过程中，要善于利用所学知识并借助相关专业软件对结构进行分析计算，提出几个可行性方案，最后根据施工的难易度、成本、美观性及加固部位选择最适合的加固方案。

⑴凿除板梁、立柱、盖梁过火区域内的松散混凝土，然后采用清水进行冲洗；

⑵采用结构胶修复板梁、立柱、盖梁过火区域内的受损混凝土；

⑶分两批次，采用碳纤维布对受损板梁、立柱、盖梁进行补强加固；

⑷加固完毕，对所有板梁、立柱、盖梁、台帽进行防腐涂装；

⑸对受损支座进行更换；

⑹在左边梁新设滴水

⑺加强上部结构跨中挠度观测。

五、技术路线

该桥因火灾受损，理论分析该桥结构仍然是安全的，但是火损后各构件截面削弱，导致桥梁结构的安全储备及其耐久性有所降低。因此有必要对结构火损区进行修复，尽量使承载能力及其耐久性能恢复至原有状态。对于桥梁的加固，首先应对桥梁进行检测，给出评估鉴定报告，然后针对给出的鉴定报告着重参考《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》这两本规范进行桥梁加固设计，整理出工程结构计算书，最后绘制出整套桥梁加固施工图并完成施工组织设计。

六、预期目标

1.检测方案，评估鉴定报告；

2.工程结构验算书；包括机算及手工计算（手工计算部分要求形成电子文档）

3.图纸内容；整套桥梁加固施工图；（全部要求计算机绘图）

4.加固设计计算书：包括机算及手工计算（手工计算部分要求形成电子文档）

要求：

⑴毕业设计计算书应说明个人毕业设计的设计思路，并且要求详细列出设计成果的计算分析

过程。

⑵毕业设计计算书按学校规定的纸张格式装订成册，并形成电子文档，内容顺序为：封面、衬页、中英文摘要（打印）、目录、计算书正文、封底。

⑶计算书要求章节分明，层次清楚、自己端正，文理通顺，计算准确，图标清晰，不得用徒手画。

5.与课题相关的专业外文资料翻译一份

专业外文资料的翻译要正确、通顺，专业术语的使用规范，专业外文资料及译文一起打印、装订。