橋梁工程課程設(shè)計鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、目錄橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書 -2橋梁設(shè)計說明 -3橋梁總體布置圖 -4荷載橫向分布計算書（杠杠原理法、偏心壓力） -4主梁內(nèi)力計算書 -9橋面構(gòu)造橫截面圖 -9主梁縱、橫截面布置圖 -9行車道板內(nèi)力計算書 -18橫隔梁內(nèi)力計算書 -19參考文獻 -21（一）橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書一課程設(shè)計題目 鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計（標(biāo)準跨徑為20米，計算跨徑為19.5米，預(yù)制梁長為19.96米，橋面凈空：凈9+2×0.75米）（4人）二、設(shè)計基本資料1、設(shè)計荷載：公路級，人群3.0KN/m2，每側(cè)欄桿及人行道的重量按4.5 KN/m計2、河床地面線為（從左到右）：0/0，3/5，4/12，

2、3/17，2/22，2/27，0/35（分子為高程，分母為離第一點的距離，單位為米）；地質(zhì)假定為微風(fēng)化花崗巖。3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，鋼筋砼25 KN/m3，瀝青砼21 KN/m34、橋梁縱坡為0.3%,橋梁中心處橋面設(shè)計高程為2.00米三、設(shè)計內(nèi)容1、主梁的設(shè)計計算 2、行車道板的設(shè)計計算3、橫隔梁設(shè)計計算 4、橋面鋪裝設(shè)計四、要求完成的設(shè)計圖及計算書1、橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖（CAD出圖）2、荷載橫向分布系數(shù)計算書（杠桿原理法、偏心壓力法）3、主梁內(nèi)力計算書4、行車道板內(nèi)力計算書5、橫隔梁內(nèi)力計算書6、所有的計算書和圖紙均須用計算機打??；計算書和圖紙要裝訂成冊，

3、應(yīng)獨立完成課程設(shè)計,每人交1份，每份應(yīng)有封面和目錄五、參考文獻（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教材（2）橋梁工程教材（3） 公路橋梁設(shè)計手冊 梁橋（上、下冊） 人民交通出版社（4） 橋梁計算示例叢書 混凝土簡支梁(板)橋(第二版) 易建國主編 人民交通出版社（5）交通部頒布標(biāo)準JTG B01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準（6）交通部頒布標(biāo)準JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（7）交通部頒布標(biāo)準JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（8）交通部頒布標(biāo)準JTG D61-2005公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范人民交通出版社.六、課程設(shè)計學(xué)時1.5周（二）、橋梁設(shè)計說明橋梁設(shè)計包括縱，橫斷面設(shè)

4、計和平面布置。1. 縱斷面設(shè)計橋梁縱斷面設(shè)計包括確定橋梁的總跨徑，橋梁的分孔，橋道的標(biāo)高，橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。（1） 本橋依題設(shè)。標(biāo)準跨徑為20m。本橋跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價較低，墩臺的造價較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟，分跨布置時要考慮合理的跨徑比例。（2） 本橋為跨河橋梁，橋道的標(biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需求，結(jié)合橋型，跨徑等一起考慮，以確定本橋的中心橋面設(shè)計高程為2.00米。（3） 橋梁縱坡為0.3%，橋頭引道縱坡不宜大于5%2. 橫斷面設(shè)計橋梁橫斷面的設(shè)計，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需求。（1） 本橋橋面行車

5、道凈寬為: 凈9+2×0.75米（2） 為了利于橋面排水，應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%-3.0%的橫向坡度，本橋設(shè)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(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。（2） 從橋梁本身的經(jīng)濟性和施工方便來說，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或橋下路線斜交。必要時通常不宜大于45°，在通航河流上不宜大于5°。4. 橋面鋪裝為了保護橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置3cm厚瀝青混凝土和平均10cm厚水泥混凝土作墊層的橋面鋪裝。5. 橋面伸縮縫為了保證橋

6、跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化，活載作用，混凝土收縮等影響下按靜力圖式自由地變形，在本橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。橋梁總體布置圖（三）、荷載橫向分布計算書（杠杠原理法、偏心壓力）12345 61當(dāng)荷載位于支點處，利用杠桿原理法計算橫斷面 1#梁 對于汽車荷載 對于人群荷載 2梁對于汽車荷載 0.500對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮） 3梁對于汽車荷載 對于人群荷載 2.當(dāng)荷載位于跨中時此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)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(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=6, 梁間距為1.6

7、米。1梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 1梁影響線由、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 對于人群荷載2梁橫向影響線的豎標(biāo)值：2梁影響線由、繪制2梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載 對于人群荷載 3梁橫向影響線的豎標(biāo)值3梁影響線、對于汽車荷載 對于人群荷載 梁號荷載位置公路-直線人群荷載備注1跨中m0.6240.613支點m0.51.4222跨中m0.4990.428支點m0.503跨中m0.50.255支點m0.50（四）、 主梁內(nèi)力計算12345 6主梁縱、橫截面布置圖1 恒載集度（1）主梁： （2）橫隔梁對于邊主梁：對于中主梁：（3）橋面鋪裝層：（4）欄桿和人

8、行道：作用于邊主梁的全部恒載強度：作用于中主梁的全部恒載強度：2 恒載內(nèi)力的計算邊跨彎矩剪力影響線1#及6#梁內(nèi)力（邊跨）跨中彎矩 跨中剪力 支點剪力 2#、3、4及5#梁內(nèi)力（中間跨）跨中彎矩 跨中剪力 支點剪力 3 活載內(nèi)力1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量： 主梁截面形心到T梁上緣的距離： 跨中截面慣性矩：查表 E取 所以沖擊系數(shù)： 2. 汽車荷載作用公路I級均布荷載 對于集中荷載，當(dāng)時，；當(dāng)時，當(dāng)時，采用內(nèi)插法公路為公路級的0.75倍則 當(dāng)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(shù)跨中彎矩影響線如下圖3. 跨中彎矩的設(shè)計，由于跨中彎矩橫

9、向分布系數(shù)1、6梁最大，所以只需計算1、6梁的彎矩，計算如下：對于1#梁車道均布荷載作用下 車道集中荷載作用下 則跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度對于2#和5#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 4. 跨中剪力的計算跨中剪力影響線如下圖：對于1和6#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于2和5#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于3#和4#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力：5. 支點截面剪力的計算剪力影響線如下圖

10、所示：橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度對于1和6#梁附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： 計算人群荷載的支點剪力：對于2和5#梁計算公路級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）： 計算人群荷載的支點剪力：對于3#、4#梁計算公路級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）： 計算人群荷載的支點剪力：8. 荷載組合其中，（五）、 行車道板計算123456由于主梁是用現(xiàn)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1.恒載內(nèi)力的計算（1） 計算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層： 混凝土墊層： T梁翼板自重： 合計： （2）計算每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩： 剪力： 2.活載內(nèi)力的計算根據(jù)軸距及軸重，應(yīng)以重軸為主，取

11、兩后軸280kN計算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾航?jīng)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：作用在每延米板條上的彎矩： 作用在每延米板條上的剪力：3.內(nèi)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設(shè)計值分別為：（六）、 橫隔梁的計算1.確定作用在中橫隔梁的計算荷載：計算彎矩時：計算剪力時：2.內(nèi)力計算3與4主梁間截面彎矩影響線：P=1作用在1梁時：P1作用在6梁時P1作用在2梁時：1主梁處右截面剪力影響線：P=1作用于1梁截面的右邊時 既 P=1作用于1梁截面的左邊時既 繪制的和的影響線如下圖所示：彎矩的計算公路-II級：人群荷載：剪力的計算：人群荷載：3.內(nèi)力基本組合：彎矩： 剪力： （七）、主要參考文獻1房貞政. 橋梁工程（第一版）北京：中國建筑工業(yè)出版社，20042葉見曙. 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（第二版）北京：人民交通出版社，