道路線形設(shè)計(jì)開題報告
在日常生活和工作中，報告與我們愈發(fā)關(guān)系密切，報告中提到的所有信息應(yīng)該是準(zhǔn)確無誤的。相信很多朋友都對寫報告感到非常苦惱吧，下面是小編幫大家整理的道路線形設(shè)計(jì)開題報告，希望能夠幫助到大家。
道路線形設(shè)計(jì)開題報告1
一、選題目的與意義
1、選題目的：
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識結(jié)合工程實(shí)際從事工程設(shè)計(jì)、施工及工程概預(yù)算培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的理解、認(rèn)識和思考。希望通過畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)會從事科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)與施工、工程經(jīng)濟(jì)等方面知識及綜合運(yùn)用能力，為將來從事土木工程的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)與施工打下基礎(chǔ)。
通過對綦江區(qū)向家灣至中堆壩段公路設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)這個課題的研究，重點(diǎn)掌握道路的平、縱、橫的設(shè)計(jì)方法，同時結(jié)合自身情況完成一個特色設(shè)計(jì)，投資概預(yù)算分析，及其它設(shè)施設(shè)計(jì)。提高考慮問題、分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步鞏固已學(xué)課程與再探討學(xué)習(xí)一些新的專業(yè)知識，培養(yǎng)查閱參考書（資料）的能力，進(jìn)一步熟悉、應(yīng)用和掌握道路設(shè)計(jì)所需要的專業(yè)知識。
2、選題意義：
1）、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)過的理論知識和技能，分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的實(shí)際工程問題的能力。
2）、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。
3）、通過調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。
4）、培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新和開拓進(jìn)取的精神。
5）、通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)課題所規(guī)定的全部內(nèi)容。全面提升學(xué)生綜合能力，使之在我國以后的道路工程事業(yè)中發(fā)揮更大作用。
公路設(shè)計(jì)是決定公路建設(shè)項(xiàng)目工程價值和使用價值的重要階段，設(shè)計(jì)質(zhì)量對工程的總體質(zhì)量和安全有著決定性的影響。而對于山區(qū)公路而言，由于受特殊的地理地貌特征以及水文條件的限制，山區(qū)道路的平、縱、橫的設(shè)計(jì)就顯得更加困難和重要。山區(qū)公路設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)與自然條件相結(jié)合，在滿足公路使用基本功能的前提下分段靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，并強(qiáng)調(diào)技術(shù)指標(biāo)的均衡性。堅(jiān)持“靈活設(shè)計(jì)和創(chuàng)作設(shè)計(jì)”的新理念。通過合理的工程設(shè)計(jì)方案降低施工難度，降低工程造價。靈活運(yùn)用指標(biāo)的基本原則：
1）、以確保公路安全和保證正常運(yùn)營為基礎(chǔ)；
2）、指標(biāo)變化處與前后路段銜接要合理，強(qiáng)調(diào)交通適應(yīng)性和技術(shù)指標(biāo)的合理過渡；
3）、靈活的標(biāo)準(zhǔn)對造價、自然、景觀、人文等環(huán)境的定量影響程度，通過分析，綜合評判。
所以，通過對這個課題的研究，對于我們更好的的運(yùn)用所學(xué)知識，解決道路設(shè)計(jì)方面的問題有著深刻的意義。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國外學(xué)者對公路線形設(shè)計(jì)做了大量的研究，典型的運(yùn)行車速預(yù)測模型主要有：澳大利亞——通過對小半徑曲線運(yùn)行速度模型進(jìn)行大量研究，認(rèn)為平曲線是影響運(yùn)行速度模型的關(guān)鍵指標(biāo)，采用“半徑—運(yùn)行速度”模型反映不同平曲線半徑與運(yùn)行速度之間的對應(yīng)關(guān)系；美國、希臘、加拿大等學(xué)者均選取了曲線半徑作為最顯著的因素，分別采用了曲率變化率（ccr）、曲線段的半徑、平曲線的曲率（dc）、曲率變化率等作為參數(shù)建立平曲線的運(yùn)行速度預(yù)測模型；加拿大學(xué)者eel等人提出了基本平縱線形的運(yùn)行車速3d模型；范振寧、張建飛在《公路運(yùn)行車速測算模型的研究和標(biāo)定》一文中指出了二級公路路段運(yùn)行速度測算模型；長安大學(xué)的楊少偉教授提出了“可能”速度的概念，并建立了可能速度預(yù)測模型。我國現(xiàn)有的公路線形設(shè)計(jì)的評價指標(biāo)則主要有運(yùn)行車速與設(shè)計(jì)車速差以及相鄰斷面運(yùn)行車速差等。由于我國特殊的國情和不同地區(qū)的環(huán)境因素以及低等級公路數(shù)據(jù)積累程度不同，導(dǎo)致所得到的運(yùn)行車速預(yù)測模型存在差異，現(xiàn)有的運(yùn)行車速預(yù)測模型均存在局限性。
國外：
目前國外常見的道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有：geopakroad，card/1等等。
1、美國benteley公司研發(fā)的土木工程軟件geopakroad是為各類道路工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工以及交通規(guī)劃而提供的一套全面的解決方案，并可滿足道路交通從方案設(shè)計(jì)階段到施工階段的各種需要。該軟件由富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的土木工程專家，依照設(shè)計(jì)、施工的實(shí)際過程開發(fā)的。geopakroad與mi2crostation緊密地集成，為各種道路交通工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供了一套強(qiáng)有力的綜合解決方案。
2、德國；t有限公司開發(fā)的card/1是一個高度集成的系統(tǒng)，道路設(shè)計(jì)所需的資料直接可以從測繪模塊所建立的數(shù)據(jù)庫中提取，地形圖不再只提供平面信息，它可為道路設(shè)計(jì)提供廣泛的信息。路線的平、縱、橫設(shè)計(jì)可一氣呵成，并可很快計(jì)算出工程量，路線多方案的比選已不再是難事。該模塊中還包含視距檢查和平縱配合動態(tài)透視檢查功能等。
國內(nèi)：
目前國內(nèi)常見的道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有：緯地三維道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，路線大師，eicad，海地等等。
1、緯地道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（hintcad）是路線與互通式立交設(shè)計(jì)的大型專業(yè)cad軟件。該系統(tǒng)由中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院結(jié)合多個工程實(shí)踐研制開發(fā)。緯地系統(tǒng)秉承本院近半個世紀(jì)的公路勘察設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，汲取國內(nèi)外專業(yè)軟件之所長，推陳出新，它是先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)理念和尖端的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的結(jié)晶。系統(tǒng)具有專業(yè)性強(qiáng)，與實(shí)際工程設(shè)計(jì)結(jié)合緊密、符合國人習(xí)慣、實(shí)用靈活等特點(diǎn)。
2、海地公路優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)（hard）是海地公司倍感榮耀的公路設(shè)計(jì)軟件之一，用戶遍布全國30個省、直轄市，近XX年來，全國1000多家海地用戶應(yīng)用hard系統(tǒng)完成數(shù)十萬公里的公路設(shè)計(jì)，建設(shè)完成的道路遍布祖國大江南北。hard系統(tǒng)已經(jīng)成為國內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)在購買軟件時的首選，是設(shè)計(jì)工程師不可缺少的軟件工具。
3、路線大師，路線大師XX國內(nèi)優(yōu)秀的道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。路線大師的主要功能和特色路線大師roadmasterXX系統(tǒng)是基于autocad r14/XX/XX平臺的先進(jìn)的公路工程輔助設(shè)計(jì)軟件。通過使用它，設(shè)計(jì)人員可以擺脫繁重的繪圖和數(shù)值計(jì)算，高效、精確的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。新版本的路線大師系統(tǒng)分為三大部分：路線設(shè)計(jì)部分；數(shù)字地面模型部分；路線三維動畫部分。
三、主要研究內(nèi)容
1、在比例尺為：XX的地形圖上研究幾條可能的路線方案，先定導(dǎo)向線，再修正導(dǎo)向線，作平面試線，最終定線。
2、平面設(shè)計(jì)：在滿足行車視距條件下，參照圓曲線、直線和緩和曲線相關(guān)技術(shù)要求，做路線平面設(shè)計(jì)。
3、縱斷面設(shè)計(jì)：考慮道路縱坡坡度大小和坡長進(jìn)行路線縱斷面設(shè)計(jì)。
4、橫斷面設(shè)計(jì)：畫出各選點(diǎn)的橫斷面圖。
5、小橋設(shè)計(jì)：在所在路線上選擇橋位，設(shè)計(jì)一座小橋。
6、擋土墻設(shè)計(jì)：結(jié)合地形設(shè)計(jì)一段擋土墻。
7、涵洞設(shè)計(jì)：選擇路線上一座涵洞，進(jìn)行設(shè)計(jì)出圖。
8、特色設(shè)計(jì)：根據(jù)自身設(shè)計(jì)，選擇一個方向進(jìn)行一個特色設(shè)計(jì)。
9、施工圖預(yù)算的編制：完成施工圖預(yù)算，提交相應(yīng)的計(jì)算書和說明書。
本項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)是按照公路設(shè)計(jì)的國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求，進(jìn)行具體路段的公路初步設(shè)計(jì)任務(wù)。完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將按照以下的技術(shù)路線進(jìn)行：
1、確定路線方案。在比例尺1/XX的地形圖上根據(jù)給定的起訖控制點(diǎn)，利用紙上定線技術(shù)確定公路路線設(shè)計(jì)方案
1）、試坡：定均坡線；
2）、定導(dǎo)向線；
3）、平面試線；
4）、修正導(dǎo)向線。
經(jīng)過縱斷面調(diào)整與橫斷面修正過程后確定路線中線（以交點(diǎn)位置標(biāo)定）。地形復(fù)雜的路段擬定兩個設(shè)計(jì)方案，通過論證確定推薦方案。
2、路線平面線型設(shè)計(jì)。結(jié)合地形條件擬定適當(dāng)?shù)钠矫婢�形，確定平曲線半徑與緩和曲線參數(shù)等指標(biāo)，用坐標(biāo)法計(jì)算各交點(diǎn)的偏角，計(jì)算出交點(diǎn)間距，計(jì)算出平曲線要素和曲線主點(diǎn)樁號，沿路線推算出全線公路里程。用計(jì)算機(jī)軟件完成圖表繪制。
3、路線縱斷面設(shè)計(jì)。根據(jù)各里程樁號及對應(yīng)的地面高程，點(diǎn)繪出路線縱斷面。拉坡，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公路的最大縱坡、坡長限制、縱坡折減、合成坡度，控制點(diǎn)高程等，確定出公路路線縱斷面設(shè)計(jì)線。并利用計(jì)算機(jī)軟件繪制縱斷面圖。
4、路基設(shè)計(jì)。根據(jù)確定的公路等級與設(shè)計(jì)速度擬定路基橫斷面各組成部分的尺寸，結(jié)合填挖方高度與土質(zhì)條件擬定路基邊坡的坡度與形狀。利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)并計(jì)算路基土石方數(shù)量。根據(jù)沿線地形與地址條件進(jìn)行路基處理、防護(hù)與加固及路基排水設(shè)計(jì)。
5、特色設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，結(jié)合自身設(shè)計(jì)，選取方向，查閱相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。
6、設(shè)計(jì)預(yù)算。按概預(yù)算編制辦法的“項(xiàng)目節(jié)”統(tǒng)計(jì)分項(xiàng)工程量清單，按設(shè)計(jì)初年的工料機(jī)單價，利用專門軟件編制本設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)預(yù)算。
7、編制設(shè)計(jì)說明書。按照設(shè)計(jì)程序逐項(xiàng)編寫本設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)說明書，分項(xiàng)論述設(shè)計(jì)原則、方法、結(jié)論及其依據(jù)。
四、研究方法與實(shí)施方案
1、平面設(shè)計(jì)
本路段地勢較平坦，可以設(shè)計(jì)大半徑曲線或者直線，遇到小山處，應(yīng)選擇兩山之間埡口過去，應(yīng)盡量避免過大的填方或挖方，避免修隧道等，小池塘處根據(jù)實(shí)際情況可以填掉。經(jīng)過城鎮(zhèn)避免拆建過多。
2、縱斷面設(shè)計(jì)
根據(jù)平曲線的基本完成，然后按20米的里程樁讀出每個樁號的高程，其中包括百米樁，加樁，以及各主點(diǎn)里程樁，初步繪出路段的縱斷面圖，然后對本路段的縱坡做出初步的安排，在設(shè)計(jì)縱坡時盡可能的使縱斷面上填挖平衡，凸形豎曲線考慮視距問題，凹形豎曲線考慮離心力問題。豎曲線應(yīng)盡量在平曲線內(nèi)，做到平縱配合。
3、橫斷面設(shè)計(jì)
結(jié)合平、縱斷面路段和實(shí)際地形圖，路基橫斷面的結(jié)構(gòu)形式和尺寸根據(jù)公路等級、土壤地質(zhì)、任務(wù)書中規(guī)定的的指標(biāo)和公路的使用條件、施工方法等擬定一般情況下的路基橫斷面形式和尺寸，對于特殊情況下的路基按具體情況作特殊的設(shè)計(jì)。本路段一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)路基橫斷面形式和尺寸按規(guī)范中的要求擬定。
4、路基設(shè)計(jì)
由于填挖情況的不同，路基橫斷面一般有路堤、路塹和填挖結(jié)合三種形式。但應(yīng)做到基本填挖平衡，并且路基應(yīng)有足夠的壓實(shí)度，因?yàn)槁坊堑缆返闹饕兄刂黧w。
5、路面設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)擬定了水泥混凝土路面。路面是公路的重要組成部分，路面的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路交通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺摹⑼临|(zhì)、材料條件及實(shí)踐經(jīng)施工養(yǎng)護(hù)條件，遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，作出符合使用并以環(huán)境條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的路面設(shè)計(jì)。
6、擋土墻的設(shè)計(jì)
為保證坡角穩(wěn)定，并盡可能節(jié)約用地，有些路段在坡角處設(shè)置擋土墻。擋土墻一般設(shè)計(jì)為重力式，底部設(shè)墻趾臺階，增加路基的穩(wěn)定性，并且設(shè)置沉降縫及瀉水孔。
7、涵洞的設(shè)計(jì)
在排水處設(shè)計(jì)涵洞，應(yīng)考慮涵洞的截面尺寸，涵洞坡度，涵洞混凝土材料的強(qiáng)度，以保證具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。涵洞的布置位置及孔徑大小等。適當(dāng)?shù)臅r候可以采用改渠或者倒虹吸等方法。
8、小橋設(shè)計(jì)
根據(jù)路線上的水文地質(zhì)情況，以及橋位地面線資料，參照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)一座小橋。
9、路基土石方調(diào)配
為了達(dá)到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄土，以減少占用耕地和降低公路造價進(jìn)行土石方合理調(diào)配。并采用：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方；橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方；挖方+借方=填方+棄方，進(jìn)行復(fù)核檢查。
10、專題特色設(shè)計(jì)
擬選做加筋土擋土墻的設(shè)計(jì)。
五、主要參考文獻(xiàn)
1、中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》jtg b01—XX，人民交通出版社出版，XX年2月。
2、孫家駟主編，《道路設(shè)計(jì)資料集1～7》，人民交通出版社出版，XX年1月。
3、路線設(shè)計(jì)手冊編寫組，《路線》，人民交通出版社，1979年10月。
4、高速公路叢書編委會，《高速公路規(guī)劃與設(shè)計(jì)》，人民交通出版社出版，1998年1月。
5、交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院，《路基》，人民交通出版社出版，1996年12月。
6、高速公路叢書編委會，《高速公路路基設(shè)計(jì)與施工》，人民交通出版社出版，1998年4月。
7、姚祖康主編，《路面》，人民交通出版社出版，1993年6月。
8、高速公路叢書編委會，《高速公路路面設(shè)計(jì)與施工》，人民交通出版社出版，XX年8月。
9、顧克明主編，《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊涵洞》，人民交通出版社出版，1993年5月。
10、河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院編，《公路小橋涵手冊》，人民交通出版社出版，1986年5月。
11何兆益，楊錫武主編，《路基路面工程》，北京：人民交通出版社，XX年。
12周亦唐，張維全，李松青主編，《道路勘測設(shè)計(jì)》第三版，重慶：重慶大學(xué)出版社，XX年
拓展知識：課題開題報告的寫法
一、課題開題報告含義與作用
開題報告，就是當(dāng)課題方向確定之后，課題負(fù)責(zé)人在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上撰寫的報請上級批準(zhǔn)的選題計(jì)劃。它主要說明這個課題應(yīng)該進(jìn)行研究，自己有條件進(jìn)行研究以及準(zhǔn)備如何開展研究等問題，也可以說是對課題的論證和設(shè)計(jì)。開題報告是提高選題質(zhì)量和水平的重要環(huán)節(jié)。
二、開題報告的結(jié)構(gòu)與寫法主要包括以下幾個方面：
�。ㄒ唬┱n題名稱
�。ǘ┱n題研究的目的、意義
�。ㄈ﹪鴥�(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢。就是本課題有沒有人研究，研究達(dá)到什么水平，存在什么不足以及正在向什么方向發(fā)展等。開題報告寫這些內(nèi)容一方面可以論證本課題研究的地位和價值，另一方面也說明課題研究人員對本課題研究是否有較好的把握。我們進(jìn)行任何科學(xué)研究，必須對該問題的研究現(xiàn)狀有清醒的了解，這在第一部分已經(jīng)談到。
（四）課題研究的理論依據(jù)。我們現(xiàn)在進(jìn)行的課題基本上都是應(yīng)用研究和發(fā)展研究，這就要求我們的研究必須有一些基本的理論依據(jù)來保證研究的科學(xué)性。比如：我們要進(jìn)行活動課實(shí)驗(yàn)研究，我們就必須以課程理論、學(xué)習(xí)心理理論、教育心理學(xué)理論為研究試驗(yàn)的理論依據(jù)。我們進(jìn)行教學(xué)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，就必須以教學(xué)理論、教育實(shí)驗(yàn)理論等為理論依據(jù)。
�。ㄎ澹┱n題主要研究內(nèi)容、方法
�。┭芯抗ぷ鞯牟襟E
�。ㄆ撸┱n題參加人員的組成和專長。主要看參加人員的整體素質(zhì)與水平，尤其是課題負(fù)責(zé)人的水平怎么樣。如果參加人員和負(fù)責(zé)人既沒有理論又沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這個課題就無法很好地完成，也就無法批準(zhǔn)立項(xiàng)。
（八）現(xiàn)有基矗主要是人員基礎(chǔ)和物質(zhì)基矗很多課題對人員和設(shè)備方面要求是比較高的，如果基本的研究條件都沒有，這個課題同樣不能立項(xiàng)。
�。ň牛┙�(jīng)費(fèi)估算。就是課題在哪些方面要用錢，用多少錢，怎么管理等。如何撰寫教育科研課題的.開題報告
道路線形設(shè)計(jì)開題報告2
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源、類型
本課題來源于工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)為高層商業(yè)住宅樓，用途為居住。課題類型是工程設(shè)計(jì)類。
二、選題的目的及意義
目的：進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越多的人來到城市里工作、生活，甚至長期居住，造成城市人口集中，住房用地面積受農(nóng)業(yè)發(fā)展需要受限制，以及商業(yè)競爭的激烈化，使人們對住宅樓的需求越來越大，要求也越來越高，小高層，甚至是高層已然成為現(xiàn)代開發(fā)商與消費(fèi)者選擇的主流。設(shè)計(jì)這棟住宅樓的目的是解決普通老百姓的住房問題，從根本上解決普通老百姓的住房問題，為老百姓創(chuàng)造更好的居住條件，同時也能加快城市建設(shè)的腳步。
意義：通過本工程的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識和相關(guān)技能，解決具體問題的土木工程設(shè)計(jì)問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力，這對我們以后走向工作崗位是一個極寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我們在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，解決與之有關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)
1）獲取施工組織設(shè)計(jì)、預(yù)算等具體的專業(yè)應(yīng)用能力
2）培養(yǎng)自己綜合應(yīng)用能力
3）培養(yǎng)分析解決工程實(shí)際問題能力和創(chuàng)新精神
三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢
研究狀況：在高層建筑中，結(jié)構(gòu)除了承受豎向荷載，還要承受水平荷載。因此常用的結(jié)構(gòu)類型有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。其中框架結(jié)構(gòu)不利于結(jié)構(gòu)抗震，而高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)也有明顯的缺點(diǎn)，一是剪力墻間距不能太大，平面布置不靈活，不能滿足公共建筑的使用要求；二是結(jié)構(gòu)自重往往較大，造成建材用量增加，地震力增大，使上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)困難。由框架和剪力墻共同承受豎向和水平荷載的結(jié)構(gòu)體系稱為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。框剪結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，將框架與剪力墻結(jié)合起來共同工作，豎向荷載由框架和剪力墻共同承擔(dān)，水平荷載由框架承受20%——30%，剪力墻承受70%——80%。剪力墻負(fù)擔(dān)決大部分的水平荷載，框架以負(fù)擔(dān)豎向荷載為主，分工合理，物盡其用，從而構(gòu)成靈活自由的使用空間，以滿足建筑功能的要求。
框剪結(jié)構(gòu)的變形是剪彎型。眾所周知，框架結(jié)構(gòu)的變形是剪切型，上部層間相對變形小，下部層間相對變形大。剪力墻結(jié)構(gòu)的變形為彎曲型，上部層間相對變形大，下部層間相對變形小。對于框剪結(jié)構(gòu)，由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào)，形成了彎剪變形，從而減小了結(jié)構(gòu)的層間相對位移比和頂點(diǎn)位移比，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。剪力墻克服了框架抗側(cè)剛度低的缺點(diǎn)，框架彌補(bǔ)了剪力墻結(jié)構(gòu)布置不靈活的不足。
發(fā)展趨勢：隨著人們生活水平的提高，小區(qū)這一城市居民的主要居住場所也在發(fā)生不短的變化。從七八十年代的筒子樓到現(xiàn)今的高層小區(qū)住宅。人們對小區(qū)的要求在不斷提高。綜合分析高層住宅的優(yōu)劣勢，可以看出高層住宅的發(fā)展優(yōu)勢明顯，與我國現(xiàn)階段基本符合，并與國家提倡節(jié)約資源、實(shí)現(xiàn)集約化發(fā)展的政策相一致。通過發(fā)展高層住宅解決現(xiàn)有城市存在的問題，已經(jīng)成為我國現(xiàn)階段城市發(fā)展的必然趨勢，在建設(shè)實(shí)踐中，發(fā)展高層住宅也越來越多地被各地認(rèn)同，建設(shè)發(fā)展勢頭迅猛。隨著高層住宅的普及，城市管理者和居民對高層住宅的建設(shè)要求日益提高，建筑設(shè)計(jì)者和開發(fā)商也在改變觀念、更新設(shè)計(jì)手法，以配合城市的發(fā)展要求和住宅的市場需求，將一些新的設(shè)計(jì)理念和發(fā)展思路融入到高層住宅的設(shè)計(jì)之中，高層住宅的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：
1、增強(qiáng)高層住宅功能的彈性和復(fù)合性高層住宅的開發(fā)往往位于城市中心區(qū)或者重要的城市功能節(jié)點(diǎn)周邊，隨著城市的發(fā)展、城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對市中心區(qū)的高層住宅有多元化、復(fù)合化的功能需求。因此，高層住宅的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮居住、商業(yè)、辦公等功能的適度復(fù)合使用，并預(yù)留日后功能置換的可能性。
2、增加公共活動空間
住宅設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本。高層住宅中普遍缺乏交往的條件和必要的空間，造成鄰里關(guān)系疏遠(yuǎn)。目前新開發(fā)的高層住宅，都努力嘗試采用多種方法增加高層公共活動空間，提供人性化的社區(qū)環(huán)境……目前流行在高層住宅建筑內(nèi)部通過挖洞，設(shè)置半公共空間的手法，將綠色引入建筑內(nèi)部，營造空中庭院。
3、新材料、新技術(shù)的運(yùn)用
高層住宅是現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)物，電梯和現(xiàn)代建筑材料等是其發(fā)展的重要動因。目前高層住宅仍然是住宅建造中新技術(shù)、新材料運(yùn)用最多的領(lǐng)域。建筑采用框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、可極大地提高高層住宅的得房率；運(yùn)用中空玻璃、斷橋塑鋼窗等新型建筑材料及空中花園、智能家居系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，可在生態(tài)、隔音防噪、家居管理等方面為高層居民塑造良好的生活空間。隨著國家對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，許多的生態(tài)技術(shù)也廣泛應(yīng)用于高層住宅，如太陽能技術(shù)、廢物回收處理等技術(shù)在許多綠色高層住宅區(qū)得到推廣。在建筑建造的過程中也多采用綠色環(huán)保型建筑材料，以減少對環(huán)境的污染和破壞。
4、增強(qiáng)與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)性
高層住宅目前發(fā)展趨勢強(qiáng)勁，開發(fā)強(qiáng)度和開發(fā)規(guī)模日益提高，對城市整體環(huán)境和未來發(fā)展影響較大，因而需要注重與城市總體規(guī)劃和發(fā)展政策的協(xié)調(diào)，諸如在交通、市政基礎(chǔ)設(shè)施、原有城市格局、城市文化特性、城市自然環(huán)境等方面進(jìn)行細(xì)致考慮。此外，高層住宅的壽命周期長于多層住宅，拆除重建的難度較大，因此高層住宅在設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注重其使用的長周期特征，與城市不同時期的發(fā)展特征一致，為未來高層住宅的功能置換、更新改造，提供應(yīng)變的可能性和對未來的適應(yīng)性。
5、增加住宅設(shè)計(jì)的地域特色
一個具有生命力的高層住宅應(yīng)當(dāng)是具有地域特色的建筑，照搬南方的住宅設(shè)計(jì)到北方，很難滿足北方居民對日照采光的要求；照搬歐式風(fēng)格的住宅坐落于民族風(fēng)情濃郁的西南城市，也會顯的不倫不類。因此，高層住宅的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與城市地理環(huán)境、氣候特征、人文風(fēng)俗結(jié)合起來，創(chuàng)造具有地域特色的建筑作品。
四、本課題主要研究內(nèi)容
�。ㄒ唬┎殚單墨I(xiàn)資料和調(diào)研：參觀同類型的典型建筑；認(rèn)真閱讀與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)資料，包括3篇以上的外文原文，并翻譯一篇外文文獻(xiàn)，理清畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路；調(diào)查研究住宅樓的功能要求；寫出開題報告。
�。ǘ┙ㄖO(shè)計(jì)部分：在調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能分析和建筑設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：
1、初步設(shè)計(jì)：根據(jù)使用功能及條件，確定建筑方案，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，繪出平、立、剖面草圖，要求達(dá)到初步設(shè)計(jì)的深度。
2、建筑施工圖設(shè)計(jì)：在初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，繪制建筑施工圖。內(nèi)容包括：總平面圖、平面圖、剖面圖、立面圖、屋頂平面圖、變形縫設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造詳圖、門窗明細(xì)表、建筑用料說明表和總說明。設(shè)計(jì)深度應(yīng)滿足施工、安裝及預(yù)算要求，圖面應(yīng)詳盡表現(xiàn)建筑物的各有關(guān)部分。
3、寫建筑設(shè)計(jì)說明書：包括建筑設(shè)計(jì)提綱；總平面設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、交通部分設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)等的設(shè)計(jì)意圖及方案說明；建筑規(guī)模及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等。
（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分：在建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：
1、具體確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，根據(jù)建筑平面布置圖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置，確定主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度等級。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：內(nèi)容包括確定結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖，確定設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算豎向荷載和一個方向的水平地震作用，手算一榀橫向或縱向框架和一片橫向或縱向剪力墻的內(nèi)力，進(jìn)行內(nèi)力組合及配筋計(jì)算；運(yùn)用專業(yè)軟件對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，計(jì)算內(nèi)力及配筋。
3、樓梯設(shè)計(jì)：選取一部樓梯，確定承重形式、計(jì)算內(nèi)力并配筋。
4、繪制結(jié)構(gòu)施工圖：包括機(jī)繪圖和手繪圖；內(nèi)容為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明，結(jié)構(gòu)平面布置圖、按手算結(jié)果繪制的一榀框架模板配筋圖、一片剪力墻配筋圖、一部樓梯配筋圖。設(shè)計(jì)深度應(yīng)滿足施工、安裝及預(yù)算要求。
5、設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提綱，內(nèi)容包括工程概況、設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)構(gòu)計(jì)算任務(wù)、荷載取值、上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)及其它；選用結(jié)構(gòu)方案的理由和設(shè)計(jì)依據(jù)；全部結(jié)構(gòu)計(jì)算書。
五、完成論文的條件和擬采用的研究手段（途徑）
本設(shè)計(jì)分為兩個階段：建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在不同的設(shè)計(jì)階段研究方法也不同。
建筑設(shè)計(jì)過程中，主要運(yùn)用房屋建筑學(xué)、人性化的理念以及規(guī)劃方面的有關(guān)知識及研究方法主要進(jìn)行平面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)，及繪制平面、剖面圖。其中在平面設(shè)計(jì)中，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定建筑物的位置、朝向和房間的形狀面積及位置；根據(jù)防火要求、通風(fēng)要求等確立門廳、走廊、樓梯、電梯等的位置和數(shù)量及門窗大小和位置。在剖面圖設(shè)計(jì)中，根據(jù)建筑功能確定各層層；根據(jù)采光通風(fēng)的工藝要求確定部分剖面高度及尺寸（如樓梯）。在立面設(shè)計(jì)中，根據(jù)平面、剖面設(shè)計(jì)、體型組合，進(jìn)行立面處理，使建筑物各部分完整均衡，具有一定美感，同時選擇裝修材料進(jìn)行色彩配置。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)避免采用平面、豎向或者空間不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形式，遵照“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案”的原則；通過對結(jié)構(gòu)的合理布置和精確計(jì)算，能夠使我們的建筑更加經(jīng)濟(jì)合理，有效地抵抗外部力量的破壞，以達(dá)到我們所要求的設(shè)計(jì)功能。為達(dá)到這個目的，人主要采用概率設(shè)計(jì)法。
結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和變形計(jì)算，其方法有很多，大都采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件，可以建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同�？蚣埽袅Φ臋C(jī)算方法，通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架，采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。一般較常用的計(jì)算軟件有PKPM、SAP2000等。同時要注意“強(qiáng)柱弱梁”思想和抗震概念設(shè)計(jì)，進(jìn)行豎向荷載、風(fēng)荷載、地震作用、結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合、結(jié)構(gòu)配筋的計(jì)算。
六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：
第一階段：熟悉研究課題，查閱相關(guān)資料，外文資料的翻譯，開題報告的書寫；
第二階段：建筑設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定；
第三階段：建模及數(shù)據(jù)采集，使用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算；
第四階段：根據(jù)計(jì)算結(jié)果對基礎(chǔ)、樓梯等進(jìn)行設(shè)計(jì)；
第五階段：結(jié)構(gòu)施工圖、建筑施工圖的繪制，整理、裝訂計(jì)算書；
第六階段：施工組織設(shè)計(jì)；
第七階段：完成設(shè)計(jì)最終審核，并準(zhǔn)備答辯。
七、指導(dǎo)教師意見
對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測：
指導(dǎo)教師：xxx
八、所在專業(yè)審查意見
負(fù)責(zé)人：xxx
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