梁工程課程設(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計算書-4參考文獻(xiàn)-21橋梁總體布置圖-25主梁縱、橫截面布置圖-26橋面構(gòu)造橫截面圖-27橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書一、 課程設(shè)計題目 1、 鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19米，計算跨徑為18.5米，預(yù)制梁長為18.96米，橋面凈空：凈8.5+21.00米）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）：0/0，3/5，4/12，3/17，2/22，2/27，0/35（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

2、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5、橋臺設(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印；計算書和圖紙要裝訂成冊，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(xiàn)（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教材（2）

3、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(zhǔn)JTG B01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（6）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（7）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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周橋梁設(shè)計說明橋梁設(shè)計包括縱.橫斷面設(shè)計和平面布置。1. 縱斷面設(shè)計（1）本梁橋根據(jù)水文計算來確定。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19.00m（墩中心距離）

4、。本橋的跨徑較小，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）本梁橋為跨河橋梁，橋道的標(biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要，結(jié)合橋型.跨徑等一起考慮，以確定合理的橋道標(biāo)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(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：凈人行道（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)置從橋面中央傾向兩側(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

5、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(hù)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5cm厚瀝青混凝土和8cm厚C25混凝土作墊層的橋面鋪裝。5.橋面伸縮縫一 計算荷載橫向分布系數(shù)1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 對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負(fù)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)

6、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=5, 梁間距為2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 二、 主梁內(nèi)力計算123451 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）欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強度：作用

7、于中主梁的全部恒載強度： 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 1/4跨處彎矩： 1/4跨處剪力：2#、3、4#及5#梁內(nèi)力（中間跨）跨中彎矩 跨中剪力 支點剪力 1/4跨處彎矩： 1/4跨處剪力：1 活載內(nèi)力1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖求主梁截面重心位置ax翼板換算平均高度 截面慣性矩：簡支橋梁基頻計算公式為，對于單根主梁：混凝土彈性模量E=2.8，主梁跨中截面慣性矩為Ic=0.071353m4，主梁處單位長度質(zhì)量：邊主梁mc=1.85 中主梁mc=1.93根據(jù)表，沖擊系數(shù) 同理 中主梁： 2. 汽車荷載作用公路級均布荷載 對于集中荷載，當(dāng)時，；當(dāng)時

8、，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，1. 跨中彎矩的設(shè)計荷載橫向分布系數(shù) 梁號 荷載位置 公路級 人群荷載 一#梁 跨中mc1把0.82改成0.6 0.688 支點mo20.55 1.438 二#梁 跨中mc2 0.6 0.444 支點mo2把0.55改成0.7250 三#梁 跨中mc30.40.4 支點 mo3把 0.594改成0.7250由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1、5梁最大，所以只需計算1、5梁的彎矩，計算如下：對于1#梁車道均布荷載作用下車道集中荷載作用下 則跨中人群

9、荷載最大彎矩對于2#和4#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：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：4. 跨中剪力的計算跨中剪力影響線如下圖： 175.5kN對于1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2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：對于3#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所示：橫向分布系數(shù)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(biāo) ： 計算人群荷載的支點剪力：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）

10、：計算人群荷載的支點剪力：對于3#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：計算人群荷載的支點剪力：6. 1/4跨彎矩的計算1/4跨彎矩的影響線如下圖對于1#和5#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：對于3#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩：7. 1/4跨剪力的計算1/4跨剪力影響線如下圖： 175.5KN對于1和5#梁計算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計算人群荷載的跨中剪力：對于2和4#梁計算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計算人群荷載的跨中

11、剪力：對于3#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：8. 荷載組合其中，跨中彎矩組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5862.221269.4773.582894.332、4900.24928.1447.482432.863900.24618.7642.781994.47跨中剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、50128.843.77184.602、4094.192.44134.603062.802.1990.37支點剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5176.87

12、218.7418.88539.632、4184.67202.607.50513.643184.67200.596.76510.001/4跨彎矩組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5646.66952.0755.182170.692、4675.18696.0735.611824.603675.18464.0532.081495.821/4跨剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、688.43207.908.48406.672、592.33152.005.47329.723、492.33101.334.93258.18三、 行車道

13、板計算12345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(jìn)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： C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：四 橫隔梁的計算1.確定作用在中橫隔梁的計算荷載：計算彎矩效應(yīng)的：計算剪力效應(yīng)的：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5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 P=1作用于1梁截面的左邊時繪制的和的影響線如下圖所示： 彎矩的計算公路-II級：剪力的計算： 3.內(nèi)力基本組合：內(nèi)力組合鑒于永久作用效應(yīng)很小，計算忽略不計。（3） 承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合基本組合：（4） 正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合（不計汽車沖擊影響）短期效應(yīng)組合： 主要參考文獻(xiàn)1房貞政. 橋梁工