钢结构设计原理课程设计
计算说明书
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"
班级
姓名
学号
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指导教师
!
《钢结构设计原理》课程设计
一、设计目的
1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构》课程有关理论知识；
2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力；
3、为将来毕业设计打下基础。
二、设计要求
必须符合钢结构设计规范GBJ17-88规定的有关设计公式及设计内容。
@
三、设计题目
按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。
四、设计内容
F
F !
F
F F
F/2 F/2
L
包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。
五、已知条件
跨度：14米 钢号：Q345 焊条号：E50 恒荷载标准值：88kN
活载标准值：196kN 集中荷载个数：6个 集中荷载跨度C=2米
—
六、其它说明
1、恒、活荷载的分项系数分别为、；
2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F 是恒、活荷载通过次梁传到主梁上；
3、主梁自重估计值均为m kN q /4=，且主梁钢板采用手工焊接；
4、主梁允许最大挠度值[]400/1/=l v T ；
5、主梁的截面建筑容许最大高度为mm 2500。
七、设计过程
㈠主梁设计
~
1
主梁自重标准值m kN q GK /4=，设计值为m kN m kN q /8.4/42.1=?=。 则主梁最大剪力（支座处）为
kN kN ql F V 6.11732148.438026226max =??
?
???+?=+?=
》
最大弯矩（跨中）为
m kN m kN F
F F F
ql Rl M ?=????
?
??-?-?-?-?-?=-?-?-?--=4.444238033805380723808148.421413303572
822
2max
采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度mm t f 16≥，故抗弯强度设计值
2/295mm N f =。
计算需要的截面模量为 3336
101434229505.1104.4442mm mm f M W x x x ?=??==γ
2、试选截面
⑴确定腹板高度0h
①建筑允许最大高度 mm h 2500max = ②按刚度条件，梁的最小高度为
.
[]mm mm l v l f h T 12861400040010
285.1295/10285.16
6min =???=??=
③经济梁高，按经验公式
mm W h x ce 140130073=-?= 取梁的腹板高度为 mm h 14000= ⑵确定腹板厚度w t
①按抗剪要求腹板厚度为 mm mm f h V t v w 6.51801400106.11732.12.13
0max =???=≥
②按经验公式 ()cm cm h t w 1.111/14011/0==≥
取腹板厚度 mm t w 12=
(
⑶确定翼缘尺寸
每个翼缘所需截面积为
2
230074446140012140010143426mm mm h t h W A w x f =???
? ???-?=-= 翼缘宽度为
h/5b =～1400/5h/3=～2801400/3mm =～467mm 取320mm b =
翼缘厚度为 ^
mm mm b 3.23320/7444/A t f === 取26mm t =
3、截面验算
⑴梁的截面几何参数
()mm mm t 145226214002h h 0=?+=?+=
）
()mm mm t h 14262/26214002/2h 01=?+=?+=
()[]
()
44333
03x 11204191408.302.14532121121I cm cm h t b bh w =?-?=?--=
33
x 154332
.145112041922W cm cm h I x =?== mm 21t =w
()()2204.3446.23221402.12A cm cm bt h t w =??+?=+=
⑵强度验算
）
①验算抗弯强度
2223
6
x /295/1.274/10
1543305.1104.4442M mm N f mm N mm N W nx x =<=???==γσ ②验算抗剪强度
()2
22
4
3max /170/4.77/121011204193501270071326320106.1173V mm N f mm N mm N t I S v w x =<=????+????==τ
③主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即
0c =σ）。
④验算折算应力（腹板端部）
()()224
60max 1/277/1011204192/1400104.44422/mm N mm N I h M x =???==σ 2
24
311/4.8/12
1011204197132632010190mm N mm N t I VS w x =??????==τ （
则折算应力为
222222
12
1ZS /5.3241.1/4.277/4.832773mm N f mm N mm N =<=?+=+=τσσ
⑶刚度验算
全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为
()kN kN R 102415428428462
1
=?++?=
m kN m kN M k ?=????
?
???-?-?-??-?-?=5.23896284628462845.72842181542159302 []40016231
1011204191006.2483.114000105.23895483.15456=<
=????????=?≈l v EI l M l v T x k T 4、变截面的设计
：
⑴变截面位置和端部截面尺寸
梁的截面在半跨内通常做一次改变，可以节约钢材，一般在距支座7/l 处改变截面比较经济。
此处的弯矩 m kN M ?='4.2270，剪力 kN V 4.1130=' 变截面所需的翼缘宽度
3636
10330.729505.1104.2270mm mm f M W x ?=??='='γ
()
()
222362
130********/6/140012145210330.7/6/mm mm h h t h W t b w =?-??=-'='
令厚度mm t 26=不变，采用mm b 200='仍满足各项要求。 |
⑵变截面后强度验算
①变截面的几何参数
()[]
()[]
4943330
31003.8140012200145220012
112
1mm mm h t b h b I w x ?=?--?=-'-'='
3739
10106.11452
1003.822mm mm h I W x x ?=??='='
()()363111071.32/1426262002/mm mm h t b S ?=??='='
3
6360011065.64140012214001071.342mm mm h t h S S w ?=??
? ????+?=??+'='
|
②变截面强度验算
a.验算抗弯强度
2
227
6/295/5.195/10106.105.1104.2270mm N f mm N mm N W M x
x =<=???=''
='γσ
b.验算抗剪强度
22296
3/170/0.78/121003.81065.6104.1130mm N f mm N mm N t I S V v w
x =<=?????='''='τ
—
c.验算折算应力（腹板端部）
()()229601/91.197/1003.82/1400104.22702/mm N mm N I h M x
=???=''='
σ 2
296311/52.43/121003.81071.3104.1130mm N mm N t I S V w
x =?????=''
'='
τ 则折算应力为
2
22222
121/5.3241.1/8.211/52.43391.1973mm N f mm N mm N ZS =<=?+='+'='τσσ
③变截面刚度验算
跨中有6个间距（m C 2=）相等的集中荷载kN F k 284=,近似折算成均布荷载
mm kN C F q k k /14752
2844=+=+=
，变截面位置在距支座7/l 处，即7/1=α。
>
最大相对挠度为
()[]400
14151
71347111003.81011204192.311011204191006.21400012438453412.31384539
445333
=<=???
?????? ?
??-?????? ??-???+??????=??
?
?????-????
??-'+=l v I I EI l q l v T x x X
k T αα 5、翼缘焊缝设计
⑴支座处
mm mm f I S V h w f x f 39.12001003.84.11071.3106.11734.196
31max =??????=''≥ )
⑵变截面处
mm mm f I S V h w f x f 14.2200
1011204194.1713
26320104.11304.1431=???????='≥'
对于手工焊 mm t h f 65.7265.15.1max min =?=≥，采用 mm h f 10=。
㈡设计和布置其腹板加劲肋
66/235807.11612/1400/0=>==y w f t h ，并且140/235170/0= mm mm h a 28001400220=?=≤。故在两个次梁与主梁连接处之间应增设一个横向加劲肋，加 劲肋之间的间距取为mm a 2000=，加劲肋成对布置于腹板两侧，如图所示， 1、计算区格腹板的局部稳定 仅布置横向加劲肋，由于0=c σ，故按公式12 2 ≤??? ? ??+???? ??cr cr ττσσ进行计算。 2、临界应力计算 ⑴cr σ的计算：由于主梁受压翼缘扭转受到约束 85.0799.0235 345 17712/1400235 177 /0<=?= = y w b f t h λ ' 则2 /295mm N f cr ==σ ⑵cr τ的计算：0.14.11400/2000/0>==h a ，故 () () 8.028.1235 345 2000/1400434.54112 /1400235 /434.541/2 2 00>=? ?+?= += y w s f a h t h λ 则()[]()[]22/856.121/1708.028.159.018.059.01mm N mm N f v s cr =?-?-=--=λτ 4、加劲肋的设计 横向加劲肋采用对称布置，其尺寸为 外伸宽度为 mm mm h b s 7.864030140040300=?? ? ??+=+≥ 2000 2000 ` 2000 2000 取mm b s 90=。 厚度为 mm mm b t s s 615 90 15==≥ 取mm t s 6=。 5、支座支承加劲肋的设计 ①支座加劲肋的宽度为支座处翼缘的宽度mm b ce 200=，则支座支承加劲肋采用 mm mm 16200? ②支座支承加加劲肋计算，如图所示 ()2282.492.185.14206.1cm cm A =?+?= 443381.10682.185.14121206.1121cm cm I x =?? ? ????+??= cm cm A I i 63.482 .4981 .1068=== 2.3010 63.414000=?== i h λ 查表得935.0=?，（b 类） 2 222 3/295/6.265/1082.49935.0102.1237mm N f mm N mm N A R =<=???=? 支座加劲肋端部刨平顶紧，其端部承压应力，得 200 16 2223 /400/6.386/20016102.1237mm N f mm N mm N A R ce ce ce =<=??==σ ③支座支承加劲肋与腹板用直角角焊缝连接，焊脚尺寸为 mm mm f l R h w f w f 16.3200140027.0102.12377.03 =????=?=∑ mm mm t h f 6.7265.15.1max =?=≥ 取mm h f 8= 本科生课程设计报告书 教学单位 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师 《钢结构设计原理》课程设计 一、设计目的 1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构》课程有关理论知识； 2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力； 3、为将来毕业设计打下基础。 二、设计要求 必须符合钢结构设计规范GBJ17-88规定的有关设计公式及设计内容。 三、设计题目 按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。 四、设计内容 包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。 五、已知条件 跨度：14米 钢号：Q345 焊条号：E50 恒荷载标准值：88kN 活载标准值：196kN 集中荷载个数：6个 集中荷载跨度C=2米 六、其它说明 1、恒、活荷载的分项系数分别为1. 2、1.4； 2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F 是恒、活荷载通过次梁传到主梁上； 3、主梁自重估计值均为m kN q /4=，且主梁钢板采用手工焊接； 4、主梁允许最大挠度值[]400/1/=l v T ； 5、主梁的截面建筑容许最大高度为mm 2500。 七、设计过程 ㈠主梁设计 1 主梁自重标准值m kN q G K /4=，设计值为m kN m kN q /8.4/42.1=?=。 则主梁最大剪力（支座处）为 kN kN ql F V 6.1173 2148.438026226max =??? ???+?=+?= 最大弯矩（跨中）为 m kN m kN F F F F ql Rl M ?=???? ? ??-?-?-?-?-?=-?-?-?--=4.444238033805380723808148.421413303572 822 2max 采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度mm t f 16≥，故抗弯强度设计值 2/295mm N f =。 龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e86948820.html, 钢-混组合梁桥的设计优化及应用 作者：周俊书李兵任亚 来源：《中国科技纵横》2020年第06期 摘要：近年来，钢-混凝土组合梁桥因其施工快速及结构性能优越而越来越多地被应用于高速公路的建设中。以某高速公路互通主线的钢-混组合连续梁桥为背景，介绍了该类型梁桥的基本结构形式，阐述了钢-混组合连续梁桥设计过程中优化负弯矩区混凝土桥面板受力采取的措施，为类似桥梁设计优化提供思路。 关键词：钢-混组合梁;连接件;负弯矩区混凝土 中图分类号：U448.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0130-02 1设计背景 随着科学技术的进步，中国桥梁建设工作在近年来迅速发展，预应力混凝土箱梁由于施工工艺成熟，施工质量优异等优点而被广泛应用。然而，随着桥梁对大跨径需求的增加，传统的混凝土箱梁桥由于结构自重大、地震响应大、腹板后期开裂等问题日益突出，已逐渐满足不了大跨径桥梁建设的需求。大跨径桥梁趋于选择自重更轻、跨越能力更大的结构形式。钢-混凝土组合梁桥相较于传统的混凝土箱梁桥具有自重小、结构轻巧美观、施工周期短、不中断下穿公路的通行等优点，而越来越多地被应用于高速公路的建设中。 钢-混凝土组合梁是由混凝土桥面板和钢梁通过剪力连接件组合共同承受荷载的梁。在设计过程中，尽力让混凝土桥面板承受压应力，钢梁承受拉应力，以此充分发挥各自材料特性来使结构的经济效益最大化。然而在钢-混组合连续梁的设计过程中，不可避免墩存在顶负弯矩区域的混凝土桥面板承受拉应力、钢梁承受压应力。此时需要采取措施控制混凝土桥面板开裂和钢梁承压局部失稳的问题。如根据路线设计要求，半径较小的曲線组合梁桥还应考虑弯扭耦合效应[1]。即将通车的杨寨东互通主线桥主跨部分采用36m+60m+42m的组合结构，本文将介绍其设计优化过程中采取的相关措施。 2工程概况 杨寨东互通K0+412.5主线大桥位于武汉城市圈环线高速公路大随至汉十段杨寨东互通内，为跨越麻竹高速而设。桥梁左幅桥宽8.25m，跨径为11×20m+（36+60+42）m+4×20m的连续小箱梁和钢-混凝土组合梁;桥梁右幅桥宽12.75m，跨径为11×20m+（42+60+36） m+4×20m的连续小箱梁和钢-混凝土组合梁。其中跨越麻竹高速主线按照8车道41m路幅预留，且建设期不中断麻竹高速公路的交通通行，受制于上跨麻竹高速主线的净空要求，预应力混凝土箱梁方案不再适用。在钢-混凝土组合梁与钢箱梁的方案选择过程中，钢筋混凝土桥面 钢结构设计原理课程设计 计算说明书 班级 姓名 学号 指导教师 《钢结构设计原理》课程设计 一、设计目的 1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构》课程有关理论知识； 2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力； 3、为将来毕业设计打下基础。 二、设计要求 必须符合钢结构设计规范GBJ17-88规定的有关设计公式及设计内容。 三、设计题目 按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对 称工型截面。 四、设计内容 包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。 五、已知条件 F F F F F F/2 F/2 L 跨度：14米 钢号：Q345 焊条号：E50 恒荷载标准值：88kN 活载标准值：196kN 集中荷载个数：6个 集中荷载跨度C=2米 六、其它说明 1、恒、活荷载的分项系数分别为、； 2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F 是恒、活荷载通过次梁传 到主梁上； 3、主梁自重估计值均为m kN q /4=，且主梁钢板采用手工焊接； 4、主梁允许最大挠度值[]400/1/=l v T ； 5、主梁的截面建筑容许最大高度为mm 2500。 七、设计过程 ㈠主梁设计 1、荷载和内力的计算及内力图的绘制 主梁自重标准值m kN q GK /4=，设计值为m kN m kN q /8.4/42.1=?=。 则主梁最大剪力（支座处）为 kN kN ql F V 6.11732148.438026226max =?? ? ???+?=+?= 最大弯矩（跨中）为 m kN m kN F F F F ql Rl M ?=????? ??-?-?-?-?-?=-?-?-?--=4.444238033805380723808148.421413303572 8222max 采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度mm t f 16≥，故抗弯强度设计值 目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27 《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为25米，计算跨径为24.5米，预制梁长 为24.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周 预应力简支t型梁桥毕业设计 第一部分桥梁设计 第一章水文计算 1.1原始资料 1.1.1水文资料： 浑河发源于辽宁省新宾县的滚马苓，从东向西流过沈阳后，折向西南，至海城市三岔河与太子河相汇，而后汇入辽河。浑河干流长364公里，流域面积11085平方公里。本桥位上游45公里的大伙房水库，于1958年建成，该水库控制汇流面积5563平方公里，对沈阳地区的浑河洪峰流量起到很大的削减作用。根据水文部门的资料，建库前浑河的沈阳水文站百年一遇洪峰流量位11700立方米/秒，建库后百年一遇推算值为4780立方米/秒。浑河没年12月初开始结冰，次年3月开始化冻。汛期一般在7月初至9月上旬，河流无通航要求。桥为处河段属于平原区次稳定河段。 1.1.2设计流量 根据沈阳水文站资料，近50年的较大的洪峰流量如下： 大伙房水库建库前 1935年5550立方米/秒 1936年3700立方米/秒 1939年 3270立方米/秒 1942年 3070立方米/秒 1947年 2980立方米/秒 1950年 2360立方米/秒 1951年 2590立方米/秒 1953年 3600立方米/秒 1954年3030立方米/秒 大伙房水库建库后 1960年2650立方米/秒 1964年2090立方米/秒 1971年2090立方米/秒 1975年2200立方米/秒 1985年2160立方米/秒 根据1996年沈阳年鉴，浑河1995年最大洪峰流量4900立方米/秒（沈阳 水文站）为百年一遇大洪水。1995年洪水距今较近，现场洪痕清晰可见，根据实测洪水位，采用形态断面计算1995年洪峰流量为5095立方米/秒，与年鉴资料相差在5％之内。故1995年洪峰流量可作为百年一遇流量， 洪水比降采用浑河洪水比降0.0528％。 经计算确定设计流量为Qs＝4976.00立方米/秒，设计水位16米。 第六章简支钢板梁和钢桁梁桥2008年11月2日1 第一节钢桥概述 一般地，将桥跨结构用钢制成，无论其墩台用什么材料建造，均可称之为钢桥。 与常用的其它建筑材料相比，钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均较高的匀质材料，而其重量则相对较轻。因此，钢桥具有很大的跨越能力。 当要建造的桥梁跨度特别大，荷载特别重，采用其它建筑材料来建造桥梁有困难时，一般常采用钢桥。 钢桥的基本特点： ①构件特别适合用工业化方法来制造，便于运输，工地的安装速度也快，因而钢桥的施工工期较短； ②钢桥在受到破坏后，易于修复和更换； ③耐候性差、易锈蚀，铁路钢桥采用明桥面时噪声大，维护费用高。本节所讨论的钢桥主要以铁路钢桥为主。 2008年11月2日2 一、钢桥所用的材料 z钢种－碳素钢（含碳量为0.03~0.25%的钢）、低合金钢（各种合金元素总含量不超过3％的钢）、高性能钢（高强、具备耐候和防断裂性能） z钢材形状－工字钢、角钢、槽钢、管钢，方钢，T形钢（型材）和钢板（板材）线材——用于混凝土结构 z桥梁钢与结构钢前者引用自前苏联，后者用于美、日、欧盟 z钢号－碳素钢（A3，A3q等），现标准：GB700－88 Q+数字＋质量等级符号＋脱氧方法符号如Q235 低合金钢（16Mnq, 15MnVN 等），现标准：GB/T714－2000 国家标准《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000 z钢的工艺要求和使用要求－对钢的化学成分和力学性能的要求–化学成分－合金元素：碳、锰、硅等，微量元素铬、镍、钒等，有害杂质：硫、磷等，表6－1，对钢的可焊性的一种评估 –力学（机械）性能 z拉伸试验（弹性极限、屈服点、极限强度、延伸率、断面收缩） z冷弯试验：检查工艺和质量的指标 z冲击试验：夏比（V形缺口）试件，钢材韧性和低温抗脆断性能 z疲劳试验（与材料和构造有关） 2008年11月2日3 ICS 93.080.01 CCS P 28 DB33浙江省地方标准 DB33/T 2283—2020 公路钢板混凝土组合梁桥设计规范 Specification for design of highway steel plate-concrete composite girder bridg e 2020 - 11 - 27 发布2020 - 12 - 27 实施 浙江省市场监督管理局发布 DB33/T 2283-2020 目次 前言................................................................................ II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 材料 (2) 4.1 一般规定 (2) 4.2 钢材 (2) 4.3 混凝土 (3) 4.4 连接件 (3) 5 基本规定 (3) 5.1 一般规定 (3) 5.2 结构形式 (3) 5.3 结构布置 (3) 6 结构设计 (6) 6.1 一般规定 (6) 6.2 钢结构 (6) 6.3 混凝土桥面板 (10) 6.4 连接件 (12) 6.5 支座 (12) 6.6 连续组合梁负弯矩区 (12) 7 耐久性设计 (12) 7.1 一般规定 (13) 7.2 排水设计 (13) 7.3 维修空间 (13) 7.4 钢结构 (14) 7.5 混凝土桥面板 (14) 7.6 连接件 (15) 7.7 钢混结合部 (15) 8 结构计算 (15) 8.1 一般规定 (15) 8.2 作用及作用组合 (15) 8.3 计算模型 (17) 8.4 承载能力极限状态计算 (17) 8.5 正常使用极限状态计算 (17) I 毕业设计（论文） 计(论文)题目：钢筋混凝土简支T型梁桥 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 者签名：日期： 导教师签名：日期： 使用授权说明 人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 者签名：日期：年月日 师签名：日期：年月日 目录 摘要 (2) 前言 (5) 第一章桥型方案比选 (6) 1.1 概述 (6) 1.2 主要技术指标 (6) 1.3 桥型方案比较 (6) 第二章设计资料和结构尺寸 (9) 2.1 设计资料 (9) 1.中华人民国交通部部标准：《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003 ) (10) 7. 玲森：《桥梁工程》，人民交通，1985 (10) 9. 公路桥涵设计手册：《基本资料》，人民交通，1991 (10) 2.2 结构尺寸 (10) 2.3、毛截面几何特性 (11) 第三章力计算 (12) 3.1 恒载作用力计算 (12) 3.2 活载作用力计算 (13) 第四章预应力钢筋设计 (22) 4.1 预应力钢筋数量的确定及布置 (22) 4.2 换算截面几何特性计算 (23) 4.3 预应力损失计算 (24) 第五章截面强度与应力计算 (28) 5.1、按极限状态承载能力的计算 (28) 5.2、正常使用极限状态计算 (29) 5.3、持久状况应力验算 (35) 5.4、短暂状态应力验算 (38) 第六章墩柱桩设计资料 (40) 8). 玲森：《桥梁工程》，人民交通，1985 (41) 10) 公路桥涵设计手册：《桥梁附属构造与支座》，人民交通，1991 (41) 12). 公路桥涵设计手册：《基本资料》，人民交通，1991 (41) 第七章盖梁计算 7.1 荷载计算 (41) 7.2 力计算 (51) 7.3 截面配筋设计及承载力校核 (54) 第八章桥墩墩柱计算 (58) 8.1 荷载计算 (58) 8.2 截面配筋计算及应力验算 (60) 第九章钻孔灌注桩计算 (63) 9.1 荷载计算 (63) 9.2 桩长计算 (65) 9.3 桩的力计算( m 法) (66) 9.4 桩身截面配筋与强度验算 (69) 9.5 墩顶纵向水平位移验算 (71) 第十章埋置式桥台计算 (73) 1.1.1.钢桁梁施工方法及工艺 本线路为跨越东海河设臵南畔中桥，孔跨布臵为1-64m单线道砟桥面简支钢桁梁。根据实际情况钢桁梁采用拖拉法架设就位进行施工。 钢桁梁拖拉法施工主要工序为搭设拼装及拖拉支架、钢梁拼装、拖拉就位后调整落梁及桥面砼施工等，工艺流程见图2-2.2-18。 拆除支架、附属工程施工 图2-2.2-18 钢桁梁拖拉法施工工艺流程图 1.1.1.1.施工准备 1.1.1.1.1.施工场地准备 杆件装卸、场内移位以及膺架搭设吊装采用一台QY25，杆件拼装采用一台QY50汽车吊，用一台加长运输车转运杆件，在杆件吊装 和转运过程中要对杆件进行护角保护，防止损伤杆件。 根据现场实际情况，在大里程桥台后路基上选择约3500m2的场地可作为架梁场地，在架梁场地内应合理布臵杆件堆放厂、预拼场、场内道路及高强度螺栓存放库、小型机具零星材料库、试验室、配电房、管理房等生产临时设施。 ⑴杆件存放库 杆件从工厂运到工地时要临时存放，存放场要根据杆件规格、数量、存放时间、卸装机具、确定其面积。按经验每吨按2～3m2考虑。场地需平整、压实，填料应用石渣，且排水设施完善。 ⑵杆件预拼场 为减少桥上拼装工作，降低拼装难度，提高拼装精度和加快拼装速度，杆件在上桥拼装前要先按节点长度预拼成构架单元，预拼场内按钢梁节点位臵、纵横梁、上下平纵联、桥门架、横联等设臵拼装台座，预拼场要用混凝土硬化。 ⑶喷砂场 杆件栓合板面或板钣面损坏，或摩擦系数检查不合格，则需要在工地进行补喷处理。喷砂场配套设臵空压机房和喷砂设臵。喷砂场应设在下风边缘位臵。 ⑷油漆存放库 杆件预拼完和桥上装拼完成后要进行钢梁油漆喷涂，场内布臵存放各种油漆的房屋。 ⑸临时生产房屋 摘要 目前，为适应我国经济的发展，预应力混凝土被更广泛的应用，以此缓解交通给人们生产生活带来的不便。根据安全、适用、经济、美观的桥梁设计原则，并在施工、造价等方面对装配式预应力混凝土简支T梁桥、预应力混凝土空心板连续梁桥及装配式箱型梁桥三种梁桥形式进行了比选，从而确定了预应力混凝土简支T梁桥为设计方案。在本次梁桥方案设计中，着重对预应力混凝土简支T梁桥资料设计、构造的布置、方案绘图、结构计算进行了全面的介绍。结构计算包括对横截面主要尺寸的拟定、可变作用效应计算、预应力损失值估算、持久状况承载能力极限状态承载力验算、主梁变形计算还有行车板道的计算。本设计依据当地环境的影响、人们的需求，道路的建设等方面的综合考虑，进行了大桥的总体布局及桥梁的设计与计算，而预应力混凝土简支T梁桥恰好的具备了适用性强，就地取材，耐久性好，美观的各种优点。桥梁是城市道路的重要组成部分，对当地政治、经济、文化、国防等意义重大，加上其施工充分技术的先进性，预应力混凝土简支T梁桥将给城市增色不少。而今，又由于材料性能的不断改进，设计理论革新创造，施工工艺日趋完善，使得预应力混凝土简支T梁桥地位日益重要，本设计根据各方面条件，确定桥型为预应力混凝土T型梁桥。 关键词：预应力混凝土; T型梁桥; 结构计算；设计方案 Abstract At present, in order to adapt to the economic development of China, the prestressed concrete is more widely used, in order to ease traffic production and living of inconvenience to the people. According to the safe, applicable, economic, beautiful bridge design principles, and in such aspects as construction, the construction cost of prefabricated prestressed concrete simply supported T beam bridge, prestressed concrete hollow slab continuous girder bridge and prefabricated box girder bridge three bridge form has carried on the comparison, thus determine the prestressed concrete simply supported T beam bridge design. In the bridge design, design of prestressed concrete simply supported T beam bridge data, structure layout, plan drawing, structural calculation has carried on the comprehensive introduction. Structural calculation including the main dimensions of cross-section, variable effect calculation, loss of prestress value estimation and lasting condition bearing capacity limit state of bearing capacity calculation, calculation and driving plate girder deformation calculation. This design according to the local environment, people's demand, the influence of road construction and other aspects of the comprehensive consideration, the bridge of the overall layout and the design and calculation of the bridge, and prestressed concrete simply supported T beam bridge just have strong applicability, local materials, good durability, various advantages, beautiful. Bridge is an important part of city road, to the local political, economic, cultural, national defense and so on is of great significance, and its construction technology of advanced fully, prestressed concrete simply supported T beam bridge will give city graces many. Now, due to the constant improvement of the material performance, innovation creates design theory, construction technology is increasingly perfect, make prestressed concrete simply supported T beam bridge position is becoming more and more important. Key words: prestressed concrete; T girder bridge; structural calculation; design scheme 40m预应力混凝土简支T形梁桥毕业设计 中国矿业大学2008届本科生毕业设计 预应力混凝土简支T形梁桥（夹片锚具） 一设计资料及构造布置 1．桥梁跨径及桥宽 标准跨径：40m（墩中心距离） 主梁全长：39.98m 计算跨径：39.00m 桥面净空：净9+2m=11m 2．设计荷载 公路—?级，人群荷载3.0KN/m2，每侧人行栏，防撞栏重力的作用力分别为1.52KN/m和 4.99KN/m 3.材料及工艺 混凝土：主梁采用C50，栏杆及桥面铺装用C30。 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的?15.2钢绞线，每束六根，全梁配七束，fpk=1860Mpa。 普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋，直径小于12mm 的均用R235钢筋。按后张法施工工艺要求制作主梁，采用内径70mm，外径77mm的预埋波纹管和夹片锚具。 4.设计依据 （1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》（2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》 (3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG B62—2004) (4)基本计算数据见表一 (二)横截面布置 1.主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对 提高主梁截面效率指标?很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2750mm,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输, 吊装阶段的小截面(bi?1700mm)和运营阶段的大截面 (bi?2750mm).净-9+2m的桥宽采用四片主梁,如图一所示. 中国矿业大学2008届本科生毕业设计 注：本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。fck和ftk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压，抗拉标准强度，则：fck=29.6MPa，ftk=2.51MPa。 中国矿业大学2008届本科生毕业设计 2．主梁跨中截面尺寸拟订 （1）预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在 1/15~1/25，标准设计中高跨比约在1/18~1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量， 建筑学院交通学院 课程设计 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥 专业：土木工程（交通土建向） 学号：101600309 学生姓名： 指导教师：白宝玉 装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算 一、设计资料 （一）桥面净空 净-7+2 0.75m人行道 （二）主梁跨径和全长 l=20.00m(墩中心距离) 标准跨径 b 计算跨径l=19.50m(支座中心距离) 主梁全长l全=19.96m(主梁预制长度) （三）设计荷载 公路Ⅱ级荷载，人群荷载3kN/㎡ （四）材料 钢筋：335HRB Mpa 335Φ 235H Mpa 235φ 混凝土：30C （五）计算法 极限状态法 （六）结构尺寸 参考原有标准图尺寸，选用如图1所示，其中横梁用五根。 （七）设计依据 （1）《桥梁工程》白宝玉主编。 （2）《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）,简称《桥规》 （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG 62-2004），简称《公预规》 （4）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 二、主梁的计算 （一）主梁的荷载横向分布系数 1．跨中荷载横向分布系数（按G-M 法） （1）主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix 和I TX 求主梁截面的重心位置 (图2)x a 平均板厚 h 1=1/2(8+14)=11cm 18 13011)18160(2 131813021111)18160(?+?-??+? ?-= x a =41.2cm 4 242323106275.66627500)2.412 130(1301813018121)2112.41(1114211142121m cm I X -?==-??+??+-??+??= T 形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即： I TX =∑3 i i i t b c 式中：C i 为矩形截面抗扭刚度系数（查附表1）； 附表-1 b i 、t i 为相应各矩形的宽度与厚度。 查表可知 b 1/t 1=0.11/1.60=0.069,c 1=1/3 t 2/b 2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c 2=0.301 则 I TX =1.6×0.113/3+0.301×1.19×0. =0.71×10-3=2.80×10-3m 4 单位抗弯及抗扭惯矩： J X =I x /b=6.628×10-2/160=4.142×10-4m 4/cm J TX =I Tx /b=2.280×10-3/160=1.75×10-5m 4/cm 长春建筑学院交通学院 课程设计 装配式钢筋混凝土简支T型梁桥 专业：土木工程（交通土建方向） 学号：101600309 学生姓名： 指导教师：白宝玉 装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算 一、设计资料 （一）桥面净空 净-7+2? 0.75m 人行道 （二）主梁跨径和全长 标准跨径 b l =20.00m(墩中心距离) 计算跨径 l =19.50m(支座中心距离) 主梁全长 l 全=19.96m(主梁预制长度) （三）设计荷载 公路Ⅱ级荷载 ，人群荷载3kN/㎡ （四）材料 钢筋：335HRB Mpa 335Φ 235H Mpa 235φ 混凝土：30C （五）计算方法 极限状态法 （六）结构尺寸 参考原有标准图尺寸，选用如图1所示，其中横梁用五根。 （七）设计依据 （1）《桥梁工程》白宝玉主编。 （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）,简称《桥规》 （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 62-2004），简称《公 预规》 （4）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 二、主梁的计算 （一）主梁的荷载横向分布系数 1．跨中荷载横向分布系数（按G-M 法） （1）主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix 和I TX 求主梁截面的重心位置 (图2)x a 平均板厚 h 1=1/2(8+14)=11cm 18 13011)18160(2131813021111)18160(?+?-??+? ?-= x a =41.2cm 4242323106275.66627500)2.412130(1301813018121)2112.41(1114211142121m cm I X -?==-??+??+-??+??= T 形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即： I TX =∑3 i i i t b c 式中：C i 为矩形截面抗扭刚度系数（查附表1）； i 查表可知 b 1/t 1=0.11/1.60=0.069,c 1=1/3 t 2/b 2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c 2=0.301 钢与组合结构桥梁课程设计 30m钢板组合梁桥课程设计 计算书 姓名：吕博 学号：1150671 任课教师：吴冲 联系方式： 二○一五年一月 目录 1、总体设计..................................................................................................... 错误!未定义书签。 设计原则................................................................................................... 错误!未定义书签。 技术标准................................................................................................... 错误!未定义书签。 设计规范 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 主要材料................................................................................................... 错误!未定义书签。 总体布置................................................................................................... 错误!未定义书签。 2、桥面板设计................................................................................................. 错误!未定义书签。 桥面板尺寸拟定....................................................................................... 错误!未定义书签。 桥面板作用与组合................................................................................... 错误!未定义书签。 3、主梁设计..................................................................................................... 错误!未定义书签。 设计原则与方法....................................................................................... 错误!未定义书签。 主梁尺寸拟定........................................................................................... 错误!未定义书签。 加劲肋尺寸拟定....................................................................................... 错误!未定义书签。 联结系....................................................................................................... 错误!未定义书签。 4、主梁截面特性及内力计算......................................................................... 错误!未定义书签。 结构参数................................................................................................... 错误!未定义书签。 计算模型与方法....................................................................................... 错误!未定义书签。 主梁截面特性计算................................................................................... 错误!未定义书签。 主梁内力计算........................................................................................... 错误!未定义书签。 5、主梁应力验算............................................................................................. 错误!未定义书签。 一、二期恒载效应................................................................................. 错误!未定义书签。 徐变效应................................................................................................... 错误!未定义书签。 收缩效应................................................................................................... 错误!未定义书签。 梯度温度效应........................................................................................... 错误!未定义书签。 车辆荷载效应........................................................................................... 错误!未定义书签。 承载能力极限状态验算......................................................................... 错误!未定义书签。 承载能力极限状态验算......................................................................... 错误!未定义书签。 承正常使用极限状态抗裂验算............................................................. 错误!未定义书签。 6. 次结构验算 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 混凝土桥面板........................................................................................... 错误!未定义书签。 剪力连接件............................................................................................... 错误!未定义书签。 加劲肋验算............................................................................................... 错误!未定义书签。 7.稳定性验算.................................................................................................... 错误!未定义书签。 整体稳定性验算....................................................................................... 错误!未定义书签。 倾覆稳定计算........................................................................................... 错误!未定义书签。 8.刚度验算........................................................................................................ 错误!未定义书签。 刚度与变形验算....................................................................................... 错误!未定义书签。 预拱度的设置........................................................................................... 错误!未定义书签。 9.疲劳破坏极限状态验算................................................................................ 错误!未定义书签。钢结构课程设计--简支钢板梁桥解析
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