桥梁工程课程设计

发布 2022-10-04 17:14:28 阅读 5770

211高校志比昆仑学竞江河

桥梁工程。课。程。设。

计。院系:土木工程学院。

班级:交通土建2班。

姓名:察玉亮。

学号:0822405008

一、设计资料。

标准跨径:20.00m 计算跨径:19.50

主梁长度:19.80m 桥面净宽:净。

二、拟定细部构造。

主梁高度:h=1.30m

主梁间距:采用5片主梁,间距2.2m

桥面排水:桥面设置1.5%的路拱横坡度。

桥面铺装:下层为c30混凝土,中厚8.75cm,边厚2.0cm;上层为8cm的沥青混凝土。

桥面宽度w=9m,规定时,桥涵设计车道数为2车道。

三、拟定材料。

梁体为钢筋混凝土结构,重度为25kn/m

桥面铺装c30混凝土重度为24kn/m,沥青混凝土重度为23kn/m

四、拟定荷载。

汽车荷载:各级公路桥涵设计的汽车荷载等级规定,高级公路为公路i级。

人群荷载:计算跨径小于或等于50m时,人群荷载标准值为3.0 kn/m

每侧的栏杆及人行道构件自重的作用力为5.0 kn/m

五、桥梁横断面图、主梁纵断面图及t梁尺寸图。

六、计算荷载横向分布系数:

1、 荷载位于支点时(杠杆原理法)

由1号梁弯矩影响线计算得,车辆荷载横向分布系数。

人群荷载横向分布系数。

由2号梁弯矩影响线计算得,

车辆荷载横向分布系数

人群荷载横向分布系数。

由3号梁弯矩影响线计算得,车辆荷载横向分布系数

人群荷载横向分布系数。

2、 荷载位于跨中时(偏心压力法)

绘制1号梁弯矩影响线,由1号梁弯矩影响线得,

车辆荷载横向分布系数。

人群荷载横向分布系数。

绘制2号梁弯矩影响线,由2号梁弯矩影响线得,

车辆荷载横向分布系数。

人群荷载横向分布系数。

绘制3号梁弯矩影响线,由3号梁弯矩影响线得,

车辆荷载横向分布系数。

人群荷载横向分布系数。

综上,荷载横向分布系数汇总表:

七、主梁内力计算。

一)、恒载内力计算。

1、 恒载集度:

主梁。横隔梁边主梁。

横隔梁中主梁。

桥面铺装层。

栏杆和人行道。

作用于边主梁的全部恒载。

作用于中主梁的全部恒载。

2、 恒载内力:

a、 计算边主梁各截面的弯矩和剪力。

b、 计算中主梁各截面的弯矩和剪力。

二)、活载内力计算。

a号梁与5号梁荷载横向分布系数汇总。

2、计算公路i级荷载的跨中弯矩。

冲击系数1+u=1.3

双车道横向折减系数=1

公路i级车道荷载均布荷载标准值q=10.5kn/m

集中荷载标准值根据直线内插法得p=58kn

所以。3、 计算人群荷载跨中弯矩。

4、 计算跨中截面车道活载最大剪力。

的影响线面积。

5、 计算跨中截面人群荷载最大剪力。

6、 计算支点截面车道荷载最大剪力。

横向分布系数变化区段长度。

支点建立影响线面积。

附加三角形荷载重心处的影响线竖标为。

且。所以支点截面车道荷载最大剪力:

7、 计算支点截面人群荷载最大剪力。

b号梁与4号梁荷载横向分布系数汇总。

2、计算公路i级荷载的跨中弯矩。

冲击系数1+u=1.3

双车道横向折减系数=1

公路i级车道荷载均布荷载标准值q=10.5kn/m

集中荷载标准值根据直线内插法得p=58kn

所以。8、 计算人群荷载跨中弯矩。

9、 计算跨中截面车道活载最大剪力。

的影响线面积。

10、 计算跨中截面人群荷载最大剪力。

11、 计算支点截面车道荷载最大剪力。

横向分布系数变化区段长度。

支点建立影响线面积。

附加三角形荷载重心处的影响线竖标为。

且。所以支点截面车道荷载最大剪力。

12、 计算支点截面人群荷载最大剪力。

c号梁荷载横向分布系数汇总。

2、计算公路i级荷载的跨中弯矩。

冲击系数1+u=1.3

双车道横向折减系数=1

公路i级车道荷载均布荷载标准值q=10.5kn/m

集中荷载标准值根据直线内插法得p=58kn

所以。13、 计算人群荷载跨中弯矩。

14、 计算跨中截面车道活载最大剪力。

的影响线面积。

15、 计算跨中截面人群荷载最大剪力。

16、 计算支点截面车道荷载最大剪力。

横向分布系数变化区段长度。

支点建立影响线面积。

附加三角形荷载重心处的影响线竖标为。

且。所以支点截面车道荷载最大剪力。

17、 计算支点截面人群荷载最大剪力。

综上,荷载产生的弯矩、剪力汇总表:

八、配置主梁受力钢筋。

由上可知1号梁恒载内力产生的值最大,故按1号梁恒载内力计算弯矩进行配筋。

设钢筋的保护层为3cm,钢筋重心至底边距离为a=18cm,则。

主梁的有效高度为=h-a=(130-18)cm=112cm。

已知1号梁跨中弯矩=922.497kn/·m,下面判断主梁为第一类t形截面或第二类t形截面。

1、缘板的计算宽度。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(jtg d62—2004)第4·2·2条规定:t形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。

翼缘板的平均厚度=0.10m

1)对于简支梁为计算跨径的1/3。=l/3=1950/3=650cm

2)相邻两梁轴线间的距离。=220cm

3)b+2bh+12,此处b为梁的腹板宽,bh为承托长度,为不计承托的翼缘厚度。

b+12=18+2×0+12×10=138cm

所以取=138cm

2、判断t形截面的类型。

故属于第一类t形截面。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(jtg d62—2004)第5·2·3条规定:翼缘位于受压区的t形截面受弯构件,其正截面抗弯承载力按下列规定计算。

3、受拉钢筋的面积as

拟采用8ф22的钢筋,as=3041mm

故配筋率满足要求。

九、横隔梁的计算。

对于具有多根内横隔梁的桥梁,由于位于跨中的横隔梁受力最大,通常就只要计算跨中横隔梁的内力,其他横隔梁可片安全地仿此设计。

通常横隔梁的弯矩在靠近桥中线的截面较大,剪力则在靠近桥两侧边缘处的截面较大。所以,一般可以只求3号梁处和2号梁与3号梁之间截面的弯矩,以及1号梁右侧和2号梁右侧等截面的剪力。

1、 确定作用在中横隔梁上的计算荷载。

对于跨中横隔梁的最不利荷载布置。

纵向一行车轮荷载对中横隔梁的计算荷载为:

人群荷载的计算荷载为:

2、 绘制中横隔梁内力影响下。

1)由偏心受压法可求得。

2)绘制弯矩影响线。

对于2号梁和3号梁之间截面的弯矩影响线可计算如下:

p=1作用在1号梁轴上:

p=1作用在5号梁轴上:

p=1作用在3号梁轴上:

根据此三个竖标值和计算截面位置就可绘出影响线,如下图。

3)绘制剪力影响线。

对于1号梁处截面的影响线可计算如下:

p=1作用在计算截面以右时:

(就是1号梁荷载横向影响线)

p=1作用在计算截面以左时:

绘成的影响线,如下图。

绘成的、影响线,如下图:

3、 截面内力计算。

将求得的计算荷载、在相应的影响线上按最不利荷载位置加载。

汽车荷载:弯矩。

剪力。人群荷载:

弯矩。剪力。

截面内力汇总:

4、 按承载能力极限状态设计的内力基本组合。

弯矩。剪力。

十、行车道板的计算。

一)、恒载及其内力(以纵向1m宽的板条进行计算)

1、每延米板上的恒载g:

沥青混凝土面层g=

c30混凝土垫层g=

t梁翼板自重g=

所以恒载g==1.84+1.29+2.5=5.63kn/m

2、 每米宽板条的恒载内力:

弯矩m剪力q

二)、车辆荷载产生的内力。

将后轮作用于铰缝轴线上,p=140kn。

对于车轮荷载中后轮着地长度a=0.20m,着地宽度b=0.60m,则:

荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:

冲击系数:1+u=1.3

作用于每米宽板条上的弯矩为。

作用于每米宽板条上的剪力为。

三)、荷载组合。

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