道路线形设计开题报告(大全)

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第一篇：道路线形设计开题报告

有关道路线形设计开题报告范文

导语：毕业设计中要求学生在教师的指导下,独立完成设计课题所规定的全部内容。全面提升学生综合能力，使之在我国以后的道路工程事业中发挥更大作用，下面为大家推荐的是有关道路线形设计开题报告范文，欢迎阅读。

一、 选题目的与意义

1、选题目的：

毕业设计是培养学生综合运用大学所学基础理论知识、专业基础知识及专业知识结合工程实际从事工程设计、施工及工程概预算培养学生对工程问题的理解、认识和思考。希望通过毕业设计学会从事科学研究、工程设计与施工、工程经济等方面知识及综合运用能力，为将来从事土木工程的科学研究、工程设计与施工打下基础。

通过对綦江区向家湾至中堆坝段公路设计施工图设计这个课题的研究，重点掌握道路的平、纵、横的设计方法，同时结合自身情况完成一个特色设计，投资概预算分析，及其它设施设计。提高考虑问题、分析问题和解决问题的能力，进一步巩固已学课程与再探讨学习一些新的专业知识，培养查阅参考书(资料)的能力，进一步熟悉、应用和掌握道路设计所需要的专业知识。

2、选题意义：

(1)、培养学生综合运用已学过的理论知识和技能,分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力。

(2)、培养学生树立正确的设计思想,掌握现代设计方法。

(3)、通过调查研究,查阅文献资料,培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

(4)、培养学生勇于创新和开拓进取的精神。

(5)、通过本次毕业设计,要求学生在教师的指导下,独立完成设计课题所规定的全部内容。全面提升学生综合能力，使之在我国以后的道路工程事业中发挥更大作用。

公路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段，设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。而对于山区公路而言，由于受特殊的地理地貌特征以及水文条件的限制，山区道路的平、纵、横的设计就显得更加困难和重要。山区公路设计应强调与自然条件相结合，在满足公路使用基本功能的前提下分段灵活运用技术指标，并强调技术指标的均衡性 。坚持“灵活设计和创作设计”的新理念。通过合理的工程设计方案降低施工难度，降低工程造价。灵活运用指标的基本 原则：1 ) 以确保公路安全和保证正常运营为基础 ;2 ) 指标变化处与前后路段衔接要合理，强调交 通适应性和技术指标的合理过渡;3 ) 灵活的标准对造价、自然、景观、人文等环境的定量影响程度 ， 通过分析，综合评判。

所以，通过对这个课题的研究，对于我们更好的的运用所学知识，解决道路设计方面的问题有着深刻的意义。

二、国内外研究现状

国外学者对公路线形设计做了大量的研究，典型的运行车速预测模型主要有：澳大利亚——通过对小半径曲线运行速度模型进行大量研究，认为平曲线是影响运行速度模型的关键指标，采用“半径—运行速度”模型反映不同平曲线半径与运行速度之间的对应关系;美国、希腊、加拿大等学者均选取了曲线半径作为最显著的因素，分别采用了曲率变化率(ccr)、曲线段的半径、平曲线的曲率(dc)、曲率变化率等作为参数建立平曲线的运行速度预测模型;加拿大学者gm.gibreel等人提出了基本平纵线形的运行车速3d模型;范振宁、张建飞在《公路运行车速测算模型的研究和标定》一文中指出了二级公路路段运行速度测算模型;长安大学的杨少伟教授提出了“可能”速度的概念，并建立了可能速度预测模型。我国现有的公路线形设计的评价指标则主要有运行车速与设计车速差以及相邻断面运行车速差等。由于我国特殊的国情和不同地区的环境因素以及低等级公路数据积累程度不同，导致所得到的运行车速预测模型存在差异，现有的运行车速预测模型均存在局限性。

国外：

目前国外常见的道路辅助设计软件主要有：geopakroad，card/1等等。

1、美国benteley公司研发的土木工程软件geopakroad是为各类道路工程项目的设计、施工以及交通规划而提供的一套全面的解决方案,并可满足道路交通从方案设计阶段到施工阶段的各种需要。该软件由富有实践经验的土木工程专家,依照设计、施工的实际过程开发的。geopakroad与mi2crostation紧密地集成,为各种道路交通工程项目的设计提供了一套强有力的综合解决方案。

2、德国ib&t有限公司开发的card/1是一个高度集成的系统，道路设计所需的资料直接可以从测绘模块所建立的数据库中提取，地形图不再只提供平面信息，它可为道路设计提供广泛的信息。路线的平、纵、横设计可一气呵成，并可很快计算出工程量，路线多方案的比选已不再是难事。该模块中还包含视距检查和平纵配合动态透视检查功能等。

国内：

目前国内常见的道路辅助设计软件主要有：纬地三维道路设计系统，路线大师，eicad，海地等等。

1、纬地道路辅助设计系统(hintcad) 是路线与互通式立交设计的大型专业 cad 软件。该系统由中交第一公路勘察设计研究院结合多个工程实践研制开发。纬地系统秉承本院近半个世纪的公路勘察设计经验，汲取国内外专业软件之所长，推陈出新，它是先进的工程设计理念和尖端的计算机软件技术的结晶。系统具有专业性强，与实际工程设计结合紧密、符合国人习惯、实用灵活等特点。

2、海地公路优化设计系统(hard)是海地公司倍感荣耀的公路设计软件之一，用户遍布全国30个省、直辖市，近XX年来，全国1000多家海地用户应用hard系统完成数十万公里的公路设计，建设完成的道路遍布祖国大江南北。hard系统已经成为国内设计企业在购买软件时的首选，是设计工程师不可缺少的软件工具。

3、路线大师，路线大师XX国内优秀的.道路辅助设计系统。路线大师的主要功能和特色 路线大师roadmasterXX系统是基于autocad r14/XX/XX平台的先进的公路工程辅助设计软件。通过使用它，设计人员可以摆脱繁重的绘图和数值计算，高效、精确的完成设计任务。新版本的路线大师系统分为三大部分： 路线设计部分;数字地面模型部分;路线三维动画部分。

三、主要研究内容

1.在比例尺为：1：XX的地形图上研究几条可能的路线方案，先定导向线，再修正导向线，作平面试线，最终定线。

2. 平面设计：在满足行车视距条件下，参照圆曲线、直线和缓和曲线相关技术要求，做路线平面设计。

3.纵断面设计：考虑道路纵坡坡度大小和坡长进行路线纵断面设计。

4.横断面设计：画出各选点的横断面图。

5.小桥设计：在所在路线上选择桥位，设计一座小桥。

6.挡土墙设计：结合地形设计一段挡土墙。

7.涵洞设计：选择路线上一座涵洞，进行设计出图。

8.特色设计：根据自身设计，选择一个方向进行一个特色设计。

9.施工图预算的编制： 完成施工图预算，提交相应的计算书和说明书。

本项毕业设计是按照公路设计的国家及行业相关标准与规范要求，进行具体路段的公路初步设计任务。完成本次毕业设计，我将按照以下的技术路线进行：

1.确定路线方案。在比例尺1/XX的地形图上根据给定的起讫控制点， 利用纸上定线技术确定公路路线设计方案，(1)试坡：定均坡线;(2)定导向线;(3)平面试线;(4)修正导向线。经过纵断面调整与横断面修正过程后确定路线中线(以交点位置标定)。地形复杂的路段拟定两个设计方案，通过论证确定推荐方案。

2.路线平面线型设计。结合地形条件拟定适当的平面线形，确定平曲线半径与缓和曲线参数等指标，用坐标法计算各交点的偏角，计算出交点间距，计算出平曲线要素和曲线主点桩号，沿路线推算出全线公路里程。用计算机软件完成图表绘制。

3.路线纵断面设计。根据各里程桩号及对应的地面高程，点绘出路线纵断面。拉坡，根据技术标准规定的公路的最大纵坡、坡长限制、纵坡折减、合成坡度，控制点高程等，确定出公路路线纵断面设计线。并利用计算机软件绘制纵断面图。

4.路基设计。根据确定的公路等级与设计速度拟定路基横断面各组成部分的尺寸，结合填挖方高度与土质条件拟定路基边坡的坡度与形状。利用计算机软件进行横断面设计并计算路基土石方数量。根据沿线地形与地址条件进行路基处理、防护与加固及路基排水设计。

5.特色设计。根据设计资料，结合自身设计，选取方向，查阅相关资料进行设计。

6.设计预算。按概预算编制办法的“项目节”统计分项工程量清单，按设计初年的工料机单价，利用专门软件编制本设计项目的设计预算。

7.编制设计说明书。按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书，分项论述设计原则、方法、结论及其依据。

四、研究方法与实施方案

1. 平面设计

本路段地势较平坦，可以设计大半径曲线或者直线，遇到小山处，应选择两山之间垭口过去，应尽量避免过大的填方或挖方，避免修隧道等，小池塘处根据实际情况可以填掉。经过城镇避免拆建过多。

2.纵断面设计

根据平曲线的基本完成，然后按20米的里程桩读出每个桩号的高程，其中包括百米桩，加桩，以及各主点里程桩，初步绘出路段的纵断面图，然后对本路段的纵坡做出初步的安排，在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡，凸形竖曲线考虑视距问题，凹形竖曲线考虑离心力问题。竖曲线应尽量在平曲线内，做到平纵配合。

3.横断面设计

结合平、纵断面路段和实际地形图，路基横断面的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸，对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。本路段一般情况下的标准路基横断面形式和尺寸按规范中的要求拟定。

4.路基设计

由于填挖情况的不同，路基横断面一般有路堤、路堑和填挖结合三种形式。但应做到基本填挖平衡，并且路基应有足够的压实度，因为路基是道路的主要承重主体。

5.路面设计

本设计拟定了水泥混凝土路面。路面是公路的重要组成部分，路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质，并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经施工养护条件，遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。通过技术经济比较，作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。

6.挡土墙的设计

为保证坡角稳定，并尽可能节约用地，有些路段在坡角处设置挡土墙。挡土墙一般设计为重力式，底部设墙趾台阶，增加路基的稳定性，并且设置沉降缝及泻水孔。

7.涵洞的设计

在排水处设计涵洞，应考虑涵洞的截面尺寸，涵洞坡度，涵洞混凝土材料的强度，以保证具有足够的强度、刚度、稳定性。涵洞的布置位置及孔径大小等。适当的时候可以采用改渠或者倒虹吸等方法。

8.小桥设计

根据路线上的水文地质情况，以及桥位地面线资料，参照公路桥涵设计规范设一座小桥。

9.路基土石方调配

为了达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价进行土石方合理调配。并采用：横向调运+纵向调运+借方=填方;横向调运+纵向调运+弃方=挖方;挖方+借方=填方+弃方，进行复核检查。

10.专题特色设计

拟选做加筋土挡土墙的设计。

五、主要参考文献

1.中华人民共和国交通部标准《公路工程技术标准》jtg b01-XX，人民交通出版社出版，XX年2月。

2.孙家驷主编，《道路设计资料集1～7》，人民交通出版社出版，XX年1月。

3.路线设计手册编写组，《路线》，人民交通出版社，1979年10月。

4.高速公路丛书编委会，《高速公路规划与设计》，人民交通出版社出版，1998年1月。

5.交通部第二公路勘察设计院，《路基》，人民交通出版社出版，1996年12月。

6.高速公路丛书编委会，《高速公路路基设计与施工》，人民交通出版社出版，1998年4月。

7.姚祖康主编，《路面》，人民交通出版社出版，1993年6月。

8.高速公路丛书编委会，《高速公路路面设计与施工》，人民交通出版社出版，XX年8月。

9.顾克明主编，《公路桥涵设计手册 涵洞》，人民交通出版社出版，1993年5月。

10.河北省交通规划设计院编，《公路小桥涵手册》，人民交通出版社出版，1986年5月。

11何兆益，杨锡武主编，《路基路面工程》，北京：人民交通出版社，XX年。

12周亦唐，张维全，李松青主编，《道路勘测设计》 第三版，重庆：重庆大学出版社，XX年

第二篇：土木工程设计开题报告

一、毕业设计（论文）课题来源、类型

本课题来源于工程实践，设计为高层商业住宅楼，用途为居住。课题类型是工程设计类。

二、选题的目的及意义

目的：进入21世纪以来，随着经济的快速发展，越来越多的人来到城市里工作、生活，甚至长期居住，造成城市人口集中，住房用地面积受农业发展需要受限制，以及商业竞争的激烈化，使人们对住宅楼的需求越来越大，要求也越来越高，小高层，甚至是高层已然成为现代开发商与消费者选择的主流。设计这栋住宅楼的目的是解决普通老百姓的住房问题，从根本上解决普通老百姓的住房问题，为老百姓创造更好的居住条件，同时也能加快城市建设的脚步。

意义：通过本工程的设计，培养我们综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力，这对我们以后走向工作岗位是一个极宝贵的经验。我们在老师的指导下，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。

通过这次毕业设计

1）获取施工组织设计、预算等具体的专业应用能力

2）培养自己综合应用能力

3） 培养分析解决工程实际问题能力和创新精神

三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势

研究状况：在高层建筑中，结构除了承受竖向荷载，还要承受水平荷载。因此常用的结构类型有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构。其中框架结构不利于结构抗震，而高层建筑中剪力墙结构也有明显的缺点，一是剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求；二是结构自重往往较大，造成建材用量增加，地震力增大，使上部结构和基础设计困难。由框架和剪力墙共同承受竖向和水平荷载的结构体系称为框架-剪力墙结构体系。框剪结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，将框架与剪力墙结合起来共同工作，竖向荷载由框架和剪力墙共同承担，水平荷载由框架承受20%--30%，剪力墙承受70%--80%。剪力墙负担决大部分的水平荷载，框架以负担竖向荷载为主，分工合理，物尽其用，从而构成灵活自由的使用空间，以满足建筑功能的要求。

框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结构的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。剪力墙克服了框架抗侧刚度低的缺点，框架弥补了剪力墙结构布置不灵活的不足。

发展趋势：随着人们生活水平的提高，小区这一城市居民的主要居住场所也在发生不短的变化。从七八十年代的筒子楼到现今的高层小区住宅。人们对小区的要求在不断提高。综合分析高层住宅的优劣势，可以看出高层住宅的发展优势明显，与我国现阶段基本符合，并与国家提倡节约资源、实现集约化发展的政策相一致。通过发展高层住宅解决现有城市存在的问题，已经成为我国现阶段城市发展的必然趋势，在建设实践中，发展高层住宅也越来越多地被各地认同，建设发展势头迅猛。随着高层住宅的普及，城市管理者和居民对高层住宅的建设要求日益提高，建筑设计者和开发商也在改变观念、更新设计手法，以配合城市的发展要求和住宅的市场需求，将一些新的设计理念和发展思路融入到高层住宅的设计之中，高层住宅的发展趋势主要有以下几个方面：

1.增强高层住宅功能的弹性和复合性高层住宅的开发往往位于城市中心区或者重要的城市功能节点周边，随着城市的发展、城市产业结构的调整，对市中心区的高层住宅有多元化、复合化的功能需求。因此，高层住宅的设计中应考虑居住、商业、办公等功能的适度复合使用，并预留日后功能置换的可能性。

2.增加公共活动空间

住宅设计应以人为本。高层住宅中普遍缺乏交往的条件和必要的空间，造成邻里关系疏远。目前新开发的高层住宅，都努力尝试采用多种方法增加高层公共活动空间，提供人性化的社区环境……目前流行在高层住宅建筑内部通过挖洞，设置半公共空间的手法，将绿色引入建筑内部，营造空中庭院。

3.新材料、新技术的运用

高层住宅是现代技术的产物，电梯和现代建筑材料等是其发展的重要动因。目前高层住宅仍然是住宅建造中新技术、新材料运用最多的领域。建筑采用框架结构、框剪结构、可极大地提高高层住宅的得房率；运用中空玻璃、断桥塑钢窗等新型建筑材料及空中花园、智能家居系统等先进技术，可在生态、隔音防噪、家居管理等方面为高层居民塑造良好的生活空间。随着国家对节能和环保要求的不断提高，许多的生态技术也广泛应用于高层住宅，如太阳能技术、废物回收处理等技术在许多绿色高层住宅区得到推广。在建筑建造的过程中也多采用绿色环保型建筑材料，以减少对环境的污染和破坏。

4.增强与城市发展的协调性

高层住宅目前发展趋势强劲，开发强度和开发规模日益提高，对城市整体环境和未来发展影响较大，因而需要注重与城市总体规划和发展政策的协调，诸如在交通、市政基础设施、原有城市格局、城市文化特性、城市自然环境等方面进行细致考虑。此外，高层住宅的寿命周期长于多层住宅，拆除重建的难度较大，因此高层住宅在设计应当注重其使用的长周期特征，与城市不同时期的发展特征一致，为未来高层住宅的功能置换、更新改造，提供应变的可能性和对未来的适应性。

5.增加住宅设计的地域特色

一个具有生命力的高层住宅应当是具有地域特色的建筑，照搬南方的住宅设计到北方，很难满足北方居民对日照采光的要求；照搬欧式风格的住宅坐落于民族风情浓郁的西南城市，也会显的不伦不类。因此，高层住宅的设计应当与城市地理环境、气候特征、人文风俗结合起来，创造具有地域特色的建筑作品。

四、本课题主要研究内容

（一）查阅文献资料和调研：参观同类型的典型建筑；认真阅读与毕业设计相关的专业文献资料，包括3篇以上的外文原文，并翻译一篇外文文献，理清毕业设计的思路；调查研究住宅楼的功能要求；写出开题报告。

（二）建筑设计部分：在调研的基础上进行功能分析和建筑设计，主要内容包括

1.初步设计：根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图，要求达到初步设计的深度。

2.建筑施工图设计：在初步设计基础上，绘制建筑施工图。内容包括：总平面图、平面图、剖面图、立面图、屋顶平面图、变形缝设计、建筑构造详图、门窗明细表、建筑用料说明表和总说明。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。

3.写建筑设计说明书：包括建筑设计提纲；总平面设计、平面设计、交通部分设计、立面设计、剖面设计和构造设计等的设计意图及方案说明；建筑规模及经济技术指标等。

（三）结构设计部分：在建筑设计的基础上，进行结构设计，主要内容包括

1.具体确定结构设计方案，根据建筑平面布置图，进行结构构件的布置，确定主要结构构件的截面尺寸和材料强度等级。

2.结构设计：内容包括确定结构的计算简图，确定设计参数，计算竖向荷载和一个方向的水平地震作用，手算一榀横向或纵向框架和一片横向或纵向剪力墙的内力，进行内力组合及配筋计算；运用专业软件对建筑结构进行分析，计算内力及配筋。

3.楼梯设计：选取一部楼梯，确定承重形式、计算内力并配筋。

4.绘制结构施工图：包括机绘图和手绘图；内容为结构设计总说明，结构平面布置图、按手算结果绘制的一榀框架模板配筋图、一片剪力墙配筋图、一部楼梯配筋图。设计深度应满足施工、安装及预算要求。

5.设计说明书和计算书：结构设计提纲，内容包括工程概况、设计依据、结构计算任务、荷载取值、上部结构、地基基础及其它；选用结构方案的理由和设计依据；全部结构计算书。

五、完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径）

本设计分为两个阶段：建筑设计和结构设计。在不同的设计阶段研究方法也不同。

建筑设计过程中，主要运用房屋建筑学、人性化的理念以及规划方面的有关知识及研究方法主要进行平面设计、剖面设计、立面设计，及绘制平面、剖面图。其中在平面设计中，要根据设计要求确定建筑物的位置、朝向和房间的形状面积及位置；根据防火要求、通风要求等确立门厅、走廊、楼梯、电梯等的位置和数量及门窗大小和位置。在剖面图设计中，根据建筑功能确定各层层；根据采光通风的工艺要求确定部分剖面高度及尺寸（如楼梯）。在立面设计中，根据平面、剖面设计、体型组合，进行立面处理，使建筑物各部分完整均衡，具有一定美感，同时选择装修材料进行色彩配置。

结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。在框架剪力墙结构的设计过程中，应避免采用平面、竖向或者空间不规则的结构形式，遵照“建筑设计应符合抗震概念设计，不应采用严重不规则的设计方案”的原则；通过对结构的合理布置和精确计算，能够使我们的建筑更加经济合理，有效地抵抗外部力量的破坏，以达到我们所要求的设计功能。为达到这个目的，人主要采用概率设计法。

结构计算主要包括结构内力计算和变形计算，其方法有很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架－剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。一般较常用的计算软件有PKPM、SAP2000等。同时要注意“强柱弱梁”思想和抗震概念设计，进行竖向荷载、风荷载、地震作用、结构内力组合、结构配筋的计算。

参考文献：

[2] 中华人民共和国国家标准。建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）。北京：中国建筑工业出版社，2002

[3] 中华人民共和国国家标准。高层民用建筑防火规范（GB50045-95）（2005年版） .北京：中国建筑工业出版社，2002

[4] 中华人民共和国国家标准。建筑结构抗震设防分类标准（GB 50223-2004）。北京：中国建筑工业出版社，2002

[8] 中华人民共和国国家标准。民用建筑设计通则（GB50352-2005）。北京：中国建筑工业出版社，1988

[12] 刘晓晖、杨振宇。商业建筑。武汉：武汉工业大学出版社，1999

[20] 霍达。高层建筑结构设计。北京：高等教育出版社，2004

[22] 包世华。新编高层建筑结构 （第二版）。北京：中国水利水电出版社，知识产权版社，2005

[23] 梁兴文。混凝土结构设计原理（上、下册）。北京：科学出版社，2003

[24] 李廉锟。结构力学。北京：高等教育出版社，2004

[25] 梁启智。高层建筑框架-剪力墙结构设计实例。广州：华南理工大学出版社，1992

[26] Charles R. Farrar、 John W. Reed 、Michael W. Salmon.Failure Modes of Low-Rise Shear Walls，1993

[27] Xu Nan、Zheng Bin.Love and pain:High-rises in Shanghai.China Week，2006

[28] S. C. Chakrabarti、G. C. Nayak、D. K. Paul.Structural Behavior of Prefabricated Shear Walls，1988

[29] Keun-Hyeok Yang、Hee-Chang Eun、Heon-Soo Chung.The influence of web openings on the structural behavior of reinforced high-stength contrete deep beams.Engeering Structures，2006

六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标：

第一阶段：熟悉研究课题，查阅相关资料，外文资料的翻译，开题报告的书写

第二阶段：建筑设计方案及结构设计方案的确定

第三阶段：建模及数据采集，使用软件进行数据的计算

第四阶段：根据计算结果对基础、楼梯等进行设计

第五阶段：结构施工图、建筑施工图的绘制，整理、装订计算书

第六阶段：施工组织设计

第七阶段：完成设计最终审核，并准备答辩

七、指导教师意见

对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

八、所在专业审查意见

负责人：

土木工程毕业论文开题报告（二）

1.课题名称：

钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发

2.项目研究背景：

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。

3. 项目研究意义：

建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，

4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准（GBJ68-84） 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应 常见的作用效应有：

1.内力。

轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的.法向拉力或压力；

剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力；

弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；

扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。

2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。

4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。

5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6.应变：如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：

1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：

（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；

（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载； （3）结构转变为机动体系；

（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。

2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：

（1）影响正常使用或外观的变形；

（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；

（3）影响正常使用的振动；

（4）影响正常使用的其它特定状态。

结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。以现代观点看，可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

2.概率设计法：将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量，而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法，即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构，也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力R（S>R）的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的，至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期，结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。

面向对象编程

使创建Windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程，或OOP。这种技术可以创建可重用组建，它是程序的组成模块。

几个定义

控件 提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。

事件 由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制，或从端口接收数据。

方法 嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如，数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。

对象 程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是Visual Basic中所有对象的示例。

过程 为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。

属性 对象的特征，如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。

5.设计主要内容

本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：

1.平面钢架分析程序的改造

对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求：

（1） 编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序，或以图形方式输入计算简图。

（2） 修改程序，使之适合多工况内力计算；

（3） 根据输入、输出数据的特点，设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。

2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件

这篇土木工程毕业设计开题报告的关键词是土木工程，毕业设计，报告， 设计程序

（1） 根据有关的规范，应明确计算的各种荷载（恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等）的计算方法，在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。

地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。

（2） 计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力（随机）文件中。

对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。

（3） 在（2）中产生的杆端力文件基础上，分别计算各种可能的荷载组合下，梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。

（4） 从（3）生成的文件中选出最不利组合，同时给出截面配筋。梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

（5） 部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定，用Auto-CAD VBA 绘制梁、柱配筋图。

5.成果形式

本毕业设计的成果应包括：

1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序

在存放源程序的软盘中，应至少有一个算例的数据文件，可在基本不需另外键入数据的前提下，显示正确地运行结果。

2.软件使用手册

这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。

3.软件说明书

这是软件作者的工作档案，是软件维护的基本资料。其中应包括：

（1） 软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述，主要的计算公式及其使用的符号的含义，重要算法的文字说明：

（2） 程序的结构：模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能；

（3） 带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义（尽可能的采用通用公式中的符号）。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明；

（4） 为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。

（5） 部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。

4.对自己所编程序的评价

（1） 对算例计算结果的合理性进行必要的分析；

（2） 总结软件设计过程中的经验和及教训，提出设计改进意见。

以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外，其余均用计算机打印。

6.进度计划

第一周 毕业实习，参观工程，收集资料 。

第二周 需求分析：描述计算机模型，编些初步的软件说明书。

第三周 软件设计：选择模块划分的方案

第四周 模块设计：数据输入界面设计（梁柱截面数据）

或 数据输入界面设计（可视化图形输入）

第五周 数据输入界面设计（框架数据、附加荷载）

第六周 模块设计：荷载计算（恒载、活载），相应的内力计算

第七周 荷载计算（风荷载、地震作用），相应的内力计算

第八周 模块设计：梁配筋计算

第九周 梁荷载组合，确定梁配筋

第十周 梁荷载组合，确定梁配筋

第十一周 模块设计：柱配筋计算

第十二周 柱荷载组合，确定柱配筋

第十三周 柱荷载组合，确定柱配筋

第十四周 软件测试 或用AutoCAD VBA 绘制梁、柱配筋图；

第十五周 软件测试

第十六周 整理源程序，编写软件说明数和用户手册

第十七周 编写软件说明书和用户手册，形成毕业设计全部文件，准备答辩。

第十八周 毕业答辩

第三篇：土木工程设计开题报告

题目：南昌教育局机关办公楼

院（系）：建筑工程

专业：土木工程

班级：**

姓名：***

学号：***

导师：熊**

一、毕业设计综述

（一）毕业设计题目及背景

本工程项目位于南昌市，属多功能综合办公结合建筑。建筑面积约4880O（±5%）；建筑层数为4层，结构类型为现浇混凝土框架结构。

工程地质条件：场地总体地形较平坦，相对最大高差为0.57m，场地类别：二类。勘探深度范围内地基土分为4层，第1层为杂填土，厚约0.5m；第二层为粘性素填土，厚约0.9米；第三层为粉质粘土，厚约2.2m；第四层为圆硕，厚约6.2m；勘察期间场地内地下水稳定水位埋深5m，无侵蚀作用。拟建场地范围内没有发现地裂缝及其它不良地质作用。

气象条件：历年绝对最高温度39.2度，历年绝对最低温度-7.7度，最冷月平均温度4.5度，最热月平均温度29.7度。年降雪量1712.2mm，月最大降雪量184.3mm，一小时最大降雪量50.4mm，历年最大降雪深度11cm；基本雪压0.45KN/M。 夏季平均风速3.4m/s,冬季平均风速6m/s；基本风压0.45kN/m。全年主导风向：西北；夏季主导风向：西南。

建筑结构安全等级为二级；建筑结构设计使用年限为50年，地震基本烈度为7度；地震设防分类为丙类，抗震设防烈度为7度，框架抗震等级为二级；防火按二类二级设计，地基基础设计等级：丙级；建筑场地类别：二类；基础类型：采用柱下独立基础。

（二）毕业设计研究意义

本次设计的课题来源于工程实际，对我来说有很大的现实意义：

（1）通过该项目设计，可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用，不但使我各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。

（2）使我了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的能力。

（3）在设计中还涉及到很多计算机软件，如 Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD和天正，结构计算的PKPM及等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我对计算机的应用能力。

所有的这些，都为我今后从事土木工程设计与施工奠定基础。

（三）设计要求：

1、学习要求

通过本设计使同学们综合应用所学习的有关建筑设计理论及工程技术知识，进一步熟悉和掌握建筑设计的依据、原则、方法与步骤，对高层办公楼类建筑的组成、要求及设计特点作深入研究，提高同学们对大中型民用建筑设计的能力。建筑设计的重点是根据使用功能要求，解决总体布局、平面组合、立面造型、内部空间环境处理等技术问题，进一步培养同学们独立分析问题和解决问题的能力。

根据本专业的方向和教学大纲的要求，确定本毕业设计的建筑设计部分仅作到初步设计深度，并能发展成为施工图，以配合结构设计。

根据建筑使用功能要求，学生在建筑专业教师指导下完成建筑平、立、剖面图，部分建筑大样图等。

2、建筑要求

根据实用、经济、美观的原则，独立进行建筑设计，并完成主要的建筑设计施工图。造型设计应庄重、新颖、大方。根据造型需求，可适当增加阳台、雨棚及出屋面楼梯之类，但不得超出总建筑面积的5%。外装修中高档，内装修以中档为主，重点空间可高档。防火按二类二级设计。

二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

（一）研究的主要内容

1.建筑设计部分

建筑设计就是根据设计任务书要求并结合相应的建筑设计规范以及实际情况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，完成建筑平面、剖面及立面设计；由功能分区的相关原则确定建筑物各部分的功能，最终初步确定出建筑设计部分。

2.结构设计部分

结构设计就是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（柱网、框架梁、次梁、缝的设置，铺板方向等），进行结构计算，确定构件配筋，整理计算书并绘制结构施工图。

（二）研究的方案、方法

1.建筑设计：通过毕业实习、参观实体建筑、查阅相关规范图集确定建筑方案。

2.结构计算：

结构计算采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法；求水平荷载作用下的内力时用D值法进行计算。

结构部分计算的大概步骤：

（1）确定梁柱截面尺寸（通过轴压比验算、结构的层间位移验算 ）

（2）水平荷载作用下横向框架的内力计算

（3）竖向荷载作用下框架的内力计算

（4） 框架梁柱配筋

（5） 板的配筋计算

（6） 楼梯配筋

（7） 基础的设计及配筋计算

三、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

研究重点：选择结构体系、布置结构构件（柱网、框架梁、次梁、缝的设置，铺板方向等）、建筑功能分区、框架结构设计计算―地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平及竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计（截面尺寸、配筋计算）及施工图绘制。

难点：框架结构设计计算―地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计（截面尺寸、配筋计算）。

前期已开展工作：认真熟悉设计任务书，参观本设计实体建筑，参加了毕业实习，查阅并收集相关规范资料，仔细参考、阅读设计实例，还查找并翻译了相关外文资料。

四、完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）

毕业实习、熟悉任务书、确定建筑方案绘制方案草图第1～3.5周

结构方案设计及结构布置第4周

结构计算第5～12周

施工组织设计 整理建筑说明书及结构计算书 第13～17周

整理图纸、答辩第18 周

参考文献

建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）北京：中国计划出版社2001

建筑结构荷载规范（GB5009－2001） 北京：中国建筑工业出版社 2002

混凝土结构设计规范（GB5010-2002） 北京：中国建筑工业出版社2002

建筑抗震设计规范（GB50011-2001）北京：中国建筑工业出版社2001

砌体结构设计规范（GB50003-2001）北京：中国建筑工业出版社2001

建筑地基处理技术（JGJ79―2002） 北京：中国建筑工业出版社 2002

建筑地基基础设计规范（GB50007―2002）北京：中国建筑工业出版社2002

李比瑜主编，《房屋建筑学》武汉理工大学出版社2005

钢筋混凝土及砌体结构教材（上、下册）

丰定国主编，《抗震结构设计（第二版）》，武汉理工大学出版社 2003

彭一刚主编，《建筑空间组合论》，中国建筑工业出版社1998

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（03G101-1）

黄双华主编，《房屋结构设计》，重庆大学出版社2001

G. Winter. Design of Concrete Structures1979

M. Wakabayash. Design of Earthquake-Resistant Building1986

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。

1.3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：

忽略粱，柱轴向变形及剪切变形。

杆件为等截面（等刚度），以杆件轴线作为框架计算轴线。

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。

1.4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。

2、课题任务、重点研究内容、实现途径

本次毕业设计任务包括三个部分：建筑设计，结构设计和施工组织设计。

2.1建筑设计

2.1.1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；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。

2.1.2设计成果：

（一）总平面图：1：500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。

（二）平面图：1：100或1：200平面图应标明各房间名称，固定设备布置。

1.底层平面图：标注三道尺寸，注标高。

2.标准层平面图：标注三道尺寸，注标高。

3.顶层平面图：标注两道尺寸，注标高。

（三）剖面图：比例1：100或1：200（一个）

要求剖到楼梯，标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸（门窗洞口、层高）。

（四）立面图：比例1：100或1:200（二至三个）

1.入口立面

2.侧立面或背立面

标注三道尺寸（墙段及洞口、层高、总高），标明室内外地坪标高，屋顶标高。

（五）节点详图：（二至三个）比例自定

（六）设计简要说明：

1.建筑总平面及概况。

2.方案特点及主要建筑技术措施。

3.防火设计简要说明。

（七）主要技术经济指标

1.总用地面积

2.总建筑面积

3.建筑密度（底层建筑面积/总用地面积）

4.容积率（总建筑面积/总用地面积）

5.绿地率（绿地面积/总用地面积）

2.1.3进度安排

第1周：讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤，了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。

第2周：深入方案，细化初步设计，为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。

第3周：结构设计完成之后，完成施工图设计。

2.2结构设计

2.2.1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。

2.2.2设计内容和步骤

1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数

2.进行结构平面布置

3.手算一榀框架，并用计算机程序PK复核

4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型，用SATWE进行结构空间分析与设计

5.设计一部现浇板式楼梯

6.基础设计

7.整理计算书，绘制结构施工图