桥梁工程课程设计指导书

发布 2022-10-04 18:36:28 阅读 8861

钢筋混凝土简支t型梁桥设计。

一、 桥梁课程设计的目的和意义。

桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建方向教学的重要组成部分,旨在加深学生对桥梁基础理论和基本知识的理解,是理论联系实际,锻炼和培养学生桥梁结构设计计算与施工图绘制能力的过程,为毕业设计和今后的工程设计实践打下良好的基础。

通过课程设计使学生达到以下目的:

1. 了解桥梁设计工作全貌,熟知桥梁的类型、特点、适用条件。

2. 掌握中、小型桥梁的构造、设计和内力计算。

3. 掌握桥梁墩、台的类型、构造型式、设计方法及计算要点。

4. 掌握桥梁施工图的绘制,包括手绘图以及电脑cad绘图。

二、 桥梁课程设计的基本要求。

课程设计时间:2.0周。

学分:2.0学分。

课程设计时间安排如下:

1.查阅资料,拟定桥梁纵、横断面结构尺寸; 1.5天。

2.主梁、横隔梁、行车道板的内力计算3.0天。

3. 配筋设计及验算1.5天。

4.支座设计与计算0.5天。

5.拟定桥梁墩台的结构尺寸0.5天。

6.整理设计说明书及绘制图纸3.0天。

三、 桥梁课程设计的注意事项。

1. 爱护课程设计教室公共设施,注意电脑、资料等安全,最后离开的同学务必锁门;

2. 每位同学必须独立完成自己的设计任务,电脑cad绘图不得拷贝他人。

3. 课程设计结束时按规定时间交上计算书及施工图,供指导老师批阅,不得拖延。

四、 桥梁课程设计的方法和步骤。

1. 整理设计资料。

明确标准跨径、计算跨径、桥面净宽、设计荷载、主要材料、施工要点、技术标准及设计规范等。

2. 桥梁结构总体布置。

1)桥梁纵断面布置。

拟定桥梁总跨径、桥梁分孔、桥面标高的确定,基础底面标高的确定、桥上和桥头引道纵坡,绘制纵断面布置简图等。

2)桥梁横截面布置。

横截面设计主要包括桥面布置和上部承重结构的横截面设计。桥面的宽度取决于桥上交通的需要,《公路工程技术标准》给出了不同公路等级的行车道净宽标准,课程设计在设计要求中已经给出。拟定板梁横截面面尺寸、桥面横坡、板梁块数、板宽、铺装层厚度,绘制横截面布置简图等。

3)平面设计。

大、中桥梁的线型,一般为直线,当桥面受到两岸地形限制时,允许修建曲线桥。也允许修建斜桥,其斜度一般不大于45°,通航河流上不宜大于5°桥墩沿水流方向的轴线与通航水位的主流方向交角)。小桥涵的线型及其与公路的衔接,可按路线的要求布置。

3. 荷载横向分布系数计算。

1) 跨中荷载横向分布系数计算。

1) 绘制荷载横向分布影响线图。

查根据刚性横梁法的计算原理求解各主梁的影响线竖标值或者由“桥梁博士”等软件得到各主梁的横向影响线坐标值,绘制荷载横向分布影响线图。

2) 荷载横向分布系数计算。

在荷载横向分布影响线图上布置荷载,求出各主梁的跨中横向分布系数,标出各主梁的荷载横向最不利位置及相应的影响线坐标值。整理计算结果,偏安全地取同一荷载时各主梁中最大的荷载横向分布系数值作为该荷载时的设计采用值。

2) 支点荷载横向分布系数计算。

由杠杆原理法分析计算车道荷载及人群荷载横向分布系数,忽略梁与梁之间的横向联系作用,桥面板沿横向当作简支板或悬臂板来考虑。板的支承反力利用简支板或悬臂板的静力平衡条件求出。

3) 确定荷载横向分布系数沿跨径变化。

自至区段内,横向分布系数取跨中时的横向分布系数值;支点截面取支点横向分布系数值;自支点至区段按直线变化。

4. 内力计算。

1)恒载内力计算,1) 恒载集度计算,包括行车道板及铺装,人行道板及栏杆。

2) 恒载内力计算。

a)由行车道板及铺装产生的内力,包括跨中、及支点三处的弯矩和剪力。

b)由人行道板及栏杆产生的内力,包括跨中、及支点三处的弯矩和剪力。

c)恒载内力汇总。

2)活载内力计算及汇总。

1)汽车荷载作用下的内力按下式计算:

式中:——汽车荷载作用下截面的弯矩或剪力;

—汽车荷载的冲击系数,—多车道桥涵的汽车荷载横向折减系数,—汽车荷载的横向分布系数;

—车道荷载的均布荷载标准值,—弯矩或剪力影响线的面积;

—车道荷载的集中荷载标准值;

—与车道荷载的集中荷载对应的内力影响线竖标值。

2)人群荷载作用下的内力计算公式可表述为。

式中:——人群荷载作用下截面的弯矩或剪力;

—人群荷载的横向分布系数;

—人群荷载标准值。

应注意:对于支点截面或靠近支点截面的剪力,应计入由于荷载横向分布系数在梁端变化所产生的影响。

3)内力组合。

设计应按持久状况承载能力极限状态和正常使用极限状态两种组合进行。持久状况承载能力极限状态计算应按要求,对构件进行承载力及稳定计算,必要时尚应进行结构的倾覆和滑移的验算。在进行承载能力极限状态计算时,使用(或荷载)的效应(其中汽车荷载应计入冲击系数)应采用其组合设计值,结构材料性能采用其强度设计值。

持久状况正常使用极限状态计算,采用使用(或荷载)的短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响,对构件的抗裂、裂缝宽度和挠度进行验算,并使各项计算值不超过规范限值。在上述各种组合中,汽车荷载效应可不计冲击系数。

4)绘制内力包络图。

在内力组合的基础上就可以绘制包络图了。包络图有弯矩包络图和剪力包络图,它们是配筋设计的依据。当同一截面有多片主梁时,可选用各片梁的最大值。

5. 截面设计。

1)材料设计及安全系数。

1) 混凝土。

2) 主钢筋。

2)跨中截面配筋设计。

截面配筋设计可根据结构设计原理教材中提供的公式进行,按单筋矩形截面设计,计算钢筋数,选用钢筋。

3)跨中截面正截面强度校核。

计算截面所能承受的最大弯矩,与跨中截面的计算弯矩相比,使得跨中截面强度得以保证。

4)支点斜截面抗剪强度验算。

1) 验算截面尺寸是否满足要求。

2) 验算是否需要进行抗剪强度设计。

6. 挠度计算。

挠度计算属于正常使用极限状态的计算,以弹性理论为基础,根据给定的构件刚度用材料力学方法计算。

1)跨中挠度计算。

2)跨中设置预拱度计算。

7. 裂缝宽度验算。

最大裂缝宽度计算,要求不超过限值0.2mm。

8.施工阶段的应力计算。

施工验算是按照施工步骤,把荷载效应逐阶段进行叠加,每一阶段的计算荷载包括节段自重,施工荷载(施工机具、施工人员、模板等)等。

1)运输堆放阶段的应力验算。

2)浇筑桥面铺装阶段的应力验算。

9. 栏杆计算。

1)栏杆构造布置。

2)恒载活载作用下内力计算。

3)钢筋布置。

4)强度验算。

10. 支座设计与计算。

采用橡胶支座,选定型号,进行平面尺寸、厚度验算。

11. 下部结构设计。

下部结构包括桥墩、桥台和基础。它们的设计与上部结构设计一样也由类型选择、尺寸拟定、内力计算、强度验算、稳定性验算及抗震验算等几部分组成,钢筋混凝土墩台还应进行配筋设计。不同类型的墩台其计算项目和计算方法也不相同,这部分内容可参考公路桥涵设计手册《墩台与基础》第。

二、三章中的设计与计算部分。因课程设计时间有限,下部结构设计只确定墩台及基础采用形式,并拟定墩台、基础尺寸。

五、 桥梁课程设计应提交的成果。

1.完成结构设计计算书一份,包括主要设计计算内容、计算过程及结果,要求文字表达简明准确,计算过程明晰详细,字迹工整,设计成果正确可靠,对每一步骤的设计思想和设计依据要交代清楚,并附以必要的计算图纸(如计算图式、内力包络图等),能够用图表说明问题的地方尽量采用图表,应采用通用的设计符号和国际计量单位,采用统一的课程设计用纸,最后应按统一规格装订成册。

2.绘制结构施工图三张(3号图幅),要求符合制图标准,图面清洁。包括:

结构总体布置图:表明桥梁结构的总体概貌。基本组成:反映结构外观、上部承重结构型式、河道通航净孔、栏杆、下部结构型式等。

桥梁工程课程设计指导书

t形梁尺寸表 单位 m 桥梁横断面图。桥梁纵断面图。主梁断面图横梁断面图。五 设计的有关规定与注意事项。设计必须认真仔细计算数值。设计计算书书写要写清楚,认真 并在其后附上有关此设计的总结和体会。计算书装订成册。六 设计依据与参考书。公路桥涵设计规范 合订本 jtj021 2004 人民交通出版社。...

桥梁工程课程设计指导书

桥梁工程 课程设计指导书。一 课程设计教学目的及基本要求。通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支t梁的设计步骤和计算方法,熟悉t梁桥上部结构的总体布置方法,学会对t梁进行尺寸拟定 结构自重内力计算 汽车荷载和人群荷载内力计算 内力组合 配筋计算 裂缝及变形验算 在汽车和人群荷载内力计算时,学...

桥梁工程课程设计指导书

桥梁工程 课程设计指导书。装配式钢筋混凝土简支t梁桥设计。一 目的要求。本课程设计是土木工程专业学生的必修教学环节,是实践性较强的教学内容。本课程设计的目的,是使学生掌握混凝土简支梁t桥的设计计算方法。熟悉简支梁桥的构造,熟练掌握混凝土简支t梁桥的设计过程 荷载横向分布计算及主梁的设计计算方法。二 ...