橋梁工程課程設計(完整版)

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一、設計資料

1橋面凈寬凈-7+2×1.5m人行道

2主梁跨徑及全長

標準跨徑

l=21.70m（墩中心距離）

計算跨徑l=21.20m（支座中心距離）

主梁全長l

=21.66m（主梁預制長度）

全

3設計荷載

公路—I級；人群荷載3.02

kN/

m

4設計安全等級

二級

5橋面鋪裝

瀝青表面處厚5cm（重力密度為233

kN/），混凝土墊層厚6cm（重力密度為

m

243

m

m

kN/

kN/），T梁的重力密度為253

6T梁簡圖如下圖

主梁橫截面圖

二、設計步驟與方法

Ⅰ.行車道板的力計算和組合

（一）恒載及其力（以縱向1m寬的板條進行計算）

1）每延米板上的恒載g

瀝青表面1g：0.05×1.0×23

1.15kNm/混凝土墊層2g：0.06×1.0×24

1.44kNm/T梁翼板自重3g：30.080.14g1.025

2.752+=

??=kNm/合計：g=g5.34i=∑kNm/

2）每米寬板條的恒載力

懸臂板長()0160180.712lm-=

=彎矩22115.34(0.71)1.3522

AgMgl=-=-??=-·kNm剪力05.340.713.79AgQgl==?=kN

（二）汽車車輛荷載產生的力

60

５0

1）將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為140kN，輪壓分布寬度如圖5所示，車輛荷載后輪著地長度為a2

0.20m，寬度b20.60m，

則得：

a1

a22H0.22×0.110.42m

b1b22H0.62×0.110.82m荷載對于懸臂梁根部的有效分布寬度：

12l0.421.420.713.24moaad=++=++?=

2）計算沖擊系數μ

結構跨中截面的慣矩cI：

翼板的換算平均高度：()1814112

h=?+=cm主梁截面重心位置：()()11130

1601811130182241.18160181113018

a-??+??==-?+?cm則得主梁抗彎慣矩：

()()22

326411111301601811160181141.2181813041.26.6310122122cIm????=?-?+-??-+??130+??-=???????

結構跨中處單位長度質量cm：

3

315.45101.577109.8

cGmg?===?22/Nsm混凝土彈性模量E：

取102.8010E=?2/Nm

由以上數據可得簡支梁橋的基頻：

3.790f===Hz按照《橋規(guī)規(guī)定》f介于1.5Hz和14Hz之間，沖擊系數按照下式計算：

()()110.1767ln0.01571.22f-μ=+-=

由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼緣板上，故沖擊系數取1+μ=1.22

3）作用于每米寬板條上的彎距為：

()114020.8211.30.7114.184443.244ApobPMla?????=-+μ-=-??-=-?????

??·kNm作用于每米寬板條上的剪力為：

()140211.328.52443.24

ApPQa?=-+μ=?=?kN（三）力組合

1）承載能力極限狀態(tài)力組合計算

udg1.21.41.2(1.35)1.4(14.18)21.47AAPMMM=+=?-+?-=-·kNm

udg1.21.41.23.791.428.5244.48AAPQQQ=+=?+?=kN

2）正常使用極限狀態(tài)力組合計算

udg0.71.350.7(14.18)11.28AAPMMM=+=-+?-=-·kNm

udg0.73.790.728.5223.75AAPQQQ=+=+?=kN

Ⅱ.主梁荷載橫向分布系數計算

（一）當荷載位于支點處時（應按杠桿原理法計算）

根據《公路橋涵設計通用規(guī)》JTGD60-2004）規(guī)定，在橫向影響線上確定荷載沿橫向最不利的布置位置。例如，對于車輛荷載，規(guī)定的車輪橫向輪距為1.8m，兩列汽車車輪的橫向最小間距為1.3m，車輪矩離人行道緣石最少為0.5m。

1#梁

車輛荷載1max0.4382q

qqqPAP=η=∑

人群荷載

1max0.751.656rrorAPP=η?=

由此可得1號梁在車輛荷載和人群荷載作用下的最不利荷載橫向分布系數分別為10.438oqm=和11.656orm=（5號同1號）

同理可得2號梁在車輛荷載和人群荷載作用下的最不利荷載橫向分布系數分別為：

2＃梁

20.5oqm=和20orm=（4號同2號）

同理可得3號梁在車輛荷載和人群荷載作用下的最不利荷載橫向分布系數分別為

3＃梁

30.594oqm=和30orm=

（二）當荷載位于跨中時（考慮用修正偏心壓力法計算）

對抗扭修正系數的計算：

由于333341

11.60.110.3001.190.182.79103nTiIcbtm-===??+??=?∑1.402ξ=21.

22.65251.6

lB==