1. 研究目的与意义
波形钢腹板预应力混凝土箱形梁是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板，这种桥型能够充分利用受压区混凝土的抗压，波形钢板的高抗剪性能等优点，结构自重轻，施工工期快。有研究表明弯曲作用下变截面波形钢腹板组合箱梁截面满足平截面假定，波形钢腹板中的剪应力沿板厚均匀分布，在设计时偏保守地认为波形钢腹板承担截面上的全部剪力，混凝土顶底板不参与承剪。
本课题以上跨武西高速公路桃花峪黄河大桥跨北大堤为背景，桥型方案为波形钢腹板连续箱梁桥，跨径组合为（75 135 75）m，上下行双幅桥设计，单幅桥宽16.25m，采用单箱单室截面。
桥梁设计荷载为公路－Ⅰ级，结构设计安全等级为一级。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是桥梁设计与验算，关键点包括桥梁承载能力和正常使用极限状态的验算。关于桥梁验算的难点在于：（1）桥梁截面为波形钢腹板变高度预应力混凝土箱型截面；（2）桥梁形式为连续梁桥；（3）了解桥梁设计原理利用计算机专业软件辅助计算。
相较于以前进行简支T型梁桥的课程设计，其验算过程可运用于本课题之中，但是在具体计算项目上会有所不同，主要在于T梁是采用横向分布系数单梁计算，箱梁是整体截面共同受力；计算的最不利荷载将按照连续梁进行计算；在承载能力极限状态验算时要计算波形钢腹板抗剪承载力和屈曲计算；波型钢腹板预应力混凝土桥梁体外、体内预应力计算不同。所以完成本课题需要在以前桥梁课程设计的基础上进一步去了解相关的桥梁设计规范，熟悉波形钢腹板变高度预应力混凝土箱型桥截面性质、规范要求和设计过程，运用专业计算机软件辅助进行桥梁设计验算。3. 国内外研究现状（文献综述）
波形钢腹板预应力混凝土组合梁作为一种替代传统预应力混凝土箱梁的组合结构，表现出更加经济、合理、高效的结构优点。由于其自身结构由顶底板、波形钢腹板和体内外预应力混凝土三部分构成，合理的连接布置使其能够减轻自重、增加抗震能力、充分发挥材料性能优势、方便施工、加快施工进度、降低成本、节能环保和提供桥梁美型构造。虽然该结构也有维护波形钢腹板成本较高、抗扭刚度降低、屈曲破坏影响较大、腹板受力不均和泥沙易堆积等缺点，但是在工程实际应用中，施工方便、缩短工期和降低成本的优势使得该结构在现代桥梁建设中具备有利的竞争能力。[1]
对于近代以来各国桥梁工程师对实现大跨径桥梁轻量化的研究，法国最先采用钢腹板代替混凝土腹板以达到降低自重，并配合体外配置预应力钢束达成轻量化的效果，但早期研究中采用的直钢腹板在受力上未能与混凝土良好配合，反而为弥补直钢腹板的缺点，不可避免造成造价升高。[2]20世纪80年代，法国设计建造的Cognac桥是首座近似波形钢腹板组合桥梁，之后法国又建造数座波形钢腹板组合桥梁。自20世纪90年代开始，日本在借鉴法国相关波形钢腹板桥梁设计的基础上修建了一系列波纹钢腹板连续梁桥与连续刚构桥，拓宽了该类结构的使用范围，进一步发展此结构技术。我国自2005年以来建成第一座波形钢腹板桥梁以来，目前已经建成百余座该类桥梁并有众多该类型桥梁正处于待建阶段。[3]
在波形钢腹板组合箱梁桥的研究上，国外最早是从抗剪研究入手，从波纹钢腹板工字梁屈曲破坏模式开始，Reissner和Bergman[4]采用加劲肋板屈曲原理分析波形钢腹板， 20世纪70年代Easley[5]等人在弹性理论基础上对波纹钢腹板整体屈曲提出较为完善的理论。美国Elgaaly [6]等人研究发现，波纹钢腹板箱梁的腹板承担几乎所有剪力，且波纹钢腹板的破坏主要是屈曲破坏。并且Elgaaly[6]等人对波纹钢腹板进行抗弯性能测试，得到纯弯情况下波纹钢腹板的应力和破坏特征。并且随着有限元计算的发展建立有限元分析模型可以考虑几何非线性和材料非线性，2000年R,Luo和B.Edlund[7]等人分析了梁的极限承载力。在波纹钢腹板广泛建设和研究之下，该类桥梁的设计规范和指南也不断完善，不断规范该类桥梁的设计、施工与维护。国内自20世纪90年代以来波纹钢腹板箱梁桥引入国内以来，各大学与研究院对该类桥梁的屈曲、抗弯、抗扭、抗剪、抗畸变和设计参数与连接件设计等方面做出大量研究，取得较大的进展。东南大学实验室分析了波形钢腹板箱梁的受弯和屈曲特性、翼板的剪力滞效应、箱梁扭转、畸变、桥面板有效分布宽度、剪力连接件、承载能力[8]；哈尔滨工业大学分析剪切屈曲极限荷载及剪切屈曲模态；清华大学研究其抗剪性能[9]。
4. 研究方案
进行设计验算时应复习课程设计时的桥梁设计流程，借鉴相似桥梁的验算过程，查找并熟悉相应设计规范。
复习以往课程设计流程，预应力混凝土桥梁设计流程如下：
（1）参照已有桥梁设计图纸及资料选择桥梁截面尺寸或者根据桥梁最不利荷载直接计算估计桥梁截面尺寸；
5. 工作计划
对于本课题工作方面可分为：学习专业计算机软件（MIDAS/桥梁博士）、学习了解相关桥梁设计验算过程、进行课题设计验算、完成毕业设计报告和绘制相关图纸。
在开题报告完成后即将进入寒假，在寒假期间：（1）阅读相关波形钢腹板研究设计论文以了解波纹钢腹板承载原理用来加深对桥梁设计验算的理解；（2）学习专业计算机软件为之后桥梁的设计验算搭建验算模型；（3）阅读规范确保设计验算过程都是以相关规范为依据，确保桥梁设计的安全性和合理性。
假期过后返校正式开始毕业设计，在此期间：（1）第1周-第5周，利用计算机专业软件构建桥梁模型并进行设计验算；（2）第6周-第7周，着手整理设计验算结果，完成毕业设计论文；（3）第8周-第10周，绘制相关桥梁图纸，完善毕业设计各个部分。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
