桥梁工程课程设计

发布 2022-10-04 17:41:28 阅读 6496

课程设计。

课程名称: 桥梁工程

设计题目:

姓名: 学号:

院系: 班级:

指导教师:

完成日期:

成绩: 本桥是某汽车专用公路上的一座四梁式后张法预应力混凝土简支t梁桥,该桥按上下行左右两幅分离式布置,梁全长38.5m,计算跨径为37.

3m,梁高2.2m,主梁中心距2.3m,t梁混凝土设计标号为c50,设计安全等级为二级。

单幅桥面的行车道宽度为7.9m,桥面的总宽度为8.9m,防撞护栏的宽度为0.5m,t梁之间用湿接缝连接,湿接缝的宽度为30cm。

桥面铺装为8cmc40防水混凝土铺装层加5cm沥青混凝土铺装层。

设计荷载采用公路—ⅱ级,单幅桥按双车道设计。

本次设计中自重和一些截面的几何性质借助了cad计算。

详细尺寸见下面的图:

桥梁半立面图(cm)

单幅桥横截面(cm)

一拟定结构尺寸。

1.1 桥梁标准跨径 l=20+0.5*6=23m 梁长l1=l-0.04=22.96m

1.2 跨中梁肋厚度b=18cm 支座处梁肋厚度b=60cm

设高跨比为h=145cm 此时,

二桥面板计算。

2.1 板的计算跨径l=230-b+t=230-18+16=228cm都不不大于主梁肋间距230cm

2.2 恒载集度(取行车方向一米)

铺装层自重。

恒载集度q=(g(铺)+ g(板))=17.8524kn/m

2.3 恒载弯矩。

2.4 汽车荷载

1)采用车辆荷载。

2)轮载分布经铺装层按照45度扩散后

3)板的有效工作宽度。

a 单个车轮位于版跨中间桥梁规范中规定所以取a=1.52m 对于多个车轮位于跨中作用时,当荷载有效工作宽度发生重叠时,按所有车轮一起计算有效宽度取d=1.4m

而规范要求。

所以取a=2.92m 此时荷载作用范围发生重叠。

b 车轮位于支点处因为即有效工作宽度在支点处不发生重叠。

c 车轮位于板的支承附近,距离支点为x

(4)车轮荷载集度。

车轮位于跨中,分布范围a=2.92m其中。

在靠近左边处l—2x=2.28-2*0.45=1.38>0.86m 则车轮荷载集度由于a=2.92m故有两个p

2.5 汽车及冲击弯矩 (取1+u=1.3)

2.6 弯矩效应组合

a 承载能力极限状态下的效应组合

因为属于中桥,安全等级为二级,取。

b 一般情况下组合

c 正常使用极限状态下短期效应组合。

d正常使用极限状态下长期效应组合。

2.7 板厚与梁高之比。

a 承载能力极限状态下。

跨中弯矩m中。

支点弯矩m支。

b 正常使用极限状态下短期效应

跨中弯矩m中。

支点弯矩m支。

三单向板剪力计算。

3.1 板的计算跨径。

3.2 恒载集度 (沿顺桥方向取一米计算)

3.3 恒载剪力。

3.4 汽车荷载。

1)采用车辆荷载。

2)轮载分布经铺装层按照45度扩散后

3)板的有效工作宽度。

a 单个车轮位于版跨中间桥梁规范中规定所以取a=1.413m 对于多个车轮位于跨中作用时,当荷载有效工作宽度发生重叠时,按所有车轮一起计算有效宽度取d=1.4m

而规范要求。

所以取a=2.813m

b 车轮位于支点处因为即有效工作宽度在支点处不发生重叠。

c 车轮位于板的支承附近,距离支点为x

(4)车轮荷载集度。

车轮荷载布置如上图。

左侧车轮在支点处的荷载集度。

左侧车轮在支点附近处荷载集度。

右侧车轮在支点附近处:x=0.32m

有效工作宽度。

右侧车轮在支点附近处荷载集度。

右侧车轮在支点处的荷载集度。

3.5 考虑冲击系数时板的剪力计算 (取1+u=1.3)

3.6剪力效应组合

a)承载能力极限状态下的效应组合

因为属于中桥,安全等级为二级,取。

b)一般情况下组合

c)正常使用极限状态下短期效应组合。

d)正常使用极限状态下长期效应组合。

四计算荷载横向分布系数。

4.1 梁端横向分布系采用杠杆原理法求解。

1)对一号梁求解。

#梁横断面。

对于汽车荷载

2)对二号梁求解。

2#梁横断面。

对于汽车荷载

4.2梁跨中横向分布系数采用刚性横梁法求解。

此桥在跨度内设有横隔板,具有强大的横向联结刚性,且承重结构的长度比为。

宽跨比小于0.5,称为窄桥,中间横隔梁像一根刚度无穷大的刚性梁一样保持直线的形状,所以满足采用刚性横梁法求解横向分布系数的条件,可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=4, 梁间距为2.3米。

1)对边主梁一号梁求跨中横向分布系数 e=3.45

1#梁横向影响线的竖标值。

由绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置。

对于汽车荷载

2)对中主梁2号梁求跨中横向分布系数 e=1.15

2#梁横向影响线的竖标值。

由绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置。

对于汽车荷载

由于对称性,1号和4号边主梁有相同的横向分布系数,2号和4号有相同的横向分布系数。

五主梁内力计算。

桥梁部分尺寸以及计算数据。

a)梁、横隔板(湿接缝)计算:

b)跨中铺装层计算:

由a),b)得。

边主梁横隔板(湿接缝)计算:

(为跨中的一半)

边主梁铺装层计算:

边主梁减去一半湿接缝(0.15*0.168*23*25)=517.579kn

综上,得全梁自重,660.9155kn;全梁集度,28.735kn/m

5.1 恒载集度

(1)主梁自重

a1—梁端面积,a2—跨中面积。

(2)中主梁处湿接缝重。

边主梁处湿接缝重。

(3) 横隔板重。

对于边主梁处所有横隔板重

中主梁梁端处横隔板面积—中主梁跨中处横隔板面积

对于中主梁处所有横隔板重。

4)桥面铺装层重。

边梁处铺装层。

中梁处铺装层。

5.2 恒载内力计算。

恒载图示弯矩和剪力影响线图。

1)边主梁一号梁和四号梁。

2)中主梁二号梁和三号梁

5.3 活载内力计算。

1)边主梁一号梁和四号梁。

荷载分布记横向分布系数变化图。

a 活载弯矩计算。

b 活载剪力计算。

(2)中主梁二号和三号梁。

a 活载弯矩计算。

b 活载剪力计算。

5.4 作用效应基本组合。

对边主梁1和4

a)承载能力极限状态下的效应组合

因为属于中桥,安全等级为二级,取。

b)一般情况下组合

c)正常使用极限状态下短期效应组合。

d)正常使用极限状态下长期效应组合

对中主梁2和3

a)承载能力极限状态下的效应组合

因为属于中桥,安全等级为二级,取。

b)一般情况下组合。

c)正常使用极限状态下短期效应组合。

d)正常使用极限状态下长期效应组合

六预应力钢筋估算和布置。

取承载能力极限状态下的效应组合下的=3948.3386kn*m作为配筋计算。

所提供锚具空数有3 ,7 ,9

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