桥梁桩基论文开题报告

施工毕业设计开题报告

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。我整理的施工毕业设计开题报告，希望大家喜欢!

一、选题的背景、目的及意义

通过毕业设计的完成，使自己对四年所学的理论知识得到一次系统的总结。主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使自己得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。

通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。

在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。

二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等

(一)研究现状：

土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。

就此次的`设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。

(二)发展趋势：

框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。

钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式，具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点，目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。

框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构，有水平位移，房屋的总水平位移越大，人的感觉越不舒服，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中，柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。

作为一座办公综合楼设计，在设计之前作为设计者必须深入实际，调查研究，了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼，必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。

(三)研究方法：

框架是典型的杆件体系，近似计算的方法很多，工程中最实用的是力矩分配法及D值法，前者多用于竖向作用下求解，后者用于水平作用下求解。

这些方法的使用都作了以下几点的假定：

[1]忽略粱，柱轴向变形及剪切变形。

[2]杆件为等截面(等刚度)，以杆件轴线作为框架计算轴线。

[3]在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载下计算时，假定结构无侧移。

(四)应用领域：

框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法(技术路线)或设计(实验)方案进行说明

(一)建筑设计部分(要求：2周内完成，其中第一周完成设计资料的搜集及调研等准备工作，第二周完成平面图的绘制工作)

[1]要解决的主要问题：根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状，立面外观，侧面外观，单层平面尺寸，以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能，最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。

[2]研究方法及设计方案：

1.设计任务

根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计。

2.设计要求

1)平面设计：合理确定平面柱网尺寸;布置房间;确定楼(电)梯数量、位置及形式;满足室内采光、通风要求。

2)剖面设计：确定合理层高;给出楼(地)面、屋面、墙身工程做法。

3)立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。

3.设计成果

建筑设计说明书(在建筑设计说明中，应说明自己所选取的方案的设计意图，注意从平、立、剖等方面分别说明，具体可参见《房屋建筑学》教材)。

总体要求：设计图纸应达到施工图深度。

(二)结构设计部分

[1]要解决的主要问题：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图。

[2]研究方法及设计方案：

1.设计任务

根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图。

2.设计要求

1)结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系。

2)结构布置：合理布置结构构件，初步确定材料强度等级及构件截面尺寸。

3)结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用;手算完成结构一个主轴方向的内力分析，进行框架梁、柱、的内力组合，完成构件截面设计;同时，可采用工程设计软件计算结构内力及配筋，并与手算结果进行对比分析。

4)完成楼梯的计算和配筋。

5)使用现浇板的完成板的配筋计算，使用预制板的，必须说明选板的方法，并完成布板。

3.设计成果

(三)施工组织设计部分

要求完成单位工程施工组织设计及编制工程概算，一个主要的施工过程设计(图纸2张)。

① 单位工程施工组织设计的要求

a. 拟订施工方案;

b. 编制单位工程施工进度计划; c. 单位工程施工平面图(图纸1张);

d. 编制工程概算书。

② 施工过程设计

施工过程组织设计要求在基础(含土方)工程施工和主体结构施工中任选一个进行设计，具体内容及要求：

a. 计算工程量;

b. 选择施工方法，确定施工顺序，选定各种机具设备并计算台数;

c. 进行有关施工过程的平面布置;

d. 整个工程的进度安排，要求绘制横道图(图纸1张);

e. 主体工程要求绘制网络图;

f. 拟订技术、质量、安全措施。 施工组织设计说明书一份

四、应收集的资料及主要参考文献

[1].中华人民共和国国家标准。建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2].中华人民共和国国家标准。房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.

[3].中华人民共和国国家标准。总图制图标准(GB/T50103-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.

[4].中华人民共和国国家标准。建筑制图标准(GB/T50104-2010)[M].北京：中国计划出版社，2011.

[5].中华人民共和国国家标准。建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[6].中华人民共和国国家标准。混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[7].中华人民共和国国家标准。建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[8].中华人民共和国国家标准。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[9].中华人民共和国行业标准。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[10].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)(11G101-1)[M],北京：中国计划出版社，2011.

[11].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼体)(11G101-2)[M],北京：中国计划出版社，2011.

[12].中国建筑标准设计研究院。混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)(11G101-3)[M],北京：中国计划出版社，2011.

五、毕业设计进度安排

各部分时间安排分别为：设计调研及完成开题报告、开题报告答辩：周、建筑设计2周、结构设计3周、施工组织设计2-3周，摘要、整理设计周，共10周。

建筑、结构、施工组织各部分设计进度如下：

1查阅资料、调研--2x年2月28日

2开题报告--20x年2月28日

3建筑设计：完成任务书中所要求的计算机绘图，此时不要求完成手绘图--2x年3月11日

4结构设计：完成计算书，结构施工图--20x年4月5日

5施工设计：完成施工组织设计，绘制施工总平面图和施工进度图--2x年4月22日

6整理设计：完成手绘图，整理设计成果--20x年5月1日

7答辩--2x年5月

六、可预计的设计成果

(1)设计说明书

①摘要(中英文工程概况)

②建筑设计说明

③结构设计说明

④结构计算书

⑤施工组织设计说明

⑥工程量计算及工程概算

(2)设计图纸

①建筑施工图

②结构施工图

③施工平面图1张，施工进度计划1张

(3)注意事项

①所有文字部分一律要求打印装订，同时提交电子版本;

②成果必须按学校规定的统一顺序和格式装订;

③成果的图纸部分分计算机绘图和手工绘图两部分，计算机绘图要求绘制设计任务书规定的全部内容(整套图纸)，用A3纸打印装订成册;手工绘图要求1#建施和结施图各1张。

基础的作用是很明确的，把荷载传给大地，桩基是因为桥墩的地质条件所限，例如硬质岩埋深较深，地质松软，需要靠摩擦来提供反力，如果还用扩大基础，这样会不经济，况且跨海大桥没有法用扩大基础；墩基础适用于地质条件好的，流水浅或者在干涸的河床地带的，主要靠基础传递给地面，扩大基础为了减小应力集中现象。一、桩基的作用及特点桩可以使部分竖向荷载及水平荷载传递至地基进行承担，达到减轻负荷的作用。同时它还具有抗弯能力和一定的刚度，因此由于工程类别不同，所以桩基类型也存在着很大差别，在普通工业及民用建筑中，主要分为以下几种桩基类型：人工挖孔桩、预制桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩，如果是在基坑支护的工程当中则使用地下连续墙、钻孔灌注桩和止水搅拌桩，道路桥梁工程一般采用钻孔灌注桩和钻埋压装桩，在路基处理过程当中则是采用预应力管桩和CFG桩等。二、桩基在工程中所起到的具体作用桩基在工程中所起到的具体作用的主要体现：（1）因为桩基础具有较大刚度，所以它会保证上部建筑物发生较小的沉降，同时也可以使其能够均匀的变形，可以更好地满足其使用要求。（2）经过周围介质与桩基间的相互接触、摩擦，可以使上覆荷载传递给桩体周围的土体或基础，减轻所产生的压力。从而进一步为上部建筑物起到一定的支撑作用，对其稳定性起到了良好的保证。（3）如果遇到地下水位较高或水下施工时，首先就应该考虑用桩基础对地基进行处理，这样可以使工程具有较好的经济性。（4）因为桩基具有较大抗拔能力和侧向刚度，所以它能够抵抗倾覆力矩和水平力，同时还能有效减轻地震带来的影响，对建筑物的安全起到了保护作用。（5）如果遇到了地基液化的情况，首先可以将桩穿过液化土层，使其能够稳定地层，这样就可以减轻或消除液化土对建筑物所造成的伤害，还可以保证建筑物在遇到各种荷载或者地震条件影响下的安全性。三.桩基设计的分析1、计算单桩竖向极限承载力。1）极限承载力的计算属于桩基设计的重要内容，在设计的时候，竖向承载力应满足以下规定：①如果建筑桩基设计是甲级，就应该利用单桩静载试验来确定极限承载力；②当桩基设计为乙级，并且具有简单的地质条件，就可以参照类似的工程条件进行桩基设计，同时还应该结合相应的原位试验等加以综合确定；③如果桩基为丙级时，就可以根据经验参数及原位测试等方式来进行确定。2）极限端阻力、极限侧阻力、单桩竖向极限承载力标准值应按下列规定确定：①例如一般的桩基承载力可根据规范来确定；②然而那些大直径端承型桩，就可以利用深层平板载荷试验确定极限端阻力；如果是嵌岩桩，还可以根据岩基平板载荷试验确定；③通常情况下，桩的极限侧阻力及阻力可通过预埋测试元件的方式通过静载试验确定。与此同时还可以建立标准值与参数之间的经验曲线，最终根据这些经验参数法确定单桩竖向极限承载力。2、选择桩长及桩型选择。桩型和桩长是桩基设计中必不可少的重要内容，当进行选择时，首先应该对建筑施工现场的环境条件进行勘察，对成桩的桩基对环境可能造成的影响、成桩的可行性、施工工艺、施工工期以及桩基成本等多角度，和对桩基类型和长度进行优化、调整，使其能够在节约的基础上对建筑物安全效果有良好的保证。3、对桩基竖向承载力的计算。当遇到计算竖向承载力时，如果桩基承担轴心荷载，就要保证基桩或复合基桩的竖向力满足要求，如果承担偏心竖向荷载时，那就应该提高其标准；当考虑地震荷载情况时，那么对其竖向承载力的计算就应做到更加严格、仔细。4、软弱下卧层验算。下卧层的压缩应该按规范要求进行，如果是桩距没有超过6d的群桩基础，那么在桩端持力下所存在的大承载力就应该低于桩端持力层承载力1/3。当考虑桩端硬持力层压力扩散角影响的情况时，那么就可以用实验来对其进行确认。5、桩项作用效应计算。如果是普通建筑物或是较小荷载的高层建筑，在进行桩基设计时就应考虑到柱、墙等在基桩的桩顶所产生的作用效应，对竖向力及水平力所产生的影响进行考虑；然而如果是需要承担地震荷载的低承台桩基，就更应该进行严格规范的验算了，如果当建筑物位于抗震有利的地段时就可以不考虑地震带来的影响；若是有可能发生8度及8度以上的建筑物区域或受水平力较大的桩基设计的话，那就要考虑承台与桩基的共同效果以及与土体间的弹性抗力作用，最终达到设计准确、科学的设计目的。6、位移计算与桩基水平承载力。对于保证桩基的安全性，位移的计算及桩基水平承载力起到重要意义，可分为两种类型：单桩基础、群桩基础。（1）群桩基础。当遇到力矩较大或水平力的情况时，首先应考虑由承台、桩群、土相互作用产生的群桩效应，然后对基桩水平承载力特征值进行计算，土体类型与承台底部与地基土之间的摩擦系数有较大关系，所以在选取时应该小心谨慎。（2）单桩基础。它在承担水平力时应满足其特征值的要求，主要有以下规定：①如果是水平荷载为甲级或乙级的建筑桩基时，那么它的特征值就应通过单桩水平静载试验进行确定：② 然而对于那些桩身配筋率不小于的混凝土灌注桩，就可以通过静载试验的结果来获取地面处水平位移为10mm所对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值；③当遇到配筋率小于的灌注桩时，可利用单桩水平静载试验的临界荷载的75%作为特征值。7、承台的计算、（1）对于桩下桩基承台，首先应分别对桩边连线、柱边、变阶处所形成的贯通承台的受剪承载力和斜截面进行验算。如果承台悬挑边形成多个剪切截面时，那么就应该对每个斜截面的受剪承载力进行验算。（2）关于条形承台梁的弯矩可按照弹性地基梁进行分析计算；如果遇到桩端持力层较为深厚岩体坚硬且桩柱轴线不重合时，首先可以将桩视为不动的铰支座，其次再按连续梁进行计算。（3）对于桩基承台，则应该对其进行正截面受弯承载力的计算，配筋和受弯承载力可根据规范规定进行。四、桩基设计中应当注意的问题1、对桩基竖向力及其原理的理解。当桩基与土层之间发生位移时，由于地球所产生的引力作用，桩基受的力一定是朝下方的，所以桩基与土层之间产生了相对的位移，最终形成了剪刀。2、具备丰富的专业知识。设计者有专门系统的训练和学习的经验，并且能够懂得理论结合实际，熟练地运用理论知识，如果对现实实际情况做了充分的调查和研究，就可以使道路桥梁桩基设计中的安全系数提到一个更高的层次。道路桥梁设计是一项非常重要的工程，桩基是工程设计的重要基础，因此不仅要了解桩基竖向力所产生的桩基负摩阻力，机理和原因，更要懂得如何计算负摩擦力。只有这样才能够保证道路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升道路桥梁的安全性和可靠性。