《桥梁工程 I 》课程设计

发布 2022-10-04 17:50:28 阅读 9676

桥梁工程(i)课程设计任务书。

姓名:王鹏来

学号:63202070232

年级:2012

班级:2专业:桥梁。

指导教师:李博杨力。

重庆交通大学土木建筑学院桥梁工程系。

20 年。第1章设计资料及构造布置1

1.1设计资料1

1.2横截面布置2

1.3横截面沿跨长的变化3

1.4横隔梁布置3

第2章主梁作用效应计算4

2.1永久作用效应计算4

2.2可变作用效应计算(修正刚性横梁法5

2.3主梁作用效应组合6

第3章计算主梁截面几何特性6

3.1 截面面积及惯矩计算13

3.2截面净矩计算22

3.3 截面几何特性汇总23

第4章行车道板计算25

4.1 行车道板计算25

4.2 人行道板计算26

第5章支座得设计。

5.1 确定支座平面尺寸27

5.2 确定支座高度27.

5.3 支座偏转情况验算28

5.4板式橡胶支座抗滑试验29

第1章设计资料及构造布置。

1.1设计资料。

1.1.1桥跨及桥宽。

标准跨径:总体方案选择装配式预应力混凝土t形简支梁,

计算跨径:按照梁式桥计算跨径的取法,取相邻支座中心间距为29.5m

主梁长:设置4cm的伸缩缝,取梁长29.96m

桥面净空:净一。

1.1.2设计荷载:

公路一ⅱ级,车道均布荷载标准值7.875kn/m, 集中荷载标准值。

人群荷载:,栏杆及人行道每侧重力取。

1.1.3材料及工艺。

混凝土:主梁用c40,栏杆及桥面铺装用c25。

预应力钢筋应采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(jtgd62-2004)的钢绞线,抗拉强度标准值,抗拉强度设计值。弹性模量;锚具采用夹板式群锚。

普通钢筋直径大于和等于的采用hrb335钢筋,直径小于的均采用hrb235钢筋。

按后张法施工工艺制作桥梁,预制主梁时,预留孔道采用预埋金属波纹管成型,钢绞线采用td双作用千斤顶两端同时张拉,主梁安装就位后现浇40cm宽的湿接缝。最后施工60mm厚的沥青桥面铺装层。

1.1.4设计依据。

1.《公路工程技术指标》(jtg b01-2003);

2.《公路桥涵设计通用规范》(jtg d60-2004);

3.《结构设计原理》(人民交通出版社);

4.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(jtg d62-2004).

1.2 构造布置。

1.2.1主梁间距。

采用装配式施工,根据桥面截面尺寸及经济因素等考虑,主梁间距一般在1.8-2.3m之间,本设计采用2.

0m,整个横桥向共4片主梁,设计梁宽均为2.0米。预制时边梁宽1.

6m,主梁之间留0.4m的后浇段即铰接缝宽0.4m,减轻吊装质量,同时加强横向整体性。

1.2.2主梁高。

根据预应力砼t型梁界面设计经验,梁高选取在跨径之间,本设计取大值:,取1.9m。

1.2.3横隔板间距。

为了增强主梁之间的横向连接刚度,除设置端横隔梁外,还设置5片中横隔梁,间距4.9m,共计7片。端横隔板距支承线0.05m。

1.2.4梁肋。

根据抗剪刚度需要,肋宽由构造和施工要求决定,但不得小于140mm,本设计选用200mm。在梁端在一个横隔板间距内腹板中按直线加厚至马蹄宽400mm,马蹄高度由25cm在一个横隔板间距内直线加高至梁上梗肋处。

1.2.5桥面铺装。

采用厚度为6cm的沥青混凝土,坡度由6-12cm的c25的混凝土三角垫层形成。

1.2.6横断面图。

具体尺寸见下图(单位:cm)

1.2.7马蹄尺寸。

基本由布置预应力钢束的需要确定的,设计实践表明,马蹄的总面积占总面积的10%-20%为宜。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对钢束净距及预留管道的构造要求,初步拟定马蹄宽度为400mm,高度为250mm,马蹄与腹板交接处作三角。

过渡,高度150mm,以减小局部预应力。

图1-1 桥梁横断面图。

第2章主梁截面几何特性计算。

2.1截面几何特性。

中主梁跨中毛截面的几何特性在预制阶段如图(a)及表1-1,在使用阶段如图1-2及表1-3.

图2-1 预制梁跨中截面图图2-2 成桥阶段跨中横截面。

图2-3 l/4截面图2-4 l/8截面图2-5 支座截面。

预制时翼缘板宽为1.6m,使用时为2.0m,分别计算这二者的截面特性,可以采用分块面积法、节线法。本设计采用分块面积法,计算公式如下:

毛截面面积:

各分块面积对上缘的面积矩:

毛截面重心至梁顶的距离:

毛截面惯性矩计算用移轴公式:

几何特性计算结果见下表。

同理可知根据及支座截面的几何特性,汇总与表1-3.

预制阶段中主梁跨中截面几何特性如下表:表2-1

预制阶段边主梁跨中截面几何特性如下表:表2-2

各截面的几何特性汇总于下表:

表2-32.2界面效率指标(以跨中为例)

上核心距:

下核心距:

界面效率指标。

从经济形考虑,通常希望在0.45—0.55以上,由上述计算可知此截面较为合理。

第3章主梁内力计算。

根据上述梁跨结构纵横截面的布置,并通过可变荷载作用下的梁桥荷载横向分布计算,可分别求出各主梁控制截面(一般取跨中,四分点,变化点截面和支点截面)的永久作用和最大可变作用效应,然后再进行主梁作用效应组合。

3.1恒载内力计算。

3.1.1主梁预制时的自重(第一期恒载)

此时翼板宽度为1.6m

1.按跨中截面计算,主梁每延米自重(即先按等截面计算)

中主梁: 边主梁:

2.由马蹄增高与梁端加宽所增加的重量折成每延米重。

重新设计计算思路如下:

图3-1 腹板加宽计算简图。

用整体补全的等截面梁体积,减去与的体积,既是加宽增高后端部梁体积。

若求增加的体积,用,即为。

图3-2 端横隔梁尺寸图。

图3-3 中横隔梁尺寸图。

3.横隔梁折成每延米重。

横隔梁布置见图见下,中、端横隔梁拟布置相同的高度以保证横隔梁底部与主梁底梁之间有一定的空隙,对安装和检查支座有利,横隔梁宽度为10-16cm,且内宽外窄的楔形,以便脱模。

端横隔梁重量。

中横隔梁重量。

4.每延米自重总和:

中主梁: 边梁:

3.1.2面板间头(第二期恒载)

中主梁: 边主梁:

3.1.3栏杆、人行道、桥面铺装(第三期恒载)

按要求各梁均摊。

桥面铺装层:

栏杆和人行道:

按照相应的规范可知,每侧栏杆及人行道作用力为,则。

图3-4 横隔梁纵向布置图。

3.1.4主梁恒载总和。

恒载总和见表3-1

表3-13.1.5梁恒载内力计算。

计算公式:设为计算截面离支座的距离,并令,则。

主梁弯矩和剪力的计算公式分别为:

恒载内力计算结果见下表,根据任务书要求只需计算l/2、l/4、支点,现加入l/8截面的计算,因主梁在l/4处截面为改变,考虑到验算的准确性而加入。

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