㈠ 鐵路信號畢業設計
本畢業設計編號為TuMu_033，CAD設計圖，計算書等組成
內容：吊桿圖，錨錠鋼筋，索夾，索塔，索塔鋼筋，主索圖，總體布置圖，任務書，開題報告，說明計算書（17505字）
摘要：本設計為公路（13m+68m+13m）三跨柔性懸索橋，主跨68m，邊跨對稱13m。橋面系為鋼結構，橋塔為鋼筋混凝土結構。懸索橋很早以前就有了，到了近代發展速度十分迅猛，在現代橋梁工程實踐中開始廣泛應用，其特點是受力性能好、跨越能力大、輕型美觀、抗震性能好。是跨越大江大河、海峽港灣等交通障礙的首選橋型。
本設計以懸索橋設計基本理論和靜動力分析為理論基礎，以成功修建的懸索橋為例，根據橋梁的位置、布置形式，擬定橋梁的跨度、矢高、吊桿間距、錨索傾角、橋塔高度和截面、塔基形式、錨碇構造等，說明選擇相關參數的過程、依據、和考慮的主要因素，然後進行橋面系、主索邊索、吊桿、索夾、抗風索、橋塔、錨碇等具體尺寸設計、配筋和驗算。
橋面系採用工字鋼橫縱梁布置，主索用7×19鋼絲繩，橋塔用C20鋼筋混凝土，本橋相對懸索橋跨度較小，設計考慮恆載、風荷載和溫度荷載，活載為汽-10和人行荷載，不考慮地震荷載。
由於懸索橋是超靜定結構，計算較為煩瑣，故在該設計中，結構單元劃分和內力計算採用專業設計軟體ansys進行，計算方法為有限元法，使設計工作量大大的簡化，內力求出後，根據橋梁規范進行結構內力組合。最後，按容許應力法和極限狀態法來驗算主要截面，以判定設計的合理性。
關鍵詞：懸索橋；橋面系；主索；橋塔；錨碇
目 錄
第一章 緒論
1.1 懸索橋的分類、構造及主要特點
1.1.1 分類
1.1.2 主要構造
1.2 懸索橋的發展概況
1.3 懸索橋的計算理論簡介
1.4 本文的主要工作
第二章 懸索橋結構設計
2.1 設計方案比選
2.2 橋面系計算
2.2.1 橋面系構造
2.2.2 橋面系縱、橫梁內力計算
2.3 主索和邊索的計算
2.3.1 基本參數
2.3.2 主索內力計算
2.3.3 邊索內力計算
2.3.4 索的強度驗算
2.4 撓度驗算
2.4.1 主索因溫度及荷載作用下的撓度計算
2.4.2 邊索因溫度及荷載作用下引起主索跨中撓度的計算
2.4.3 最不利情況下跨中失高變化值的計算
2.5 抗風索的計算
2.5.1 抗風索布置
2.5.2 抗風索的設計
2.5.3 抗風索錨碇的設計
2.6 吊桿設計
2.6.1 吊桿形式和各部尺寸
2.6.2 吊桿承受的荷載內力
2.6.3 吊桿及連接件設計
2.7 索夾設計
2.7.1 索夾尺寸
2.7.2 U形環強度驗算
2.7.3 索夾凈截面強度驗算
2.8 橋塔設計
2.8.1 橋塔及基本尺寸
2.8.2 橋塔計算
2.8.3 橋塔基底應力檢算
2.9 錨碇設計橋塔基底應力檢算
第三章 設計總結
致謝
附錄1
附錄2
第一章 緒論
1.1 懸索橋的分類、構造及主要特點
1.1.1 分類
懸索橋按有無加勁梁可分為無加勁梁和有加勁梁懸索橋兩種。現代大跨度懸索橋都是有加勁梁的，根據已建和在建大跨度懸索橋的結構形式，懸索橋有以下幾種：
1.1.1.1 美國式懸索橋
其基本特徵式採用豎直吊索，並用鋼桁架作為加勁梁。這種形式的懸索橋絕大部分為三跨地錨式。加勁梁是不連續的，在主塔處有伸縮縫，橋面為鋼筋混凝土橋面，主塔為鋼結構。其優點是可以通過增加桁架高度來保證橋梁有足夠的剛度，且便於實現雙層通車。
1.1.1.2 英式懸索橋
60年代英國提出了新型的懸索橋，突破了懸索橋的傳統形式。英國式懸索橋的基本特徵是採用呈三角形的斜吊索和高度較小的流線型扁平翼狀鋼箱梁作為加勁梁。除此之外，這種形式的懸索橋採用連續的鋼箱梁作為加勁梁，橋塔處設有伸縮縫，用混凝土橋塔代替鋼橋塔。有的還將主纜與加勁梁在主跨中點處固結。英式懸索橋的優點是鋼箱加勁梁可減輕恆載，因而減小了主纜的截面，降低了用鋼量總造價。
1.1.1.3 日式懸索橋
日本的懸索橋出現在20世紀70年代以後，國際上懸索橋的技術發展已日臻完善，日本結合自己的國情，吸收了世界上先進的技術，形成了日式流派，其主要特徵是：主纜一律採用預制束股法架設成纜。加勁梁主要沿襲美式鋼桁梁形式，少數公路橋也開始採用英式流線形箱梁結構。吊索沿用美式豎向4股騎掛式鋼絲繩。橋塔採用鋼結構，主要採用焊接，少數用栓接。鞍座採用鑄焊混合式，主纜採用預應力錨固系統。
1.1.1.4 混合式懸索橋
其特點是採用豎直吊索和流線型鋼箱梁作為加勁梁。混合式懸索橋的出現，顯示了鋼箱加勁梁的優越性，同時避免了採用有爭議的斜吊索。
1.1.2 主要構造
現代懸索橋通常有橋塔、錨碇、主纜、吊索、加勁梁及鞍座等主要部分組成。
1.1.2.1 橋塔
橋塔是支撐主纜的重要構件。懸索橋的活載和恆載(包括橋面、加勁梁、吊索、主纜及其附屬構件，如鞍座和索夾等的重量)以及加勁梁主承在塔身上的反力，都將通過橋塔傳遞到下部分的塔墩和基礎。橋塔採用鋼結構，隨著預應力混凝土和爬模技術的發展，造價經濟的混凝土橋塔將有發展的趨勢。
1.1.2.2 錨碇
錨碇是主纜的錨固體。錨碇將主纜的拉力傳遞給地基基礎。通常採用的有重力式錨碇和隧洞式錨碇。重力式錨碇依靠巨大自重來抵抗主纜的垂直分力，水平分力則由錨碇與地基間的摩擦力或嵌固力來抵抗。隧洞式錨碇則是將主纜中的拉力直接傳遞給周圍的基岩。
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——電纜市場淺析
按照鐵道部《中長期鐵路網規劃》，從2005年到2020年，鐵道部將投入兩萬億資金進行鐵路建設，平均每年投資在1000億元以上。
從2004年起，鐵路固定資產投資開始增加，按照中長期規劃，從2006年開始到2010年，估計每年都有1600億元左右的鐵路固定資產投資。
至2020年，全國鐵路營業里程由2004年7.2萬公里達到10萬公里，新增2.8萬公里，對現有鐵路進行電氣化改造3.5萬公里。
因此，在今後較長一段時間內，鐵路等軌道交通業的大力發展，將拉動行業產業鏈飛速發展，給行業帶來前所未有的發展機遇和新一輪投資熱。對應用於軌道交通領域的鐵路數字信號電纜及其系列產品來說，在迎來前所未有的發展機遇的同時，由於原生產企業的擴能、眾多具有實力的線纜製造企業的投資介入，使原本產值規模較小的信號電纜行業引發激烈的競爭，加之產品的市場准入難度很大，將會面臨新的挑戰和一定的投資風險。
功能及應用領域
1.產品的功能
鐵路數字信號電纜具有傳輸模擬信號(1MHz)、數字信號(2Mbit/s)、額定電壓交流750V或直流1100V及以下系統控制信息及電能的傳輸功能。適用於鐵路信號自動閉塞系統、計軸、車站電碼化、計算機連鎖、微機監測、調度集中、調度監督、大功率電動轉轍機等有關信號設備和控制裝置之間傳輸控制信息、監測信息和電能。
2.產品的應用領域
目前在中國鐵路投入運營的自動閉塞系統有：交流計數自動閉塞系統、4信息移頻自動閉塞系統、18信息移頻自動閉塞系統、法國UM71自動閉塞系統、ZPW-2000系列(ZPW-2000、ZPW-2000A)無絕緣移頻自動閉塞系統等8種以上的自閉系統。 現新建鐵路，電氣化改造線路均使用ZPW-2000A自動閉塞系統，其配套的電纜為內屏蔽鐵路數字信號電纜(TB/T3100.5-2004)，是目前技術含量高、市場用量最大的尖端產品，行業年產值規模為15～20億；其它信號制式的信號電纜用量較小，且呈逐步淘汰趨勢，主要用於既有線路的維修、局部改造或自備線、支線等信號設備比較落後的線路，年行業產值規模據不完全統計不足10億。 ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統是在引進法國UM71無絕緣軌道電路技術國產化基礎上，結合我國國情進行提高系統安全性、系統傳輸性能及系統可靠性的技術再開發，是鐵路運輸重載、安全、高速以及向機車信號主體化方向發展的地面基礎設備。其主要特點是：實現軌道電路全程斷軌的檢查，大幅度減少了調諧區分路死區長度，對調諧單元斷線故障和拍頻信號干擾實現了檢查和防護，提高了系統的抗干擾水平，實現了技術上的重大突破，在傳輸安全性上有了質的提高。並有效地提高了電氣絕緣節軌道電路傳輸長度，使軌道電路傳輸長度從900米提高到1500米。該系統2002年5月通過了鐵道部組織的技術簽定，被認定為鐵路信號系統的唯一制式。該系統用國產內屏蔽鐵路數字信號電纜(SPTP型)取代原法國ZCO3型電纜，突破信號傳輸\"同頻不同纜\"的限制，實現一根電纜內的不同屏蔽組中可同時傳輸同頻率的移頻信息，而且當線芯接地故障狀態下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根數字信號電纜(SPT型)等效，即達到了同頻同纜與同頻分纜具有同樣的傳輸性能和安全可靠性。減小了銅導體線徑，減少備用線組，加大傳輸距離，使系統性價比大幅度提高，顯著降低工程造價，方便施工及後續維護。
主要特性
內屏蔽鐵路數字信號電纜在滿足原有鐵路信號電纜指標的基礎上，提高了電纜的綜合電氣性能：交流額定電壓提高了1.5倍，電容指標降低了40%，絕緣電阻指標提高了2.3倍，同時改善了阻抗、衰減、串音等性能。
電纜提高了線組間的抗干擾能力，實現了同頻同纜傳輸，而且當線芯接地故障狀態下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根信號電纜等效，有效地提高了系統的安全性。 電纜有較高的機械強度，良好的防腐蝕、耐寒性能、高屏蔽性能，可滿足電氣化鐵路對強電場干擾、潮濕、嚴寒等各種環境的要求以及現有信號系統最新制式、最新裝備的配套要求；同時電纜兼容其它制式的信號系統設備。另外，電纜可根據使用環境要求，具有阻燃、防白蟻的附加功能。
結構特點
1.絕緣單線
絕緣單線的絕緣層為皮-泡-皮結構，共有紅、綠、白、藍四種色譜，採用目前國際上先進的三層共擠串聯線製造，即導體拉制與皮-泡-皮結構的絕緣層擠制一次完成，實現了產品結構尺寸與性能指標的在線檢測與控制的精確製造，其主要優點是：
a.內皮絕緣層能與導體良好的粘接在一起，保證絕緣層的防潮性和粘接牢固性；發泡絕緣層為氮氣物理發泡，與傳統的化學發泡相比泡孔小而密且互不聯通，因而具有很高的發泡度(60%左右)，絕緣層的發泡意味著四線組工作電容下降，線路傳輸衰減常數降低。
b.外皮層使用高密度絕緣料，有良好的耐磨性和機械強度，耐環境老化性能是普通聚乙烯料的10倍以上，從根本上解決了普通鐵路信號電纜中存在的絕緣層老化龜裂問題。
c.由於單線顏色母料僅存在於外皮層，絕緣電阻和耐電壓擊穿強度明顯提高，是普通鐵路信號電纜的3倍以上。由於單線生產過程實現了計算機在線檢測與控制，單線結構尺寸的一致性好，工作線對的直流電阻差降低了50%。
d.絕緣單線製造精度高，有效地提高了產品的電氣性能指標。
2.四線組絞合
四線組採用先進的高速星絞機生產，每根單線均為主動恆張力放線，特有的絞合預扭裝置、開線器等針對產品性能指標的獨特設計，預扭裝置能有效地降低因絕緣偏心造成的電容耦合系數，使電容耦合系數達到最小值；精確的扎紗張力即要保證四線組結構的對稱穩定性，又不能使皮-泡-皮結構絕緣層變形和損傷；四線組絞合的節距精度、線序、外徑控制等均是本工序的關鍵環節，也是影響產品性能指標的關鍵因素。
3.四線組單元屏蔽
內屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實現電磁屏蔽的目的，並沿銅帶表面加添了一根銅導線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設施工和長期使用中具有穩定可靠的屏蔽性能。
4.成纜
為了改善電纜的串音指標，在成纜工序中合理設計、匹配絞合節距，並實現完全退扭絞合，降低了線間直接系統性耦合，達到減小串音的目的。 多達四種的不同結構、不同尺寸的成纜單元，在絞制過程中如何保證纜芯的圓整、結構穩定、緊湊是成纜工序的關鍵，同時必須保證纜芯的線序與組序完全正確。
5.電纜鋁護套
電纜鋁護套為採用氬弧焊技術進行鋁帶縱包形成鋁護套。為了防止鋁護套在使用過程中的電化反應，生產過程中對鋁護套表面進行塗覆。 鋁護套電纜為干線使用電纜，用量最大，因而鋁護套工序的產能和質量也是該產品製造過程的關鍵環節。用氬弧焊技術生產的電纜鋁護套，焊接質量穩定可靠，可完全經得起按相關標准進行的彎曲試驗、擴口試驗和氣密性試驗。
性能指標
與普通鐵路信號電纜相比，鐵路數字信號電纜通過結構的設計和工藝措施，工作電容由50nF/km降低到29nF/km，電容耦合K1平均值由141pF/km降低到81pF/km，同時增加了阻抗、衰減、串音等二次傳輸性能指標。雖然產品質量具有很大的優勢並在技術方面有所突破，但根據實際檢測與現場使用情況，產品在以下性能指標方面還需更進一步改進完善。首先，產品使用過程中出現的導體混線、斷線與氧化；其次，絕緣層的抗張強度、斷裂伸長率、抗壓縮性能的改進提高；最後，現標准中部分二次參數的范圍設定並不理想，相關聯二次參數及各頻率點指標很難匹配到理想中值。
特別是絕緣強度，是目前用戶(鐵道部各工程單位)、產品質量監督檢測中心與生產廠家之間存在分歧並非常關注的問題，這不僅是線纜製造企業面臨的一個新的技術難題，同時會因絕緣強度的改進造成產品結構尺寸、性能指標與現行標准出現較大的偏差。
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先給你說下大概的具體你--呼我名字
(一）摘要
摘要是畢業設計（論文）主要信息的簡要陳述，具有獨立性和完整性。摘要內容包括本論文研究目的、方法、結果、結論四部分。千萬不要講一些人們已經做過的工作。要開門見山地講本文的主要工作。
摘要分中文摘要和外文摘要，中文摘要在前，一般300字左右，外文摘要另起一頁，內容應與中文摘要對應。
（二）正文
畢業論文正文部分包括前言、主體和結論。前言作為開場白，應以簡短的篇幅，說明畢業論文選題的目的和意義、國內外文獻綜述、研究的內容及預期目標，要求突出重點，實事求是。主體是畢業論文的核心部分，佔主要篇幅。畢業論文正文字數一般要求在15000字以上。有創新的論文，字數不受限制。文中插入的圖表要符合國家標准，經過精心設計後用計算機繪制，盡量避免掃描圖表。結論是整個畢業論文的最後總結，完整、准確、簡潔地指出以下內容：（1）畢業論文得到的結果所揭示的原理及其普遍規律；（2）研究中有無發現例外或本文尚難以解釋和解決的問題；（3）與同類研究工作的異同；（4）進一步深入研究本課題的建議。
（三）參考文獻
畢業設計（論文）要求有10篇以上的中外文參考文獻，其中至少有一篇與設計（論文）內容相關的外文文獻。畢業設計（論文）引用的文獻應以近期發表的與畢業設計（論文）直接有關的文獻為主。凡引用本人或他人已公開或未公開發表文獻中的學術思想、觀點或研究方法、設計方案等，不論借鑒、評論、綜述，還是用做立論依據，都應編入參考文獻目錄。各條文獻按在論文中的文獻引用序號順序排列。