桥梁工程简支梁课程设计

发布 2022-10-04 18:29:28 阅读 1048

1.1.1跨径。

标准跨径:计算跨径:

主梁全长:1.1.2桥面净宽。

净8m(行车道)+2×1(人行道)。

1.1.4设计荷载。

公路-ⅱ级,人群荷载3.0kn/m,结构重要性系数。

1.1.5桥面铺装。

4cm厚沥青混凝土面层,其下为c25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为1.5%。两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。

1.1.6材料。

混凝土:主梁c40,钢筋混凝土重度为25kn/m3;

沥青混凝土面层,重度为23kn/m3;

c25混凝土垫层,重度为24kn/m3

1.1.7主梁数及横隔梁数。

主梁数:5;横隔梁数:5。

根据设计资料及装配式简支梁桥的构造要求,现拟定结构尺寸如下:主梁高1.3m,主梁间距为1.

6m,梁肋宽为18cm,t形梁翼缘板与腹板交接处厚14cm,翼缘悬臂端厚8cm。设置五根横隔梁,横隔梁上缘16cm,下缘14cm。

主梁:横隔梁:

对于边主梁:

对于中主梁:

桥面铺装层:

栏杆和人行道:

合计: 对于边主梁:

对于中主梁:

计算内梁与边梁的恒载内力。

2.2.1支点截面:

x=0m=0

边梁。内梁。

2.2.2l/4截面:

x= l/4

边梁。内梁。

2.2.3 跨中截面。

x= l/2q=0

边梁。内梁。

表2-1 主梁恒载内力。

注:括号()内值为中主梁内力。

按《桥规》规定: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。采用杠杆原理法计算。

支点处各主梁横向分布情况如下表:

表3-1 支点横向分布系数。

此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:

可按近似偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc。

3.2.1求荷载横向分布影响线坐标。

本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.8m,则:

1号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:

2(4)号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:

3号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:

3.2.2画出各主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载:

3.2.3计算荷载横向分布系数。

号梁:确定0点位置。

解得x=540cm

车辆荷载。人群荷载。

号梁:确定0点位置。

3号梁:表3-2

3.4.1汽车荷载作用。

公路-ⅱ级均布荷载:qk =0.75×10.5=7.875kn/m

对于集中荷载,采用内插法:

0.75×[180+×(17.5-5)]=172.5kn

计算剪力效应时: =1.2×172.5=207kn

3.4.2主梁抗弯惯性矩。

求计算主梁截面重心位置。

翼板的换算平均高度:

主梁抗弯惯矩:

3.4.3冲击系数。

c40混凝土 e=3.25×1010n/m2

单位长度梁重 g=15.53×103n/m

主梁几何特征 ic=0.06626m4

简支梁桥的基频。

冲击系数。3.4.4 均布荷载和内力影响线面积计算。

表3-3 均布荷载和内力影响线面积计算。

3.4.5 计算弯矩、和剪力、

以1号(5)号梁为例进行详细计算,其余值见表3-4。对于双车道不折减。

公路-ⅱ级车道荷载的跨中弯矩:

人群荷载的跨中弯矩:

公路-ⅱ级车道荷载的跨中剪力:

人群荷载的跨中剪力:

公路-ⅱ级车道荷载的1/4跨弯矩:

人群荷载的1/4跨弯矩:

公路-ⅱ级车道荷载的1/4跨剪力:

人群荷载的1/4跨剪力:

表3-4 跨中弯矩,剪力,四分点弯矩,剪力计算表。

3.5.1 1号及5号梁。

绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图:

横向分布系数变化区段长度:

m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为:

影响线面积为:

在均布荷载qk作用下剪力:

在集中荷载pk作用下剪力:

则公路-ⅱ级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为:

计算支点截面人群荷载最大剪力:

3.5.2 2号及4号梁。

绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图:

在均布荷载qk作用下剪力:

在集中荷载pk作用下剪力:

则公路-ⅱ级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为:

计算支点截面人群荷载最大剪力:

3.5.3 3号梁。

绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图:

在均布荷载qk作用下剪力:

在集中荷载pk作用下剪力:

则公路-ⅱ级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为:

计算支点截面人群荷载最大剪力:

依《桥通规》采用基本组合:

永久荷载分项系数;汽车荷载分项系数;人群荷载分项系数;对人群,结构重要性系数。

表4-1 1号及5号梁弯矩剪力组合表。

表4-2 2号及4号梁弯矩剪力组合表。

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