学院: 土木与建筑学院。
指导老师: 齐东春。
姓名: 学号:
班级: 日期: 2013.7
2023年7月。
一、 基本资料。
1. 标准跨径:20 m
计算跨径:19.50 m
主梁全长:19.96 m
2. 桥面净宽:净7.5 m+2×0.25 m
3. 车辆荷载:公路—级。
4. 人群荷载:3.0 kn/m
5. 选用材料:
钢筋:采用hrb300钢筋,hrb335钢筋。
混凝土:主梁c40
人行道及栏杆:c25
桥面铺装:c25(重度24kn/m)
6. 课程设计教材及主要参考资料:
桥梁工程》.姚玲森编。人民交通出版社,2023年。
桥梁工程》.邵旭东等编。人民交通出版社,2023年。
桥梁工程》.范立础编。人民交通出版社,2023年。
简支梁桥示例集》.易建国编。人民交通出版社,2023年。
《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室。哈尔滨工业大学教材科,2023年
梁桥设计手册》.桥梁编辑组。人民交通出版社,2023年。
《公路桥涵设计通用规范》(jtg d60-2004)人民交通出版社北京。
《拱桥设计手册(上、下)》.桥梁编辑组。人民交通出版社,2023年。
《配筋混凝土结构设计原理》 袁国干主编,同济大学出版社。
2、桥梁尺寸拟定。
1. 主梁高度:h=1.5m
梁间距:采用5片主梁,间距1.8m。
2. 横隔梁:采用五片横隔梁,间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔。
梁下缘为15cm,上缘为16cm。
3. 主梁梁肋宽:梁肋宽度为18cm。
4. 桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为c25
防水混凝土垫层厚10.0cm。桥面采用1.5%横坡。
5. 桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)
6. 桥梁纵断面及具体尺寸:(见作图)
三、桥梁计算。
一、主梁的计算。
1、主梁的抗弯及抗扭惯性矩、
求主梁界面的重心位置(图3) 、
平均板厚:h=1/2(10+18)=14(cm)
2.计算结构自重集度(表1)
结构自重集度计算表表1
3.结构自重内力计算(表2)
边中主梁自重产生的内力表2
主:括号()内值为中主梁内力。
3.汽车、人群荷载内力计算。
(1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)
汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置(图4)
图4 支点处各主梁的横向分布情况。
各梁支点处相应于公路—ⅰ级和人群荷载的横向分布系数计算(表3)
表32)跨中荷载横向分布系数(修正偏心压力法)
承重结构的宽跨比为:, 可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。
计算抗扭修正系数:
求荷载横向分布影响线坐标。
梁数n=5,梁间距为1.60m,则:
1(5)号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为:
2(4)号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为:
3号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为:
③画出各主梁的横向分布影响线,按最不利位置布置荷载,如(图5)
④计算荷载横向分布系数mc(表4)
3)荷载横向分布系数汇总(表5)
荷载横向分布系数表5
4)均布荷载和内力影响线面积计算(表6)
均布荷载和内力影响线面积计算表表6
5)公路—ⅰ级集中荷载计算。
计算弯矩效应时:
计算剪力效应时:
6)计算冲击系数。
c40混凝土e取。
介于1.5hz和14hz之间,冲击系数按照下式计算:
7)各梁的m1/2、m1/4和q1/2计算,因双车道不折减,故。如(表7)
8)计算支点截面汽车荷载最大剪力。
绘制1(5)号梁的荷载横向分布系数变化图形和支点剪力影响线如图6(a)
图6(a) 1(5)号梁支点计算简图(尺寸单位:m)
横向分布系数变化区段的长度:
m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为。
公路-ⅰ级作用下,1(5)#梁支点的最大剪力为。
绘制2(4)号梁的荷载横向分布系数变化图形和支点剪力影响线如图6(b)
图6(b) 2(4)号梁支点计算简图(尺寸单位:m)
横向分布系数变化区段的长度:
m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为。
公路-ⅰ级作用下,2(4)#梁支点的最大剪力为。
绘制3号梁的荷载横向分布系数变化图形和支点剪力影响线如图6(c)
图6(c) 3号梁支点计算简图(尺寸单位:m)
横向分布系数变化区段的长度:
m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为。
公路-ⅰ级作用下,3#梁支点的最大剪力为。
9)内力组合。
① 承载能力极限状态内力组合计算(表8)
永久荷载作用分项系数: =1.2,汽车荷载作用分项系数: =1.4;人群荷载作用分项系数: =1.4
弯矩(kn·m)剪力(kn)组合表表8
注:——桥梁结构重要性系数,本例取为1.0
——与其它可变荷载作用效应组合系数,本例取为0.8
② 正常使用极限状态内力组合计算(表9)
可变作用效应的频遇值系数:汽车荷载(不计冲击力)取0.7,人群荷载取1.0。
弯矩(kn·m)剪力(kn)组合表表9
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