重庆交通大学。
桥梁工程(i)课程设计。
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专业:指导教师:
20 年月。
一.基本资料 3
二.主梁作用效应计算 4
一). t梁毛截面几何特性计算 4
1)中t梁跨中截面毛截面几何特性: 4
2)中t梁端部截面毛截面几何特性: 4
3)边t梁跨中截面毛截面几何特性: 4
4)边t梁端部截面毛截面几何特性: 5
二). 边主梁永久作用效应计算: 5
1)永久作用集度: 5
2)边主梁可变作用效应计算(修正刚性横梁法): 6
3)主梁作用效应组合: 13
三.桥面板内力计算 14
一). 悬臂板荷载效应计算 14
1)永久作用: 14
2)可变作用: 15
3)承载能力极限状态作用基本组合: 15
二). 连续板荷载效应计算 16
1)永久作用 16
2)可变作用 17
3)作用效应组合 19
参考文献: 20
1.荷载等级:公路-i级,人群荷载:3kn/m2
2. 桥面宽度:0.25m(栏杆)+1.5 m(人行道)+9 m(车行道)+1.5 m(人行道)+0.25m(栏杆)。
3.桥梁标准跨径 40m;计算跨径(正交、简支)39.1m;预制梁长 39.96m。桥梁安全等级为一级,环境条件为 ii 类,结构重要性系数取 1.1。
4.地质条件和水文资料见下发的桥位断面图。
5.采用规范:
公路工程技术标准》jtg b01—2014;
公路桥涵设计通用规范》jtg d60—2015;
公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》jtg d62—2004。
6. 使用材料:预制t梁、湿接缝采用c50(重度取26kn/m3),材料用量见表1;现浇铺装层采用 c50(重度取 25kn/m3),沥青混凝土铺装层重度取24 kn/m3,防水层厚度忽略不计;人行道栏杆采用轻型钢护栏(单侧重量0.
60kn/m),人行道板及纵梁采用c30混凝土(重度取25kn/m3),抹面砂浆重度取21kn/m3。
7. 主梁计算时:单片 t 梁自重可视为纵向均布荷载;湿接缝对应现浇部分横隔梁按厚度 16cm 计算,湿接缝桥面板按厚度 15cm 计算。
二期恒载按每片梁横向宽度上的铺装就直接作用在该片梁上计算,人行道与栏杆的重量按平均分配到各片梁上计算。
小毛截面面积:a=9465(cm2) 小毛截面重心离截面上缘的距离:d=101.69(cm)
小毛截面对重心轴的惯性矩:i=7.7242*107(cm4)
大毛截面面积:a=10215(cm2) 大毛截面重心离截面上缘的距离:d=94.77(cm)
大毛截面对重心轴的惯性矩:i=8.3421*107(cm4)
小毛截面面积:a=14980(cm2) 小毛截面重心离截面上缘的距离:d=105.71(cm)
小毛截面对重心轴的惯性矩:i=9.3257*107(cm4)
小毛截面面积:a=9927.5(cm2) 小毛截面重心离截面上缘的距离:d=97.45(cm)
小毛截面对重心轴的惯性矩:i=8.0923*107(cm4)
大毛截面面积:a=10302.5(cm2) 大毛截面重心离截面上缘的距离:d=94.17(cm)
大毛截面对重心轴的惯性矩:i=8.3854*107(cm4)
小毛截面面积:a=15490(cm2)
小毛截面重心离截面上缘的距离:d=102.60(cm)
小毛截面对重心轴的惯性矩:i=9.7688*107 (cm4)
45.43*26/39.96=29.56(kn/m)
2)二期永久作用
2.35*26/39.96=1.53(kn/m)
8cm厚混凝土铺装:0.08*12.5*25=25(kn/m)
10cm厚沥青铺装: 0.1*9*24=21.6(kn/m)
平均分到5片主梁:
(25+21.6)/5=9.32(kn/m)
3. 栏杆和人行道:
人行道栏杆采用轻型钢护栏,单侧重量:0.60(kn/m)
人行道板及纵梁,抹面砂浆每延米:
3325.5*21/9+(3564*2+11160+4158+6885)*25/9]/10000=8.92345(kn/m)
平摊给5片主梁,故:
[(0.6+8.92345)*2]/5=3.81(kn/m)
1.53+9.32+3.81=14.66(kn/m)
计算结果见表2-1
先计算结构基频:
其中对于简支梁桥:
由此按规范计算得汽车荷载冲击系数为:
由于行车道净宽9m,为双车道,故横向车道布载系数取1.00
如前所述,本桥有可靠的横向联系,且承重结构长宽比为:
故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。
对于t形梁截面,抗扭惯矩可按近视按下式计算:
式中:相应为单个矩形截面的宽度和高度。
矩形截面抗扭刚度系数。
梁截面划分成单个矩形截面的个数。
对于跨中截面,翼缘板的平均换算厚度为:
马蹄的换算平均厚度为:
图2-1示出了的计算图示,见表2-2
由于主梁间距相等,并将主梁近似看成等截面,有:
式中:g=0.425e;l=39.1m; =0.016*5=0.08m4;a1=5m;a2=2.5m;a3=0m;
a4=-2.5m;a5=-5m;ii=8.3854*107cm4
故0.928
式中:n=5;
将计算所得结果列入表2-3中:
1号梁的横向影响线和最不利布载图示如图2-2所示:
可变作用(汽车公路-i级):
双车道。可变作用(人群):
如图2-3所示,按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载,1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下:
可变作用(汽车。
可变作用(人群。
由规范,公路-i级车道荷载均布荷载标准值为:
计算弯矩时(桥梁计算跨径在5m与50m之间):
计算剪力时:
在可变效应计算中,做如下考虑:支点处横向分布系数取,从支点到第一根横梁段,横向分布系数从过渡到,其余梁段均取。
计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应,图2-4为跨中截面作用效应计算图式,计算公式为:
式中: —所求截面汽车(人群)标准荷载的弯矩或剪力;
—车道均布荷载标准值;
—车道集中荷载标准值;
—影响线上同好区段面积;
y——影响线上最大坐标值。
可变作用(汽车)标准效应:
=3415.10(kn)
=163.71(kn)
可变作用(汽车)冲击效应:
可变作用(人群)效应:
343.42(kn/m)
8.78(kn)
图2-5为四分点截面作用效应计算图式。
可变作用(汽车)标准效应:
2557.95(kn/m)
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