橋梁工程畢業(yè)課程設計完整

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)目錄橋梁工程課程設計任務書一、課程設計題目(4 人以下為一組 )1、 單跨簡支梁橋上部結構設計（標準跨徑為19 米，計算跨徑為18.5 米，橋面凈空：凈6.5+2× 0.75 米）二、設計基本資料1、 設計荷載：公路級2、 河床地面線為（從左到右）： 00， 35， 412， 317， 222， 227， 035（分子為高程，分母為離第一點的距離，單位為米） ；地質假定為微風化花崗巖。3333、 材料容重：水泥砼23 KNm ，鋼筋砼25 KNm ，瀝青砼21 KNm1三、設計內容1、 主梁的設計計算3、橫隔梁設計計算2、行車道

2、板的設計計算4、橋面鋪裝設計5、橋臺設計四、要求完成的設計圖及計算書1、 橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖（2、 橋面構造橫截面圖（CAD 出圖）3、 荷載橫向分布系數計算書4、 主梁內力計算書5、 行車道板內力計算書6、 橫隔梁內力計算書五、參考文獻1、橋梁工程 ，姚玲森， 2005，人民交通出版社CAD.出圖）2、梁橋（公路設計手冊） ， 2005 ，人民交通出版社.3、橋梁計算示例集 （砼簡支梁（板）橋） ， 2002，人民交通出版社.交通出版社 ,2004含條文說明六、課程設計學時2 周橋梁設計說明橋梁設計包括縱 .橫斷面設計和平面布置。1. 縱斷面設計橋梁縱斷面設計包括確定橋梁的

3、總跨徑 .橋梁的分孔 .橋道的標高 .橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎的埋置深度。（ 1）本梁橋根據水文計算來確定。標準跨徑為 19.00m（墩中心距離）。本橋的跨徑較小，因此上部結構的造價較低，墩臺的造價較高。為了結構受力合理和用材經濟，分跨布置時要考慮合理的跨徑比例。（ 2）本梁橋為跨河橋梁，橋道的標高應保證橋下排洪和通航的需要，結合橋型.跨徑等一起考慮，以確定合理的橋道標高。（ 3）橋上縱坡不大于4% ，橋頭引道縱坡不宜大于5% 。2.橫斷面設計橋梁橫斷面的設計，主要是決定橋面的寬度和橋跨結構橫截面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需要。（ 1） 本梁橋橋面行車道凈寬為：凈 -m 人行

4、道（ 2） 為了利于橋面排水，應根據不同類型的橋面鋪裝，設置從橋面中央傾向兩側的 1.5%-3.0% 的橫向坡度，本橋設置為 1.5% 。3.平面布置（1） 橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過，小橋的線形及其公路的銜接，應符合路線布設的規(guī)定。（2） 從橋梁本身的經濟性和施工方便來說，應盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時通常不宜大于，在通航河流上則不宜大于。4.橋面鋪裝為了保護橋梁主體結構， 在橋面的最上層設置橋面鋪裝。 本橋設置 5cm 厚瀝青混凝土和 10cm 厚 C25 混凝土作墊層的橋面鋪裝。5.橋面伸縮縫為了保證橋跨結構在氣溫變化.活栽作用 .混凝土收縮與徐變

5、等影響下按靜力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺背墻之間設置橫向伸縮縫。一計算荷載橫向分布系數123451當荷載位于支點處，利用杠桿原理法計算12345橫斷面對于汽車荷載moq1121#梁120.25q0.437522對于人群荷載對于汽車荷載moq 2122梁10.251.950.65q20.71252對于人群荷載=0（由于是出現負的，取零，出于安全考慮）3梁對于汽車荷載1mo q32對于人群荷載2. 當荷載位于跨中時q10. 210.70. 72522此橋在跨度內設有橫隔板，具有強大的橫向聯(lián)結剛性，且承重結構的長度比為可按剛性橫梁法繪制影響線并計算橫向分布系數，本橋各根主

6、梁的橫向截面均相等，梁數 n=5, 梁間距為 2 米。52a12a222222220224 4aia3a4a52 222 2i 11梁橫向影響線的豎標值：1梁影響線1a1212221150.6nai2540i11a1 a51222.11550.2nai2540i1由、繪制 1梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載1mcq1210.63.952.650.850.66q5.7526對于人群荷載mcr 10.6r6 0.25 0.75 0.762梁橫向影響線的豎標值：2梁影響線1a1a2122221n5ai25400.4i11a2a5122225n525400aii1由、繪制 2梁的橫向

7、影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載110.45.95 4.65 2.85 0.53mcq 2q7.75228對于人群荷載mcr 2r0.40.25 0.750.45883 梁橫向影響線的豎標值3梁影響線、對于汽車荷載mcq 31q1 0.2 4 0.422對于人群荷載二、主梁內力計算 12345瀝青混凝土 50mm水泥混凝土墊層100mm1恒載集度0.080.14（1）主梁： g1 0.20 1.7 () (2.0 0.2) 25 13.45KN / m2（2）橫隔梁對于邊主梁：0.080.1420.20.150.16g2 (1.5) (2)5 25 / 22.5 1.077 KN /

8、 m22對于中主梁： g2'2 1.0772.155KN / m（3）橋面鋪裝層：g30.05 2.1 210.1 2.1 237.035KN / m（4）欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強度：ggi13.451.0777.035 1.823.362KN / m作用于中主梁的全部恒載強度：g gi 13.45 2.155 7.035 1.8 24.44KN / m 2 恒載內力的計算l/4跨中彎矩影3L/161/4 跨彎矩影響線響線0.7511/4 跨剪力影支點剪力影0.15響線響線邊跨彎矩剪力影響線1#及 5#梁內力（邊跨）跨中彎矩M l1ll122.52g22.523.362

9、1478.377KN m2424跨中剪力支點剪力Q01122.523.362262.823KN214 跨處彎矩：M1l3 l g122.5322.5 23.362 1108.782 KN m21621614 跨處剪力：Ql /41322.50.7523.3621122.50.2523.362 131.411KN24242#、3及 4#梁內力（中間跨）跨中彎矩M l1llg0.522.522.524.44 1546.594KN m2244跨中剪力支點剪力Q01122.524.44274.95 KN214 跨處彎矩：; M1l3 l g '122.5322.5 24.44 1159.945

10、 KN m21621614 跨處剪力：1311Ql /4422.5 0.75 24.4422.5 0.25 24.44 137.475KN2243活載內力1 .汽車荷載沖擊系數主梁橫截面圖結構跨中處的單位長度量：mcG23.362 103g2381.448kg / m9.81主梁截面形心到T 梁上緣的距離：11 (200-20)(11/2)+17020 170 (1/2)y(200-20)+17087.34cm 0.8734m1120跨中截面慣性矩：I c1(20020) 113(200 20) 11 (87.3411)2120 170320 170 (17087.34) 21221222.9

11、210 7 cm40.292m4查表E取fEI c3.142.8 1010 0.2922mc2 22.525.746Hz2l2381.4480.1767ln f0.01570.1767ln5.7460.01570.293所以沖擊系數：2. 汽車荷載作用公路級均布荷載對于集中荷載，當時，；當時，當時，采用內插法公路為公路級的0.75 倍則 qk0.7510.5 7.875KN / mPk0.7522.55180360 180187.5 KN505當計算剪力時候計算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計算對于雙車道，折減系數跨中彎矩影響線如下圖3. 跨中彎矩的設計，1ll122.5 22.563.28m22

12、424由于跨中彎矩橫向分布系數1、 5梁最大，所以只需計算1、 5梁的彎矩，計算如下：對于 1#梁車輛荷載作用下M(1)mcq1Pk ykmqlcq1k21.29310.66187.522.50.66 7.875 63.28 1325.314 KN m4跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度M l ,rmcr1Por0.74.563.28199.332KN m2對于 2#和 4#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：M1(1)mcq 2Pk yk(1) mcq 2qkQ 1k ,21.29310.53187.522.51.2931 0.537.87563.281060.278 KN m4計算人群荷載的跨中

13、彎矩：人群荷載集度：M Q 2 k,1mcr 2Por0.454.5 63.28128.142KN m2對于 3#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：M1(1 ) m Pkyk(1 ) m q2cq3cq3kQ 2 k,1.293 10.4187.522.51.2931 0.47.87563.28800.270KN m4計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：MQ2 k, 1mcr 3 Por0.4 4.5 63.28 113.904KN m24. 跨中剪力的計算跨中剪力影響線如下圖：1l122.512.8125 m224222對于 1和 5#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：QQ1k,0(1)mcq

14、1 Pk yk(1)mcq1qk1.29310.662250.51.29310.667.8752.8125114.906 KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr1 Por0.7 4.5 2.8125 8.859KNQ 2k,2對于 2和 4#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：QQ1k,0(1)mcq 2 Pk yk(1)mcq 2 qk1.29310.532250.51.29310.537.8752.812592.273KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 2 Por0.45 4.52.81255.7KNQ 2k ,2對于 3#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：QQ1k,0(1)mcq3 Pk

15、yk(1)mcq3 qk1.29310.42250.51.29310.47.8752.812569.64 KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 3 Por0.4 4.5 2.8125 5.063KNQ 2k,25. 支點截面剪力的計算剪力影響線如下圖所示：11 l122.511.25m222橫向分布系數變化區(qū)段的長度對于 1和 5#梁附加三角形重心影響線坐標： y122.515.65 / 22.5 0.9163Q(1) mP y(1)cq1k(1)ammq yQ1k,0cq1k kmq2oq1cq1 k1.29310.66 225 11.29310.66 7.875 11.25 1.2931

16、5.65 (0.4375 0.66) 7.875 (0.916 0.083)2202.027KN計算人群荷載的支點剪力：QmPorammPoryQ2k ,0cr12or 1cr15.650.74.511.251.50.74.5(0.9160.083)45.435 KN2對于 2和 4#梁計算公路級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：Q(1) mP y (1)mcq2 qk(1)a mmq yQ1k,0cq2k k2oq2cq2 k1.29310.53 225 11.29310.53 7.875 11.25 1.29315.65 (0.7125 0.53) 7.875 (0.916 0.083)1

17、70.26KN2計算人群荷載的支點剪力：QmPammPyQ2 k ,0cr 2or2or 2cr 2or5.650.454.500.43754.5(0.9160.083)17.314 KN11.252對于 3#梁計算公路級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：Q(1 )mP y(1 )mcq3 qk(1)a mmq yQ1k,0oq3 k k2oq3cq3k1.29310.4 225 11.29310.4 7.875 10.75 1.23415.65 (0.725 0.4) 7.875 (0.916 0.083)155.161KN2計算人群荷載的支點剪力：QmPammPyQ 2k ,0cr 3or

18、2or 3cr 3or5.650.44.50.44.5(0.9160.083)15.17 KN11.25026. 14 跨彎矩的計算14跨彎矩的影響線如下圖1l3l122.5322.547.461m2216216對于 1#和 5#梁計算公路級汽車活載的14 跨彎矩：M Q1k ,41(1)mcq1 Pkyk (1)mcq1 qk1.293 1 0.66 187.54.2911.29310.667.87547.461 994.032 KN m計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：MQ2 k, 1mcr 1 Por0.7 4.5 47.461 149.502KN m4對于 2#和 4#梁計算公路級

19、汽車活載的14 跨彎矩：M1(1 ) mPk yk(1 ) mqkQ1k ,4cq2cq21.293 1 0.53 187.54.2191.293 1 0.537.875 47.461 798.238 KN m計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M1mcr 2 Por0.454.5 47.46196.109KN mQ 2 k,4對于 3#梁計算公路級汽車活載的14 跨彎矩：M1(1 ) mPk yk(1 ) m qkQ1k ,4cq3cq31.29310.4187.54.2191.2931 0.47.87547.461602.444 KNm計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M Q 2k

20、,1mcr 2 Por0.44.547.46185.43KN m47.14跨剪力的計算14 跨剪力影響線如下圖：225KN7.875KN/m公路 -II 級Q1/4影響線4.5KN/m人群荷載Q1/4影響線13l0.7513 22.5 0.75 6.328m22422對于 1和 5#梁計算公路級汽車活載的14 跨剪力：QQ1k ,0(1)mcq1 Pk yk(1)mcq1 qk1.29310.662250.751.29310.667.8756.328186.534 KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr1 Por0.7 4.56.32819.933KNQ 2k ,2對于 2和 4#梁計算公路級

21、汽車活載的14 跨剪力：QQ1k ,0(1)mcq2 Pk yk (1)mcq 2 qk1.29310.532250.751.29310.537.8756.328149.793KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 2 Por0.45 4.56.32812.814KNQ 2k ,2對于 3#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：QQ1k ,0(1)mcq3Pk yk(1)mcq3qk1.29310.42250.751.29310.47.8756.328113.05KN計算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 3Por0.44.5 6.32811.39KNQ 2k ,28.荷載組合nnro sudr o (

22、rGisGikrQ 1 sq 1 kcrQj sQJK ) 其中，i 1j2跨中彎矩組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、51478.3771325.314199.3223852.7332、41546.5941060.278128.1423483.82131546.594800.270113.9043103.863跨中剪力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、50114.9068.859170.7912、4092.2735.7135.5663069.645.063103.167支點剪力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值

23、（ KNm）汽車人群1、5262.823202.02745.435649.1132、4274.95170.2617.314587.6963274.95155.16115.17564.15614 跨彎矩組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、51108.782994.032149.5022889.6252、41154.945798.23896.1092617.10931159.945602.44485.432331.03714 跨剪力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、5131.411186.53419.933441.1862、41

24、37.475149.79312.814389.0323137.475113.0511.39335.997三、行車道板計算12345由于主梁是用現澆混凝土的，其有很大的剛度，所以按剛接的單向板進行行車道板的計算101. 恒載內力的計算（ 1） 計算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層：g10.05 1.0211.05KN / mC混凝土墊層：g20.1 1.0232.3KN / mT 梁翼板自重：g30.080.141.0252.75 KN / m23合計：gg1 g2g36.1KN / mi1（ 2）計算每延米板條的恒載內力彎矩：M og1gl 0216.1 (20.2) 22.47 KN m222剪力：Qoggl6.10.95.49KN2. 活載內力的計算根據軸距及軸重，應以重軸為主，取兩后軸280kN計算。輪載分布：車輪著地尺寸，經鋪裝層按45 角擴散后，在板頂的分布尺寸：a1a22H0.220.150.5mb1b22H0.620.150.9m經分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，所以荷載對于懸臂根部的有效分布寬度為：aa1d2l00.51.420.93.7m作用在每延米板條上的彎矩：作用在每延米板條上的剪力：Qsp(1 )P1.293 214024.462 KN4a43.73.內力組合安全等級二級， =1.2 ， =1.4按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的