- 选题背景和意义：
- 选题背景
超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete，UHPC）自问世至今凭借其超高的力学性能和超高的耐久性就一直吸引着世界各国的研究学者。UHPC属于现代先进材料，创新了水泥基材料（混凝土或砂浆）与纤维、钢材（钢筋或高强预应力筋）的复合模式，大幅度提高了纤维和钢筋在混凝土中的利用效率，使水泥基结构材料的全面性能发生了跨越式进步。使用UHPC可以建造轻质高强和高韧性的结构，彻底改变混凝土结构“肥梁胖柱”状态；其结构所拥有的耐久性和工作寿命，远远超越钢、铝、塑料等其他材料。
预制节段拼装箱梁作为城市桥梁未来的发展方向，具有结构性能优、景观效果好，运输方便、施工速度快、施工期间对交通和环境影响小等优点。近年来，在公路和轨道桥梁中逐步得到应用，但在量大面广的城市桥梁中尚未应用，主要制约因素：①变宽段占比大，标准化程度低、难度大；②高架桥为上下双层交通功能；③平面线形复杂，半径小、超高大；④建设条件苛刻。
此次毕业设计案例为南京长江第五大桥跨堤桥，结构形式为三跨变截面预应力连续箱梁桥，采用节段预制拼装施工方法。设计基准期为100年，设计安全性等级I级。跨径布置为60 115 60=235m，路线宽度24.5m，单幅桥箱梁宽度11.88m。在任务书要求中将进行C50混凝土和UHPC对结构受力的对比分析。故本次毕业设计将综合上述两大关键性技术。
- 选题意义
通过手算电算相结合的方法用有限元软件建立从施工到成桥模型，结合相应文献及规范进行计算与比对。了解UHPC相较于普通混凝土可以改善诸如结构自重、桥墩数量、桥墩厚度、结构稳定性等一系列设计问题的具体程度，为以后的工程设计提供参考与改进。
此外，本次毕业设计于我个人而言也是一个很好的锻炼与提升机会。不仅对以往的知识点能进行巩固提升，还可以让我们开始熟悉规范，理解规范，逐步使用国家规范作为设计的依据与指导。利用计算机等各种工具，查规范、搜集和甄别信息、使用计算机软件书写标准的计算书和报告、绘制施工图等能力得到大大提高，对于此后的学习和工作都大有裨益。
与此同时，进行毕业设计的过程中，通过与老师学长的沟通也可以让我们开拓视野，交流问题与想法。同学之间也可以进行充分的交流，激发我们相互学习的兴趣与热情。
- 课题关键问题及难点：
- 课题关键问题
（1）结构的选型与结构的布置
在实际工程中结构方案比选是非常重要的一个环节，关乎结构的安全性、适用性、经济性、美观性。结构选型主要依据桥梁的功能要求、场地土的工程地质条件和一系列与工程实际相关的客观要求，经过方案比较和技术经济分析加以确定。考虑到主跨跨径相对较大故采用预应力混凝土以此来保证结构具有足够的强度和刚度；考虑到箱形截面良好的抗扭性能及自重小的优点采用单箱单室箱形截面；考虑该工程位于长江下游通航及地质水位情况采用节段悬拼法。
（2）结构计算分析
结构分析是要计算结构在各种作用下的效应，它是结构设计的重要内容。结构分析的核心是计算模型的确定，包括计算简图、计算理论和数学方法。确定计算简图时，需要对实际结构进行简化假定。结构分析的正确与否将直接关系到所设计的结构能否满足安全性、适用性和耐久性等结构功能。主要计算内容包括：桥面板计算、主梁内力计算、支座选定及支承处弯矩折减、偏载作用下内力计算、预应力筋估算与设置、主梁刚度验算等。
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