基于UHPC的新型高性能桥梁结构设计文献综述
2020-04-20 13:04:34
1.课题目的
随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化,大力发展交通运输事业,建立四通八达的现代交通网络,这不仅有利经济的进一步发展,同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面也都有非常重要的意义。
桥梁是一种功能性的结构物,从古至今,人类从未停止过对桥梁安全性、经济性与美学的追求,很多桥梁不仅成为重要的交通枢纽而且成为令人赏心悦目的艺术品,具有鲜明的时代特征,至今仍被人们所赞叹。
随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高,人民对桥梁建筑提出了更高的要求。经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋般频频建成。目前随着国家公路五纵七横国道主干线的规划和实施,几十公里长的跨海湾、海峡特大桥梁的宏伟工程已经摆在我们面前。
桥梁工程作为一门独立的科学技术被确认,不再是仅凭桥梁设计者们智慧和经验的创造过程。它已发展成融理论分析、设计、施工控制及管理于一体的系统性学科。由于科技的进步,一些相关的学科也渗透入桥梁工程领域中,发展了新的分支学科,如桥梁结构分析与电算、桥梁CAD、桥梁的施工控制及桥梁检测技术等等。
回顾过去,展望未来,可以预见,在今后相当长的一个时期内,我们广大的桥梁建设者将不断面临着建设新颖和复杂桥梁结构的挑战,肩负着国家光荣而艰巨的任务。 因此,整个毕业设计环节的完成应达到使学生树立正确的设计思想,理论联系实际,逐步掌握设计原则,设计方法,设计步骤;独立完成设计,不断提高分析问题和解决问题的能力;将所学的课程系统地训练,以便掌握桥梁的基本理论、基本知识和基本计算方法;学会使用桥梁规范和设计手册,编写技术文件,不断提高计算、绘图,运用电脑等基本技能。
更重要的是通过此毕业设计,加深对各种桥型的力学特点、构造特点以及适用范围的了解;通过自行编制的计算程序,完成一项或多项结构辅助设计工作以及熟悉桥梁结构电算的一般方法;通过绘制施工图纸来熟悉AutoCAD软件的使用,真正的成为合格的桥梁工程专业毕业生。
2.课题意义
本设计主要桥型为UHPC新型预应力混凝土梁桥,主桥为(102 176 102)m预应力混凝土变截面连续梁桥。本方案采用UHPC超高性能混凝土材料,使得板件的厚度得以大幅度减小,从而减轻了整个主梁结构的重量,减小跨中的正弯矩,改善了整体结构的受力。UHPC既继承了连续梁桥整体性能好、结构刚度大、变形小等优点,更拥有超低的徐变系数和较大的整体刚度,使得跨中挠度过大的问题得以解决。而且还有效地使用UHPC材料的抗拉强度作为强度储备,有效地解决现如今梁桥普遍出现梁体开裂的病害。
通过整个设计过程,对UHPC新型梁桥有进一步的了解,同时可以对桥梁的特点、孔跨布置、上、下部结构的构造有较为清晰的认识和了解,培养自己的电脑绘图能力,让自己具备初步的桥梁设计能力。
在本次毕业设计前期,阅读了大量的参考文献,熟悉各种不同的桥梁的结构形式、构造特点和施工方法,然后根据地质地貌和相关资料,选择了UHPC新型预应力混凝土梁桥、普通预应力混凝土梁桥、斜拉桥方案作比选。在比选过程中了解了桥梁方案的比选原则、标准和各种桥型的经济性指标和适用范围。通过本毕业设计,可以加深对UHPC材料和UHPC薄壁箱梁结构的了解,能对UHPC梁桥的各方面性能和大跨径桥梁的受力的由更深刻的认识。
在设计过程中全面掌握连续梁桥的孔跨布置、上、下部结构形式的选择和结构设计计算方法,深化所学结构理论和桥梁知识,将理论和实际合理联系起来,为今后的学习和工作打下基础,对我个人来说也具有十分重要的意义。