桥梁工程 上 课程设计

发布 2022-10-04 17:58:28 阅读 4569

重庆交通大学。

桥梁工程(i)课程设计。

姓名:学号:

年级:班级:

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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