橋梁工程課程設(shè)計(jì)說明書

1、1. 設(shè) 計(jì) 資 料 與 結(jié) 構(gòu) 布 置1.1設(shè)計(jì)資料跨徑標(biāo)準(zhǔn)跨徑：鼻:-計(jì)算跨徑=二主梁全長(zhǎng)： =橋面凈寬凈7m （行車道）+ 2X）.75 （人行道）。公路I級(jí)，人群荷載3.0kN/m2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)ro 1.0。橋面鋪裝4cm厚瀝青混凝土面層，其下為 C25的混凝土墊層，設(shè)雙向橫坡，坡度為 1.5%。 兩側(cè)人行道外側(cè)橋面鋪裝厚10cm （4cm厚瀝青面層和6cm厚混凝土墊層）。材料混凝土：主梁C40,鋼筋混凝土重度為25kN/m3;瀝青混凝土面層，重度為23kN/m3;C25混凝土墊層，重度為24kN/m3主梁數(shù)及橫隔梁數(shù)主梁數(shù)：5;橫隔梁數(shù)：5。1.2結(jié)構(gòu)布置根據(jù)設(shè)計(jì)資料及裝配式簡(jiǎn)支

2、梁橋的構(gòu)造要求，現(xiàn)擬定結(jié)構(gòu)尺寸如下：主梁高1.3m，主梁間距為1.6m，梁肋寬為18cm，T形梁翼緣板與腹板交接處厚14cm，翼緣懸臂端厚8cm。 設(shè)置五根橫隔梁，橫隔梁上緣 16cm，下緣14cm。圖1-1主梁橫截面布置圖圖1-2橫隔梁布置圖2. 主梁恒載內(nèi)力計(jì)算:2.1恒載集度計(jì)算:主梁：橫隔梁：對(duì)于邊主梁：對(duì)于中主梁：鍛:J L 1 一丁一橋面鋪裝層：I (0.06 + 0.015 X 3.5 亠 0.06)盹=0.04X7X 23 K7X 24 /5 = 4.19kN/TH欄桿和人行道：g45 2/5 2KN/m合計(jì)：對(duì)于邊主梁：_- -對(duì)于中主梁：_-2.2、恒載內(nèi)力計(jì)算計(jì)算內(nèi)梁與邊

3、梁的恒載內(nèi)力。x=0M=0邊梁gl19.5Q= = 16.56 X =L61,46Ar22內(nèi)梁ffl19.5Q= = 17.16 X =L67nJlfc2 22.2.2 1/4 截面:x= l/4邊梁3X16.56 X 19.5232 _32_S90.34tX - m323 X 17.16 X二一 5皿 5內(nèi)梁2.2.3跨中截面邊梁M = 16 56 X 19 5 = 7Q7AZkN ki8 8內(nèi)梁M = 1716 x L%5 =航5甫甘訓(xùn) T wt8 8表2-1主梁恒載內(nèi)力f內(nèi)力截面位置x剪力Q（ kN）彎矩 M (kN.m)x=0x=l/4x=l/2注：括號(hào)（）內(nèi)值為中主梁內(nèi)力3. 主梁活

4、載內(nèi)力計(jì)算3.1支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(shù)按橋規(guī)規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣不小于0.5m。在橫向影響線上確定荷載橫向最不利的布置位置。采用杠桿原理法計(jì)算。圖3-1支點(diǎn)處各主梁橫向分布情況支點(diǎn)處各主梁橫向分布情況如下表：表3-1支點(diǎn)橫向分布系數(shù)梁號(hào)車道何載人群何載1（ 5）號(hào)梁2（ 4）號(hào)梁3號(hào)梁3.2跨中荷載橫向分布系數(shù)11 =丄 +n2a152i 1 aii 1115=- na1 a5"52aii 10.40=-0.2052 (4)號(hào)梁在兩邊主梁處得橫向影響線豎標(biāo)值:121 = +n32 312aii 1= 1+3=0.40525.60125 =n8285_ 152 5aii 11.6

5、 ( 3.2) =025.603號(hào)梁在兩邊主梁處得橫向影響線豎標(biāo)值:3135= 1 =0.2n圖3-2跨中各主梁橫向分布情況1、5號(hào)梁：確定0點(diǎn)位置J； 4X 160- x解得 x=480cmq10.60車輛荷載 mcq = 2 X 80 X(460+280+150-30)=0.538此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為: 可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)me。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為1.6m,貝5a2 =(2 1.6)2 + (1.6)2 + ( 1.6)2+( 2 1.6)2 =25.60i 11號(hào)梁在兩邊主梁處得橫向

6、影響線豎標(biāo)值:2J +(26)=0.60525.602、4號(hào)梁:確定0點(diǎn)位置q 10.40mcq = X X (620+440+310+130)=0.4690.4075mcr=X (640+30+)=0.4426.40'23號(hào)梁：q1mcq = = 2 X (0.2+0.2+0.2+0.2) =0.4mcr =0.2+0.2=0.43.3荷載橫向分布系數(shù)匯總表3-2荷載橫向分布系數(shù)梁號(hào)何載位置公路-I級(jí)人群何載備注1 (5)號(hào)梁跨中me0.5380.684偏心壓力法支點(diǎn)mo杠桿原理法2 (4)號(hào)梁跨中me0.4690.442偏心壓力法支點(diǎn)m。0杠桿原理法3號(hào)梁跨中me0.40.4偏心壓

7、力法支點(diǎn)m。0杠桿原理法3.4各梁彎矩二、二.和剪力一、一計(jì)算2如24公路-I級(jí)均布荷載：qk =10.5kN/m對(duì)于集中荷載，采用內(nèi)插法:R = 180+360 180 X19.5-5)=238kN505計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：Pk =1.2X 238=285.6kN求計(jì)算主梁截面重心位置圖3-3主梁截面尺寸翼板的換算平均高度:E=3.25X 1010N/m 2G=15.53X 10 3N/mit l 3>25x 1JICX 0.066262 X 19r5: 115.5 33< 10s*w主梁抗彎慣矩:C40混凝土單位長(zhǎng)度梁重主梁幾何特征lc=0.06626m 4簡(jiǎn)支梁橋的基頻沖擊系數(shù)-

8、 - - - - - - - -均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表3-3均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算類型 截面公路-1級(jí)qk(kN/m)人群qr (kN/m)影響線面積卅影響線圖式10.53.0ll/410.53.03 l/16-一一10.53.010.53.03/4計(jì)算彎矩鳥上、燦和剪力.、：S4>M4以1號(hào)（5）號(hào)梁為例進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，其余值見表 3-4。對(duì)于雙車道不折減:二-公路-I級(jí)車道荷載的跨中彎矩：人群荷載的跨中彎矩：公路-I級(jí)車道荷載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：公路-I級(jí)車道荷載的1/4跨彎矩：人群荷載的1/4跨彎矩：公路-I級(jí)車道荷載的1/4跨剪力：人群荷載的1/4跨剪力：

9、表3-4跨中彎矩M剪力Q,四分點(diǎn)彎矩M丨，剪力Q|計(jì)算表2244序 號(hào)截面荷載類型qk或 qrP k1+ 1me3或ySSiS1#5#公路-I級(jí)10.52381.2620.53847.53338.81126.6787.8人群何載3/ :/0.68447.5397.5公路-I級(jí)10.5285.61.2620.5382.4417.39114.340.596.95人群何載3/ :/0.6842.445公路-I級(jí)10.52381.2620.53843.45309.76901.22591.46人群何載3/0.68443.4589.16公路-I級(jí)10.5285.61.2620.5385.48439.091

10、84.52y = 0.75145.43人群何載3/0.6845.48411.252#4#公路-I級(jí)10.52381.2620.46947.53295.38982.114.875686.73人群何載3/r /0.44247.5363公路-I級(jí)10.5285.61.2620.4692.4415.1699.680.584.52人群何載3/0.4422.443.23公路-I級(jí)10.52381.2620.46943.45270785.63.656515.6人群何載3/0.44243.4557.61公路-I級(jí)10.5285.61.2620.4695.48434.08160.860.75126.78人群何載

11、3/0.4425.4847.273#公路-I級(jí)10.52381.2620.447.53251.9837.594.875585.69人群何載3/0.447.5357.04公路-I級(jí)10.5285.61.2620.42.4412.9280.040.567.12人群何載3/0.42.442.92公路-I級(jí)10.52381.2620.443.45230.31670.053.656439.74人群何載3/0.443.4552.14公路-I級(jí)10.5285.61.2620.45.48429.07138.070.75108人群何載3/0.45.4846.583.5計(jì)算支點(diǎn)截面剪力1 號(hào)及5號(hào)梁繪制荷載橫向分

12、布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖圖3-4支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：沁:二-V曇-4吃m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為：影響線面積為：廣】匚-在均布荷載qk作用下剪力：在集中荷載Pk作用下剪力：則公路-I級(jí)作用下,1號(hào)及5號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：3.5.2 2 號(hào)及4號(hào)梁繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線如圖圖3-5支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式在均布荷載qk作用下剪力：在集中荷載Pk作用下剪力： 則公路-I級(jí)作用下,1號(hào)及5號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：3.5.3 3號(hào)梁繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖

13、形和支點(diǎn)剪力影響線如圖：圖3-6支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式在均布荷載qk作用下剪力：在集中荷載Pk作用下剪力：則公路-I級(jí)作用下,1號(hào)及5號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力：4. 主梁內(nèi)力組合依橋通規(guī)采用基本組合：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)一.-；汽車荷載分項(xiàng)系數(shù).-；人群荷載分項(xiàng)系數(shù):逐孑- -；對(duì)人群軋 7壽,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：一宀表4-1 1號(hào)及5號(hào)梁彎矩剪力組合表序號(hào)荷載類開彎矩剪力荷載類型跨中四分點(diǎn)梁端跨中四分點(diǎn)梁端結(jié)構(gòu)自重00汽車何載1126.6901.220114.34184.52人群何載97.589.160511.251.2X 944.54708.410096.88197.741.4

14、 X (2)1577.241261.710160.07258.33314.160.8X 1.4X (3)109.299.8605.612.627.97Sud=(4)+(5)+(6)2630.982069.980165.67367.81539.87表4-2 2號(hào)及4號(hào)梁彎矩剪力組合表序號(hào)彎矩剪力何載類型跨中四分點(diǎn)梁端跨中四分點(diǎn)梁端結(jié)構(gòu)自重00汽車荷載982.11776.91099.67160.86人群何載6357.6103.237.271.2X (1)978.77734.0800100.39204.761.4 X (2)1374.951087.670139.54225.2332.50.8X 1.4X (3)70.5664.5203.628.1411.14Sud=(4)+(5)+(6)2424.081886.270143.16333.73548.4表4-3 3號(hào)梁彎矩剪力組合表序號(hào)荷栽類開彎矩剪力荷載類型跨中四