经典桥梁工程课程设计(新规范)(m跨径)
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桥梁工程(B )课程设计任务书城轨1班一、设计题目钢筋混凝土简支T 形梁桥设计二、设计资料1.桥梁跨径:17m (18 m ,19m ,20 m )【说明:17m 的为学号1-9,18m 为学号10-18,19m 为学号19-27,20m 为28号以后其他所有人员(包括专升本)】 2.计算跨径:16.6m (17.6 m ,18.6m ,19.6 m )3.主梁预制长度:16.96m (17.96 m ,18.96m ,19.96 m ) 4.主梁结构尺寸拟定:上部结构主梁为:4片(学号1-3,9-11,17-19,25-27);5片(学号4-6,12-14,20-22,28-30), 6片(学号7-8,15-16,23-24,31-其他);均设置5根横隔梁。
(1)主梁梁肋间距:跨径17l m =,主梁间距为1.6m+学号后两位数×0.01;跨径18l m =,主梁间距为1.7m+学号后两位数×0.01; 跨径19l m =,主梁间距为1.8m+学号后两位数×0.01; 跨径m l 20=,主梁间距为1.9m+学号后两位数×0.01;所有跨径两侧人行道宽均为0.75m 。
(2)主梁高度:普通梁高与跨度之比,约为1/11~1/13。
本次课程设计规定主梁高度取为⨯+005.013/l 学号后两位数。
(3)梁肋厚度:一般为200mm ~400mm ,梁肋的最小构造厚度为140mm 。
本次课程设计规定,跨中稍薄一些,取180mm ,靠近端部稍厚一些350mm ,在第二根横隔板处厚度渐变。
(4)桥面板:自拟定(5)桥面横坡:桥面横坡采用在桥面板上做铺设不等厚的铺装层,桥面横坡为1.5%。
5.设计荷载:公路-Ⅰ级人群荷载:3.5 KN/m26.结构重要性系数: 1.17.材料:(1)钢筋,主钢筋采用HRB335,其它钢筋采用R235。
其技术指标见表1;(2)混凝土及其技术指标见表2,T形主梁、桥面铺装,栏杆、人行道跨径m=,ml18=,混凝土均为C35。
钢筋混凝土T形梁桥设计一、设计资料与结构布置(一)设计资料1.桥面跨径与桥宽标准跨径:主桥采用标准跨径为30m的装配式钢筋混凝土简支桥。
主桥全长:根据当地的温度统计资料,并参考以往设计经验,确定伸缩缝采用4cm,则预制桥全长29.96m。
计算跨径:根据梁桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为29.16m。
桥面宽度:根据一次典型交通量的抽查结果,确定该桥的桥面横向布置为净—7m(行车道)+2*1.0m(人行道+栏杆)。
2.设计荷载根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为:计算荷载:公路—I级,人群荷载3.5KN/m2栏杆:每侧1.52kN/m人行道:每侧3.6kN/m3.材料初步选定混凝土:主梁采用50号,人行道、栏杆及桥面铺装用25号。
钢筋:凡直径大于或等于12毫米者用II级钢筋,直径小于12毫米者用I级钢筋。
(二)结构布置1.主梁高:以往的经济分析表明,钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在1/11~1/18之间,根据跨度大者取小值原则,本桥取1/18,则梁高应为1.67m(标准跨径为30m),实际设计按1.7m取。
2.主梁间距:装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选择1.5~2.2m之间,本桥选用2.2m。
3.主梁梁肋宽:为保证主梁的抗剪需要、梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,本桥梁肋宽度取0.2m。
4.翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁三间距确定后,翼缘板的宽度可得到为2.2m。
因为翼缘板同时又是桥面板,根据其受力特点,一般设计成变厚度。
与腹板交接较厚,通常不小于主梁高的1/10,本设计取为0.18m,翼缘板的悬臂端部可以薄些,本设计取为0.14m。
5.横隔梁:为增强桥面系的横向刚度,本桥除在支座处设置端横隔梁外,在跨间等距离布置三根中横隔梁,间距4*725。
梁高一般取为主梁高的3/4左右,即为1.275m,在靠近腹板处横隔梁梁底缘到主梁梁顶的距离为1.455m。
桥梁工程课程设计含图纸《桥梁工程》课程设计目录1.设计基本资料 (1)1.1设计资料 (1)1.2设计基本要求 (1)2.桥梁纵横断面设计 (2)2.1桥梁横断面设计 (2)2.2桥梁纵断面设计 (3)3.行车道板的计算 (3)3.1行车道板类型 (3)3.2恒载及其内力 (3)3.3汽车荷载产生的内力 (4)3.4作用效应组合 (5)3.5行车道板配筋及验算 (6)4.荷载横向分布系数计算 (8)4.1支座截面荷载横向分布系数计算 (8) 4.2跨中截面荷载横向分布系数计算 (9)4.3荷载横向分布系数汇总 (15)5.主梁内力计算 (15)5.1恒载内力计算 (15)5.2活载内力计算 (16)5.3作用效应组合 (20)6.钢筋配置及验算 (21)6.1跨中钢筋配置及验算 (21)6.2弯起钢筋和箍筋配置及验算 (23)6.3腹板分布钢筋、架立钢筋配置 (30)7.变形验算 (30)7.1裂缝验算 (30)7.2变形挠度验算与预拱度设置 (31)8.支座设计与计算 (34)8.1确定支座平面尺寸 (34)8.2确定支座的厚度 (35)8.3验算支座偏转情况 (36)8.4验算支座的抗滑稳定性 (37)参考文献 (38)1《桥梁工程》课程设计装配式钢筋混凝土T 型梁桥设计1. 设计基本资料1.1 设计资料(1)桥梁横断面尺寸:净-9+2×1.00m 。
(2)可变荷载:人群荷载2.5kN/m 2;人行道+栏杆=5kN/m 2;汽车荷载,公路-Ⅰ级。
(3)永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m 3。
其他部分γ=25kN/m 2。
(4)材料:主筋采用HRB335,其他用HPB235,混凝土标号C40。
(5)桥梁纵断面尺寸:标准跨径Lb=30m ,计算跨径L=29.16m ,桥梁全长L ’=29.96m 。
(6)混凝土弹性模量:4h 3.2510E MPa =?。
1.2 设计基本要求(1)纵横断面设计根据给定的原始资料,参考工程实例,合理进行桥梁纵断面和横断面的布置,选取适当的桥面铺装层,初步估算T 形主梁、横隔梁等的细部尺寸。
题目12m跨径装配式空心板桥设计目录第一部分桥梁工程课程设计任务书 (1)第二部分桥梁工程课程设计计算书 (2)一计算空心板截面几何特性 (2)二主梁内力计算 (3)三持久状况承载能力极限状态下的截面设计、配筋和验算 (10)四持久状况正常使用极限状态下的裂缝宽度验算 (14)五持久状况正常使用极限状态下的挠度验算 (15)学年学期:2010-2011-II专业班级:2008级1、2、3班(道路桥梁工程方向)指导教师:周光伟设计时间:第17、18周学时周数:2一、设计目的桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的有机组成部分,其目的在于通过桥梁工程设计实践的基本训练,深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。
二、设计任务及要求设计题目:装配式钢筋混凝土空心简支板设计设计资料:标准跨径:12m(墩中心距离)桥面净空:净-7m+2×1.5m=10m设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0 kN/m2桥面铺装:表层为3cm厚沥青砼,下为6 cm厚防水砼。
设计内容:1. 计算主梁的荷载横向分布系数2. 主梁内力计算与内力组合3. 主梁正截面抗弯强度计算与配筋、斜截面抗剪强度核算与配筋;4. 主梁裂缝宽度验算5. 主梁变形验算6.绘制空心板梁一般构造图;7.绘制空心板梁配筋图。
图幅尺寸按A3图纸绘制。
该桥是桥面净宽为10m 的板桥,由10块装配式预制空心板拼装而成,混凝土等级为C40,板厚为600mm ,宽990mm ,板与板之间留有1.11cm 的缝隙用于灌注砂浆。
中板截面图如下图所示:一、计算空心板截面几何特性1、毛截面面积计算22111996021523010255335282773466.283222A cm π⎡⎤=⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎢⎥⎣⎦2、毛截面重心位置全截面对12板高处的静矩为:12311112255(305)335(3033)228(30528)232231277302075256.66723h S cm ⎡=⨯⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯--⨯⎢⎣⎤⎛⎫-⨯⨯⨯--⨯= ⎪⎥⎝⎭⎦铰缝的面积为:2111=25533528277460222j A cm ⎡⎤⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=⎢⎥⎣⎦毛截面重心离12板高的距离为:125256.6671.5173466.283h S d cm A === 铰缝重心到12板高的距离为:125256.66711.428460h j j S d cm A === 3、毛截面惯性矩计算铰缝对自身重心轴的惯性矩为:224311111255530-5-11.42853333530-33-11.4283623122j I ⎧⎡⎤⎡⎤⎪⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⎢⎥⎢⎥⎨ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎪⎣⎦⎣⎦⎩23111228228302072811.4283623⎡⎤⎛⎫+⨯⨯+⨯⨯⨯---⨯+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦23411277773020711.42856335.9183623cm ⎫⎡⎤⎪⎛⎫+⨯⨯+⨯⨯⨯--⨯+=⎢⎥⎬ ⎪⎝⎭⎢⎥⎪⎣⎦⎭单个挖空孔部分对12板高处的惯性矩为:22342234411225121281843113023030102305104932.241121281843k D D I bh D cm ππππππππ⎛⎫⎛⎫=+⨯-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⨯⨯⎛⎫⎛⎫=⨯⨯+⨯-⨯+⨯+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭空心板截面对其重心轴的惯性矩为:()32222649960309960 1.5172104932.241300 1.51712456335.91846011.428 1.517 1.447810I cm π⎡⎤⎛⎫⨯=+⨯⨯-⨯++⨯⎢⎥⎪⎝⎭⎣⎦--⨯+=⨯空心板截面的抗扭刚度可简化为下图所示的箱型截面进行近似计算抗扭刚度为:222264124483.550 3.0116101125011283.5101015.5T b h I cm h b t t t⨯⨯===⨯⨯⎛⎫⎛⎫⨯++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 二、主梁内力计算1、永久作用效应计算(1)空心板自重(一期恒载):413466.8232510/8.666/G G kN m kN m -==⨯⨯=Ⅰ(2)二期恒载:沥青砼、防水砼:()20.031230.0612410/21.3/G kN m kN m =⨯⨯+⨯⨯⨯= 铰接缝自重:()43460 1.116010259/11.848/G kN m kN m -=+⨯⨯⨯⨯= 栏杆自重:428/16/G kN m kN m =⨯=()23421.311.84816/10/ 4.915/G G G G kN m kN m =++=++=Ⅱ 所以: ()8.666 4.915/13.581/G G G kN m kN m =+=+=ⅠⅡ 由此可以计算出空心板永久作用效应:12221113.58111.6228.43288M ql kN m kN m ==⨯⨯⋅=⋅14223313.58111.6171.3243232M ql kN m kN m ==⨯⨯⋅=⋅01113.58111.678.77022V ql kN kN ==⨯⨯=141113.58111.639.38544V ql kN kN ==⨯⨯=120V =2、可变作用效应计算设计荷载为公路—Ⅰ,车道荷载的均布荷载标准值k q 和集中荷载标准值k P 为: 10.5/k q kN m = 计算弯矩时:()36018011.65180206.4505k P kN -=⨯-+=-计算剪力时: 1.2206.4247.68k P kN kN =⨯= (1)冲击系数计算 6.802f Hz ===(其中,313.58110/1385.816/9.8c G m kg m kg m g ==⨯=) 由于,1.514Hz f Hz ≤≤,故可按丅式计算汽车荷载的冲击系数: 0.1767ln 0.01570.1767ln 6.8020.01570.323f μ=-=⨯-= 当行车道为两车道是不进行车道折减,故取折减系数 1.0ξ=(2)汽车荷载横向分布系数计算:空心板跨中截面和14截面处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点处荷载横向分布系数按杠杆原理法计算,支点至14截面的荷载横向分布系数按直线变化。
一、结构设计形式及尺寸说明(1)结构形式1. 跨径标准跨径:15.96m计算跨径:15.60主梁全长:16m2.主梁主梁采用横截面为T型的截面梁,主梁片数为3片,主梁高为1100mm,梁肋宽为180mm,端部厚度为130mm,根部厚度为150mm,翼缘板宽度为1600mm主梁间距为2200mm,主梁中间采用600mm 现浇湿接缝。
主梁具体布置及详细尺寸见附图1。
3.横隔梁横隔梁采用钢筋混凝土实体式等厚形式,厚度为150mm,共设置4道,横隔梁间距为5.2m,横隔梁布置及详细具体尺寸见附图14..桥面净宽净—6m(行车道)+2×0.75m(人行道)。
5.设计荷载公路-Ⅱ级,人群荷载3.0kN/m2,结构重要性系数01.0r 。
6.桥面铺装4cm厚沥青混凝土面层,其下为均厚10cmC25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为1.5%。
两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。
7.桥面连续本设计为两跨一连,对于简支T型梁桥桥面连续的做法为首先把两梁接头处的桥面板用连接钢筋连接起来,钢筋在一定长度范围内用玻璃丝布和聚乙烯胶带包裹,使其与现浇混凝土隔开,两端之间的变形由这段范围内的钢筋承担,另外在桥面铺装混凝土中设置连续钢筋网,使整个桥面铺装形成桥面连续构造。
8.桥梁支座支座采用矩形板式橡胶加劲支座,尺寸为16cm×47cm,厚度为40m(橡胶片)和52(橡胶片加2cm厚钢垫层)。
9.桥梁桥墩桥墩采用圆端形实体式桥墩,桥墩高为8.0m,墩帽高为0.4m,墩身高为7.6m桥墩布置及结构尺寸见附图210.桥台桥台采用实体式U型桥台,结构形式及尺寸见附图311.伸缩缝伸缩装置采用U 形锌铁皮式伸缩装置,这种桥梁伸缩缝以U 形锌铁皮作为跨缝材料,锌铁皮分上、下两层,上层的弯曲部分开凿梅花眼,其上设置石棉纤维垫绳,然后用沥青胶填塞这样,当桥面伸缩时,锌铁皮可随之变形,下层锌铁皮可将渗下的雨水沿桥横向排出桥外。
1.设计基本资料(1)桥梁横断面尺寸:净-7+2×1.50m。
横断面布置见图1。
图1桥梁横断面布置图(尺寸单位:cm)(2)永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m3。
其他部分γ=25kN/m3。
(3)可变荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载2.5kN/m2,人行道+栏杆=5kN/m2。
(4)材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C20。
(5)桥梁纵断面尺寸:标准跨径L b=18m,计算跨径L=17.7m,桥梁全长L,=17.960m。
纵断面布置见图2。
图2 桥梁纵断面布置图(尺寸单位:cm)2.行车道板计算中梁板按铰接悬臂板计算,边梁板按悬臂板来计算。
注明:由于边梁主要承受自重和人群荷载,受力比中梁处小的多,故边梁可按中梁处的行车道板来配筋。
2.1恒载及其内力桥面铺装为90mm的沥青混凝土面层和平均30mm厚的混凝土垫层(1)每延米板条上恒载g的计算:沥青混凝土面层g:0.03×1.0×23=0.69kN/m1C25混凝土垫层g 2:0.09×1.0×24=2.16 kN/mT 梁翼板自重g 3: 214.008.0+×1.0×25=2.75 kN/m合计:g =∑ig=5.6kN/m(2)每米宽板条的恒载内力为:)m (41.171.06.52121M 220g ⋅-=⨯⨯-=-=kN gl )(98.371.06.5Q 0Ag kN gl =⨯==2.2汽车荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力标准值为P=140KN ,后轮着地宽度为=0.60m ,着地长度为=0.20m ,则:0.44(m)0.1220.2H 2a a 21=⨯+=+= 0.84(m)0.1220.6H 2b b 21=⨯+=+=荷载对悬臂根部的有效分布宽度为(采用铰接悬臂法计算): 单个车轮:=++=012l d a a 0.44+2⨯0.71=1.86(m )>1.4 m两个车轮:=++=012l d a a 0.44+1.4+2×0.71=3.26(m )由规范:汽车荷载的局部加载及在T 梁、箱梁悬臂板上的冲击系数用0.3。
广西大学 土木建筑工程学院 土木工程专业(交通土建方向)
《桥梁工程》课程设计
姓 名:浦远鹏 班 级:交建061 学 号:0603110337 指导老师:林春姣 广西大学土木建筑工程学院课程设计
- 1 - 钢筋混凝土T形梁桥设计 一.设计资料与结构布置 (一) 设计资料 1、 桥面跨径及桥宽
主梁:
标准跨径Lb=25m(墩中心距离); 计算跨径L=24.50m(支座中心距离); 预制长度L’=24.95m(主梁预制长度);
横隔梁5根,肋宽15cm; 桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。 2、 设计荷载
公路-II级,人群3.5kN/m2。 3、 材料初步选定 材料 规格 内容
钢筋
HRB335(原Ⅱ级) 主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋
R235(原Ⅰ级) 箍筋 混凝土
C25 主梁
C30防水 桥面铺装
4、 设计依据 1)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004,
人民交通出版社,2004年9月; 2)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,人民交通出版社,2004年9月; 3)公路桥涵设计手册《梁桥》,1994年6月,人民交通出版社; 4)桥梁计算示例集,2000年10月,人民交通出版社; 5)本课程教材《桥梁工程》,人民交通出版社; 6)《桥梁工程设计计算方法及应用》,2003年10月,中国建筑工业出版社; 7)有关梁桥设计图纸。 (二) 结构布置 1、 主梁高:钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在111~161,根据跨度广西大学土木建筑工程学院课程设计 - 2 - 大者取较小值的原则,本设计取用161,则梁高为1.5625m。实际设计取1.6m; 2、 主梁间距:装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.5~2.2m之间,本设计采用1.9m; 3、 主梁梁肋宽:为保证主梁的抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度取在15~18cm,鉴于本设计的跨度为25m,纵向钢筋数量较多,故按较大值取为18cm; 4、 翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板的宽度即可得到为1.9m。因为翼缘板同时又是桥面板,根据其受力特点,一般设计成变厚度
装配式钢筋混凝土简支板桥设计一. 设计资料1. 桥面跨径及桥宽标准跨径:根据该跨桥梁的方案比选,且该河流无通航要求,并根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的新建桥梁标准跨径的要求,方案确定为标准跨径13米的钢筋混凝土空心简支板。
主梁全长:伸缩缝取4厘米,梁长12.6米。
计算跨径:根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的规定,板的计算跨径取相邻两支承中心的距离,本桥取为12.6米。
桥面宽度:根据《公路桥涵设计通用规范》确定桥面宽度为:净—7m+2×0.75m。
2. 设计荷载:荷载等级:公路—Ⅰ级3.材料钢筋:主钢筋用Ⅱ级钢筋,其他钢筋用Ⅰ级钢筋混凝土:C354. 地形、地质条件桥址处在河道标高为0.0米;桥头路面标高为7.5米;河道边坡为1:2;相应标准跨径L,河底宽B=60m。
桥址处4.0m高程以上为耕植土,4.0m高程以下为亚粘土,其13mb基本承载力为200kpa,内摩擦角为20。
5.该河道无通航要求;设计洪水位为5.5m。
7500.0设计依据:(1).《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021—85);(2).《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023—85);(3) . 《结构设计原理》第二版人民交通出版社;(4).《桥梁工程》合肥工业大学出版社;二. 构造布置:1 . 板桥横断面:参考我国交通部制定的跨径6—13m空心板的标准图板厚的取值为0.4—0.8m,本设计板厚取0.7m,并采用空心截面以减轻结构的自重。
采用装配法施工,即先预制,后吊装的方法。
根据施工现象的吊装能力,预制板宽为0.99m。
具体尺寸见下图2 . 板梁: 根据施工现场的吊装能力,预制板宽0.99m,其余尺寸见下图三、板的毛横截面几何特性计算;(一) 预制板的截面几何特性:3211、 补上挖空部分以后得到的截面,其几何特性为:面积A b =99×70=6930cm 2对上缘的面积矩:S b =A b y b =6930×35=242550cm 3重心至截面上缘的距离 y b =35cm 。
8米标准跨径桥梁工程课程设计8米标准跨径桥梁工程课程设计在桥梁工程领域中,课程设计是学生学习和应用相关知识的重要部分。
一个典型的课程设计可以是设计一座8米标准跨径桥梁。
这个项目涉及到桥梁设计的各个方面,包括结构设计、材料选择和施工规范等。
在开始设计之前,学生应该首先了解桥梁设计的基本原理和概念。
这包括了桥梁的类型、荷载计算、材料力学性质以及施工规范等。
通过对这些知识的学习,学生可以掌握桥梁设计所需的基本概念和技能。
在设计过程中,学生需要根据给定的跨度和荷载要求选择适当的桥梁类型。
对于8米跨度的桥梁来说,常见的类型可以是简支梁桥或者悬索桥。
学生需要考虑到设计的复杂性、成本和可行性等因素来选择最合适的桥梁类型。
在结构设计方面,学生需要进行静力学计算和结构分析。
这包括了计算桥梁所受的不同荷载,如自重、行车荷载和风荷载等。
通过应用相关的力学理论和计算方法,学生可以确定桥梁的结构形式和尺寸。
此外,学生还需要进行结构优化,以确保桥梁在承载力和稳定性方面满足设计要求。
材料选择是桥梁工程设计中的另一个重要方面。
学生需要考虑到材料的力学性质、耐久性和成本等因素来选择合适的材料。
常见的桥梁材料包括钢材、混凝土和预应力混凝土等。
学生应该对这些材料的性能和使用限制有一定的了解,以便正确地选择和应用。
最后,学生需要考虑到桥梁的施工规范和安全要求。
他们应该了解并遵守相关的国家和行业标准,确保设计的桥梁在施工和使用过程中的安全性和可靠性。
这包括了桥梁的施工方法、质量控制和检验等。
总结起来,8米标准跨径桥梁工程课程设计是一个综合性的项目,涉及到桥梁设计的各个方面。
通过这个项目,学生可以学习和应用相关的知识和技能,提高他们在桥梁工程领域的实践能力。
这个课程设计不仅能够帮助学生深入了解桥梁设计的原理和方法,同时也能够培养他们的创新能力和问题解决能力。
重庆交通大学桥梁工程(I)课程设计专业:茅以升桥梁14012017年7月目录一、设计资料及构造布置 (1)(一)设计资料 (1)1.桥梁跨径及桥宽 (1)2.设计荷载 (1)3.材料及工艺 (1)4.设计依据 (1)(二)横截面布置 (1)1.主梁间距与主梁片数 (1)2.主梁跨中截面主要尺寸拟定 (2)(三)横隔梁沿跨长的变化 (4)(四)横隔梁的设置 (4)二、主梁作用效应计算 (5)(一)永久作用效应计算 (5)1.永久作用集度 (5)2.永久作用效应 (6)(二)可变作用效应计算(修正刚性横梁法) (7)1.冲击系数和车道折减系数 (7)2.计算主梁的荷载横向分布系数 (8)3.车道荷载的取值 (13)4. 计算可变作用效应 (13)(三)主梁作用效应组合 (17)三、横隔梁计算 (17)(一)确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 (17)(二)跨中横隔梁的作用效应影响线 (18)1.绘制弯矩影响线 (18)2.绘制剪力影响线线 (20)(三)截面作用效应计算 (21)四、行车道板计算 (22)(一)悬臂板荷载效应计算 (22)1.永久作用 (23)2.可变作用 (24)3.作用效应组合 (24)(二)连续板荷载效应计算 (25)1.永久作用 (26)2.可变作用 (28)3.作用效应组合 (31)五、支座计算 (32)(一)选定支座的平面尺寸 (32)(二)板式橡胶支座橡胶层总厚度验算 (33)1.从满足剪切变形考虑 (33)2.受压稳定 (34)3板式橡胶支座竖向平均变形 (34)4.抗滑稳定验算 (35)课程设计总结 (37)参考文献 (37)附录 (38)一、设计资料及构造布置(一)设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:40m(墩中心距离); 主梁全长:39.96m ; 计算跨径:39.00m ;桥面宽度:0.25m (栏杆)+1.5 m (人行道)+9 m (车行道)+1.5 m (人行道)+0.25m (栏杆)。
如有帮助,欢迎下载支持! 1 预应力混凝土简支梁桥的设计 (20m跨径)
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 如有帮助,欢迎下载支持!
2 《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22米,计算跨径为21.5米,预制梁长为21.96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 如有帮助,欢迎下载支持!
3 桥梁设计说明 桥梁设计包括纵.横断面设计和平面布置。 1. 纵断面设计 桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔.桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。 (1)本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为22.00m(墩中心距离)。本桥的跨径较小,因此上部结构的造价较低,墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济,分跨布置时要考虑合理的跨径比例。 (2)本梁桥为跨河桥梁,桥道的标高应保证桥下排洪和通航的需要,结合桥型.跨径等一起考虑,以确定合理的桥道标高。 (3)桥上纵坡不大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%。 2.横断面设计 桥梁横断面的设计,主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。 (1) 本梁桥桥面行车道净宽为:净-821.00mm人行道 (2) 为了利于桥面排水,应根据不同类型的桥面铺装,设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度,本桥设置为1.5%。 3.平面布置 (1) 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺,使车辆能平稳地通过,小桥的线形及其公路的衔接,应符合路线布设的规定。 (2) 从桥梁本身的经济性和施工方便来说,应尽可能避免桥梁与河流或与桥
下路线斜交。必要时通常不宜大于45o,在通航河流上则不宜大于5o。 4.桥面铺装 为了保护桥梁主体结构,在桥面的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和8cm厚C25混凝土作垫层的桥面铺装。 5.桥面伸缩缝 为了保证桥跨结构在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形,在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。 如有帮助,欢迎下载支持!
4 一. 计算荷载横向分布系数[1][2][3][4][5] 1.当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算
12345 横断面
1#梁 对于汽车荷载 11120.250.4375222oqqm 对于人群荷载 12.250.51.3752orrm
2#梁 如有帮助,欢迎下载支持!
5 对于汽车荷载 2110.251.950.650.7125222oqqm 对于人群荷载 2orm=0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)
3#梁 对于汽车荷载 3110.210.70.725222oqqm 对于人群荷载 30orm 2.当荷载位于跨中时 此桥在跨度内设有横隔板,具有强大的横向联结刚性,且承重结构的长度比为21.52.15252LB 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数cqm,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为2米。 52222222222
123451222022244iiaaaaaa
1#梁横向影响线的竖标值: 如有帮助,欢迎下载支持!
6 1#梁影响线 22
1115
2
122110.6540iiana
215155
2
122.1110.2540iiaana
由11、15绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载 1110.65.753.952.650.850.66226cqqm
对于人群荷载 10.660.250.50.6756crrm
2#梁横向影响线的竖标值:
2#梁影响线 12215
2
1222110.4540iiaana
25255
2
1222110540iiaana
由21、25绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 如有帮助,欢迎下载支持! 7 对于汽车荷载 2110.47.755.954.652.850.53228cqqm 对于人群荷载 20.480.250.50.43758crrm 3#梁横向影响线的竖标值
3#梁影响线 3110.25、3510.25
对于汽车荷载 3110.240.422cqqm 对于人群荷载 30.20.20.4crrm 二、 主梁内力计算[1][2][3][4][5]
沥青混凝土 50mm水泥混凝土垫层 80mm如有帮助,欢迎下载支持!
8 1. 恒载集度 (1)主梁:10.080.14[0.201.5()(2.00.2)]2512.45/2gKNm (2)横隔梁 对于边主梁:
20.080.1420.20.150.16[(1.3)()525]/21.50.965/222gKNm
对于中主梁:'220.9651.93/gKNm (3)桥面铺装层: 30.052.1210.082.1236.069/gKNm
(4)栏杆和人行道:44.52/51.8/gKNm 作用于边主梁的全部恒载强度: 12.450.9656.0691.821.284/iggKNm
作用于中主梁的全部恒载强度: 12.032.276.0691.822.245/iggKNm
2. 恒载内力的计算