桥梁工程简支梁桥计算
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简支梁桥的净跨径、标准跨径和计算跨径梁桥是一种常见的桥梁结构,由支座、梁体和桥面组成。
简支梁桥是其中最简单的一种形式,支座只有两个且不受水平约束,梁体为单跨结构。
在设计和施工过程中,净跨度、标准跨度和计算跨度是重要的参数。
首先,我们来了解一下净跨度的概念。
净跨度是指两个支座之间的实际距离,也就是梁体跨越的长度。
在实际施工中,我们需要测量和确定净跨度,以便正确设置支座位置和梁体的尺寸。
其次,标准跨度是指一类桥梁设计中规定的跨度范围。
根据不同的设计标准和要求,桥梁的标准跨度可以有所不同。
一般情况下,标准跨度是为了满足桥梁的结构和工程要求,使得桥梁能够承受预期的荷载,并保证桥梁的稳定性和安全性。
最后,计算跨度是指在实际设计中使用的跨度数值,它通常会考虑到梁体的自重和荷载的影响。
计算跨度的确定是基于桥梁的承载能力、结构稳定性、挠度控制等多种因素综合考虑的结果。
通过对桥梁的计算跨度进行合理的评估和分析,可以确保桥梁在使用过程中的安全性和可靠性。
在实际的桥梁设计和施工过程中,净跨度、标准跨度和计算跨度都是重要的参数。
净跨度的测量和确定需要准确的数据和精确的测量方法,以确保支座位置的正确设置。
标准跨度可以提供桥梁设计的基本参考,但需要根据具体的工程要求进行调整和修正。
计算跨度则是为了满足桥梁的结构和工程要求,对桥梁的承载能力和稳定性进行合理的评估和分析。
为了更好地理解净跨度、标准跨度和计算跨度的概念,下面以一座简支梁桥为例进行详细分析。
假设我们设计一座简支梁桥,需要确定它的净跨度、标准跨度和计算跨度。
首先,我们需要了解支座的位置和梁体的长度。
通过对桥梁的测量和测试,我们确定两个支座的位置距离为L。
这个L就是梁桥的净跨度,也就是两个支座之间的实际距离。
接下来,我们需要确定桥梁的标准跨度。
标准跨度是为了满足设计要求和工程标准而确定的跨度范围。
在实际设计中,我们可以通过参考相关的建筑规范和设计手册来确定标准跨度的范围。
第四章 简支梁(板)桥设计计算第一节 简支梁(板)桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁,知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用,就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力(弯矩M 和剪力Q ),有了截面内力,就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。
对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁(板)桥,通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力,跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化,弯矩可假设按二次抛物线规律变化,以简支梁的一个支点为坐标原点,其弯矩变化规律即为:)(42maxx l x lM M x -=(4-1) 式中:x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值;m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值;l —主梁的计算跨径。
对于较大跨径的简支梁,一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。
如果主梁沿桥轴方向截面有变化,例如梁肋宽度或梁高有变化,则还应计算截面变化处的主梁内力。
一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用,往往占全部设计荷载很大的比重(通常占60~90%),桥梁的跨径愈大,永久作用所占的比重也愈大。
因此,设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。
如果在设计之初通过一些近似途径(经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等)估算桥梁的永久作用,则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。
在计算永久作用效应时,为简化起见,习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。
因此,对于等截面梁桥的主梁,其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。
如果需要精确计算,可根据桥梁施工情况,将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样,按荷载横向分布的规律进行分配。
对于组合式梁桥,应按实际施工组合的情况,分阶段计算其永久作用效应。
对于预应力混凝土简支梁桥,在施加预应力阶段,往往要利用梁体自重,或称先期永久作用,来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一 .基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二).技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1.3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五).参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出版社(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸1. 主梁截面尺寸:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。
腹板宽0.18m 。
2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m ,采用7片T 型主梁标准设计,主梁间距为2.0m 。
全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m 。
路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算(一).主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J Tx Tx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯== (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=cλ 则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。
桥梁常用计算公式桥梁是道路、铁路、水路等交通工程中非常重要的基础设施。
在设计和施工过程中,需要进行一系列的计算来保证桥梁的稳定性和安全性。
下面是桥梁常用的计算公式和方法,供参考:1.静力平衡计算桥梁的静力平衡是保证桥梁结构稳定的基础。
在计算静力平衡时,常用的公式有:-受力平衡公式:对于简支梁,ΣFy=0,ΣMa=0;对于连续梁,ΣFy=0,ΣMa=0。
-桥墩反力计算公式:P=Q+(M/b),其中P为桥墩反力,Q为桥面荷载,b为桥墩底宽度。
2.梁的弯矩计算桥梁在受到荷载作用时,会出现弯矩。
常用的梁的弯矩计算公式有:-点荷载的弯矩计算公式:M=Px;- 面荷载的弯矩计算公式:M=qx^2/2;-均布载荷的弯矩计算公式:M=qL^2/83.梁的挠度计算挠度是指梁在受荷载作用时的变形程度。
常用的梁的挠度计算公式有:-点荷载的挠度计算公式:δ=Px^2/(6EI);- 面荷载的挠度计算公式:δ=qx^2(6L^2-4xL+x^2)/24EI;-均布载荷的挠度计算公式:δ=qL^4/(185EI)。
4.桥梁的自振频率计算自振频率是指桥梁结构固有的振动频率。
常用的自振频率计算公式有:-单跨梁自振频率计算公式:f=1/2π(1.875)^2(EI/ρA)^0.5/L^2;-多跨梁自振频率计算公式:f=1/2π(π^2(EI/ρA)^0.5/L^2+Σ(1.875)^2(EI/ρA)^0.5/L_i^2)。
5.破坏形态计算桥梁在受到荷载作用时可能发生不同的破坏形态,常用的破坏形态计算公式有:-弯曲破坏计算公式:M=P*L/4;-剪切破坏计算公式:V=P/2;-压弯破坏计算公式:M=P*L/2;-压剪破坏计算公式:V=P。
6.抗地震设计计算在地震区设计的桥梁需要进行抗地震设计,常用的抗地震设计计算公式有:-设计地震力计算公式:F=ΣW*As/g;-结构抗震强度计算公式:S=ηD*ηL*ηI*ηW*A。
其中,ΣW为结构作用力系数,As为地震地表加速度,g为重力加速度,ηD为调整系数,ηL为长度和工况调整系数,ηI为体型和影响系数,ηW为材料和连接性能系数,A为结构抗震强度。
常见预制桥梁长度计算公式预制桥梁是指在工厂里预先制作好的桥梁构件,然后运输到现场进行组装。
预制桥梁具有施工速度快、质量可控、减少施工对交通的影响等优点,因此在现代桥梁工程中得到了广泛的应用。
在设计预制桥梁时,需要对桥梁的长度进行合理的计算,以确保桥梁的安全性和稳定性。
本文将介绍常见的预制桥梁长度计算公式,并对其进行详细的解析。
1. 简支梁的长度计算公式。
简支梁是指两端支座固定,中间自由悬臂的桥梁结构。
在计算简支梁的长度时,可以使用以下公式:L = a + b + c。
其中,L表示简支梁的长度,a表示主梁的长度,b表示悬臂的长度,c表示支座的长度。
主梁的长度可以根据桥梁的跨度和悬臂的长度来确定,通常可以通过有限元分析或者经验公式进行计算。
悬臂的长度一般取主梁长度的1/4到1/3之间,支座的长度取决于支座的类型和规格。
2. 连续梁的长度计算公式。
连续梁是指多个简支梁通过伸缩缝或者连续梁盖板连接在一起的桥梁结构。
在计算连续梁的长度时,可以使用以下公式:L = ΣL1 + ΣL2。
其中,L表示连续梁的长度,ΣL1表示各个简支梁的长度之和,ΣL2表示伸缩缝或者连续梁盖板的长度之和。
在实际工程中,需要考虑伸缩缝或者连续梁盖板的伸缩量,以及连接处的变形和位移,因此在计算连续梁的长度时需要进行综合考虑。
3. 悬索桥的长度计算公式。
悬索桥是指通过悬索将桥梁悬挂在主塔上的桥梁结构。
在计算悬索桥的长度时,可以使用以下公式:L = 2a + b。
其中,L表示悬索桥的长度,a表示主跨的长度,b表示悬索的长度。
主跨的长度可以根据桥梁的跨度和主梁的长度来确定,悬索的长度一般取主跨的1/4到1/3之间。
4. 拱桥的长度计算公式。
拱桥是指通过拱形结构承载荷载的桥梁结构。
在计算拱桥的长度时,可以使用以下公式:L = 2a + b。
其中,L表示拱桥的长度,a表示拱顶的高度,b表示拱脚的跨度。
拱顶的高度和拱脚的跨度可以根据桥梁的跨度和荷载来确定,一般需要进行有限元分析或者经验公式计算。
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书: (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2(l −x )Q x =g2(l −2x ),算得恒载内力。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算基本设计资料1.标准跨径:20m2.计算跨径:19.5m3.主梁全长:19.96m4.桥面宽度(桥面净空):净9m(行车道)+20.5m(防撞栏)。
技术标准设计荷载:公路—Ⅰ级,人群荷载采用主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50 ,容重;桥面铺装采用沥青混凝土:容重。
设计依据《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004)构造形式及截面尺寸(桥梁横断面和主梁纵断面图)全桥共由5片梁组成,单片梁高1.3m,宽2.0m;设5根横梁。
一:主梁的计算一)主梁荷载横向分布系数B=9+2×0.5=10m l=19.5m b/l=0.0.513>0.51.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G-M法)二)主梁的弯矩及抗扭惯矩Ix和ITx求主梁界面的重心位置 (如图):平均板厚:h1===36.5cmIx==0.07254主梁抗扭惯矩按 I T x = ,()对于翼板:对于梁肋:故,主梁的抗扭惯矩为:I T x=单位板宽的弯矩及抗扭惯矩:三)横梁的抗弯及抗扭惯矩翼板的有效宽度的计算,计算如图:横梁的长度取两边主梁轴线之间的距离求横梁截面重心位置:=18cm由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,所以可取单位抗弯及抗扭惯矩:=四)计算参数:===0.387其中B为主梁全宽的一半 L为计算跨径故:五)计算荷载弯矩横向分布影响线已知影响系数b 3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b 0################ 1.15 1.100.980.910.80 b/4################ 1.130.900.660.350.12 b/2################ 1.100.530.12#####-0.66 3b/4################0.900.39##########-1.40 b ################0.800.12##########-1.640################ 1.09 1.06 1.000.960.92 b/4################ 1.060.980.900.820.75 b/2################ 1.000.910.810.730.67 3b/4################0.940.810.730.630.57 b################0.910.800.680.600.50k荷载荷载位置k1用内插法求梁位处横向分布影响线坐标值,如下图:1号梁和5号梁:2号梁和4号梁:3号梁 :=列表计算各梁的横向分布影响线坐标值,表如下:梁号 算式荷载位置b-b1.6081.066 1.248 1.438 0.934 0.808 0.72 0.624 0.5561号3.5281.5042.162 2.92 0.88 0.336 -0.254 -0.676 -1.448-1.92 -0.438 -0.914 -1.482 0.054 0.472 0.974 1.3 2.004-0.321-0.073 -0.153 -0.247 0.009 0.079 0.163 0.217 0.3353.2071.4312.009 2.673 0.889 0.415 -0.091 -0.459 -1.1130.641 0.286 0.402 0.535 0.178 0.083 -0.018 -0.092 -0.2232号1.1881.114 1.164 1.22 1.024 0.938 0.846 0.766 0.7022.0721.342 1.552 1.86 1.112 0.678 0.336 -0.022 -0.348-0.884 -0.228 -0.388 -0.64 -0.088 0.26 0.51 0.788 1.05-0.148-0.038 -0.065 -0.107 -0.015 0.043 0.085 0.132 0.1751.9241.304 1.487 1.753 1.097 0.721 0.421 0.11 -0.1730.3850.261 0.297 0.351 0.219 0.144 0.084 0.022 -0.035 3号0.921.06 1.0 0.96 1.09 1.06 1.0 0.96 0.920.81.10 0.98 0.91 1.15 1.10 0.98 0.91 0.80.12-0.004 0.02 0.05 -0.006 -0.004 0.02 0.05 0.120.02-0.007 0.003 0.008 -0.01 -0.007 0.003 0.008 0.020.821.093 0.983 0.918 1.14 1.093 0.983 0.918 0.820.1640.2190.1970.1840.2280.2190.1970.1840.164绘制横向分布影响线图如下,求横向分布系数按《桥规》4.3.11条和4.3.5条规定汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。
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简支梁桥的净跨径、标准跨径和计算跨径简支梁桥是一种常见的桥梁结构,其特点是两端支承,中间悬空,形似一个简单的支撑结构。
在设计和施工过程中,需要考虑桥梁的净跨径、标准跨径和计算跨径,以确保桥梁的稳定性和安全性。
净跨径是指桥梁两个墩之间的实际距离,也就是桥梁的有效跨越间距。
为了满足工程要求和实际使用情况,净跨径是施工单位根据桥梁所在位置和实际需要进行合理确定和设计的。
净跨径的大小直接关系到桥梁的承载能力和稳定性,因此设计师在设计桥梁时需要根据实际情况进行详细计算和评估。
标准跨径是一种常见的桥梁跨度规格,是指在给定条件下,满足预定要求的跨度数值。
标准跨径通常是由国家或地区的桥梁设计规范所规定的,根据不同的桥梁类型和所在位置的不同,标准跨径可能有所差异。
标准跨径的确定是为了方便工程设计和施工,减少设计过程中的不确定性和风险。
计算跨径是指通过计算和分析得到的桥梁的合理跨度。
计算跨径通常基于结构分析、材料力学和桥梁设计原理等知识进行计算,以确保桥梁结构的合理和可靠性。
计算跨径需要考虑桥梁所在位置的地质条件、交通荷载、自重、温度等因素的影响,采用合理的计算方法和工程模型进行综合计算和评估。
在实际设计和施工过程中,桥梁的净跨径、标准跨径和计算跨径是相互关联和制约的。
净跨径主要基于实际需要和施工条件进行确定,标准跨径是参考值,便于设计和施工的统一规范。
而计算跨径则是在净跨径和标准跨径的基础上进行详细计算和评估,确保桥梁结构的稳定性和安全性。
总之,净跨径、标准跨径和计算跨径是桥梁设计和施工过程中的三个重要概念。
在设计桥梁时,需要考虑到各种因素的影响,综合运用结构分析、力学计算和桥梁设计原理等知识,确定合理的净跨径和计算跨径,并参考标准跨径进行设计和施工,以确保桥梁的稳定性和安全性。
不同类型和位置的桥梁可能有不同的净跨径、标准跨径和计算跨径要求,设计师需要根据实际情况进行合理确定和评估。