簡支梁(板)橋課程設(shè)計(jì)

1、簡支梁橋課程設(shè)計(jì)一. 恒載及其恒載內(nèi)力的計(jì)算（計(jì)算圖2所示鉸接懸臂橋面板的設(shè)計(jì)內(nèi)力）圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋布置圖圖2 鉸接懸臂行車道板1.恒載及其內(nèi)力（以縱向1m寬的板條進(jìn)行計(jì)算）1）每延米板上的恒載g橋面鋪裝t梁翼板自重合計(jì)：2）每米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩 剪力 2.公路i級產(chǎn)生的內(nèi)力1）單向板的有效分布寬度將車輛荷載作用于鉸縫軸線上，如圖3所示，圖3 懸臂板計(jì)算圖示兩個后軸作用力.由橋規(guī)查得，車輛荷載的后輪著地長度為寬度為,則得：2）荷載對于懸臂根部的有效分布寬度：，荷載分布寬度有重疊，則。3）沖擊系數(shù)的確定主梁截面尺寸如圖4所示，翼板的平均高度：馬蹄換算平均高度：圖4 主梁截面尺寸截面

2、形心：主梁抗彎慣矩鋼筋混凝土重力密度為則結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量取鋼筋混凝土的標(biāo)號為c40，它的彈性模量為則簡支梁橋的基頻：荷載的沖擊系數(shù)為 4）恒載及其彎矩作用于每米寬板條上的彎矩為：作用于每米寬板條上的剪力為：5）荷載組合設(shè)計(jì)彎矩計(jì)算對于橋面設(shè)計(jì)一般應(yīng)考慮5種荷載組合中的組合（主要設(shè)計(jì)組合）和組合（驗(yàn)算組合），并根據(jù)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中對相應(yīng)荷載規(guī)定的荷載安全系數(shù)來求得計(jì)算內(nèi)力。按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力組合，計(jì)算的設(shè)計(jì)彎矩為荷載組合 按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力組合，計(jì)算的設(shè)計(jì)彎矩為荷載組合 公路橋梁規(guī)范中還規(guī)定，要根據(jù)汽車荷載效應(yīng)占總荷載效應(yīng)的百分比，引入荷載系數(shù)的提高系數(shù)。有了控制設(shè)計(jì)的

3、計(jì)算內(nèi)力，就可按鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和方法來設(shè)計(jì)板內(nèi)的鋼筋和進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算。二荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算1.杠桿原理法求荷載位于支點(diǎn)處時1號梁和2 號梁相應(yīng)于公路級和人群荷載的橫向分布系數(shù)，并繪制1號梁和2號梁的荷載橫向影響線，如圖5 b、c所示。對橫向影響線布置荷載，求荷載的橫向分布系數(shù)。根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道載荷。車道荷載橫向分布系數(shù)按設(shè)計(jì)車道數(shù)布置車輛荷載進(jìn)行計(jì)算。對于車輛荷載，橫向輪距為1.80m，兩列汽車車輪的橫向最小間距為1.30m,車輪距離人行道緣石最少為0.50m。因此，在橫向影響線上確定荷載沿橫向最不利的布置位置，求出相應(yīng)于荷載位置的影響線豎標(biāo)后

4、，就可得到橫向所有荷載分布給1號梁的最大荷載值為車道荷載 人群荷載 式中和相應(yīng)為車輛荷載軸重和每延米躍長的人群荷載集度；、為對應(yīng)于車輛輪軸和人群荷載集度的影響線豎標(biāo)。圖5 按杠桿原理法計(jì)算支點(diǎn)橫向分布系數(shù)(a)梁橋橫面；(b)1號梁支點(diǎn)橫向分布影響線;(c) 2號梁支點(diǎn)橫向分布影響線;由此，從圖5可得1號梁在車道荷載和人群荷載作用下最不利荷載橫向分布系數(shù)分別為：和。同樣，從圖5可得2號梁的最不利荷載橫向分布系數(shù)為和。這樣，在人行道上沒有布載，這是因?yàn)槿诵械篮奢d引起的負(fù)反力，在考慮荷載組合時反而會減少2號梁的受力。2偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布，可按偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布。因本橋5根主梁的橫截

5、面均相同，故它們的抗彎慣矩均相等，則由計(jì)算公式，可求得1號梁橫向影響線豎標(biāo)值為由和繪制出1號梁的橫向分布影響線，如圖6所示圖6 1號梁荷載橫向分布系數(shù)線再根據(jù)橋規(guī)，車道荷載橫向分布系數(shù)按設(shè)計(jì)車道數(shù)布置車輛荷載進(jìn)行計(jì)算。采用車輛荷載橫向布置的規(guī)定，確定車輛荷載的最不利位置。然后運(yùn)用橫向分布影響線為直線的特點(diǎn)，則可較方便地通過直線插值求得各個荷載所對應(yīng)的影響線豎標(biāo)值。于是，1號梁荷載橫向分布系數(shù)為車道荷載：人群荷載：3考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法為了彌補(bǔ)偏心壓力法的不足，這里我采用主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法。這一方法既不失偏壓法之優(yōu)點(diǎn)，又避免了結(jié)果偏大的缺陷，因此修正偏壓法是一個具有較高實(shí)用

6、價值的近似法。具體計(jì)算步驟如下：1） 計(jì)算抗彎慣矩i和抗扭慣矩抗彎慣矩已由上文求出，。主梁的抗扭慣矩按下式計(jì)算，并查表計(jì)算：對于翼板：查表得對于梁肋：查表得對于馬蹄：查表得2） 計(jì)算抗扭修正系數(shù)查表，時，并取，代入下式得3） 計(jì)算橫向分布影響線豎標(biāo)值求考慮抗扭修正后，1號梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為4）計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)同偏心壓力法，繪制1號梁的橫向分布影響線，在其上布置荷載，如圖7。則1號梁荷載橫向分布系數(shù)為圖7 修正偏壓法的橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式車道荷載：人群荷載：式中，括號內(nèi)表示不計(jì)抗扭作用的值。將括號內(nèi)外數(shù)據(jù)比較，計(jì)入扭作用的影響，其車道荷載橫向分布系數(shù)降低了，人群荷載橫向分布系數(shù)降低了。

7、三結(jié)束語 通過本次對簡支梁橋的課程設(shè)計(jì)，使我對橋梁的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)過程有了更深一步的的認(rèn)識，尤其是這門課程設(shè)計(jì)和材料力學(xué)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程聯(lián)系緊密，并且培養(yǎng)了我們的空間想象能力和理解能力，在設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合幾門相關(guān)的課程，使以前所學(xué)的相關(guān)知識進(jìn)一步融會貫通，增強(qiáng)了我學(xué)習(xí)土木工程專業(yè)的興趣。附錄 設(shè)計(jì)資料1. 設(shè)計(jì)荷載：公路i級。 2.跨徑及橋?qū)挘簶?biāo)準(zhǔn)跨徑l =30米，橋面凈寬為凈11.25（三車道）+20.5米(護(hù)欄)，全寬12.25米。3.為了便于計(jì)算，欄桿、路緣石等，按每延米重量給定為0.7kn/m。4.橋梁各部位材料容重：鋼筋砼材料容重取25kn/m3 ，橋面鋪裝取25kn/m3，其它部位參照取值。5.其他未盡事宜可參照教材及參考書自行擬定。6.參考資料： 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范