跨徑20m鋼筋混凝土簡支梁橋課程設(shè)計計算書.doc

橋梁工程課程設(shè)計計算書題目：跨徑20m鋼筋混凝土簡支梁橋設(shè)計 院（系）： 土木建筑工程學院 專業(yè)班級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 計 算 書目錄 一選擇結(jié)構(gòu)尺寸-1二主梁翼緣板計算-2三活載橫向分布系數(shù)的計算-2四主梁內(nèi)力計算-4五橫隔梁內(nèi)力計算-7六撓度計算-9七支座設(shè)計-10一.選擇結(jié)構(gòu)尺寸1. 橋梁的跨徑及橋?qū)捴髁喝L：19.96m（標準跨徑為30m）計算跨徑：19.5m橋?qū)挘?+21.0m人行道2. 主梁尺寸的確定（梁肋）主梁間距1.8m2.5m ，取1.8m 六根主梁高跨比1/141/25 梁高取h=1.5m3.橫隔梁尺寸的確定中橫隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m 橫隔梁的肋寬通常取1518cm，上寬下窄，上取16cm，下取15cm4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10，取18cm；邊緣厚度不小于10cm，取14cm腹板厚度b=15cm 圖2 縱斷面圖 （單位：cm） 圖3 T梁橫斷面 （單位：cm）二.主梁作用效應(yīng)計算1.恒載及內(nèi)力橋面鋪裝為3cm厚的瀝青表面處治（容重23kN/m3）和平均厚9cm的混凝土墊層（容重24 kN/m3），T板材料容重25 kN/m3 每延米板上的恒載：瀝青表面處治： =0.031.023=0.69 kN/m防水混凝土面層：= kN/m T梁翼板自重： 3= kN/m合計： kN/m 每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩 剪力 kN2.公路級汽車荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將加重車后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力kN，著地長度著地寬度，則板上荷載壓力面的邊長為：， 圖4 汽車荷載計算圖式（單位：cm） 荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度 雙輪時沖擊系數(shù) 作用于每米寬板條上的彎矩為： kN3.荷載組合 kN三.活載橫向分布系數(shù)的計算1.杠桿原理法計算1#梁，2#梁，3#梁支點位置的汽車、人群荷載橫向分布系數(shù)，并列表表示，如下圖所示，相應(yīng)于荷載位置的影響線1#梁 汽車 人群 2#梁 汽車人群 3#梁 汽車人群 圖5 杠桿原理法計算橫向分布系數(shù) （單位：cm） 表2 荷載位于支點的橫向分布系數(shù) 1#2#3#moq0.360.50.63mor1.27002.偏心壓力法此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛性，承重結(jié)構(gòu)的長寬比為故按剛性橫梁法來繪制橫向影響線，并計算橫向分布系數(shù)，本橋各梁橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為2.2m1#梁影響線豎標值由和計算橫向影響線的零點位置 解得x=6.61m 圖6 偏心壓力法計算橫向分布系數(shù)（單位：cm） 2#梁影響線豎標值 3#梁影響線豎標值 表3 荷載位于跨中的橫向分布系數(shù) 分布系數(shù)梁號1#0.58050.5642#0.4770.4053#0.1950.195四主梁內(nèi)力計算1.恒載內(nèi)力計算（1）恒載集度 主梁 kN/m橫隔梁對于邊主梁 kN/m對于中主梁 kN/m橋面鋪裝層 kN/m欄桿和人行道 kN/m作用于邊主梁的全部恒載強度為： kN/m作用于中主梁的全部恒載強度為： kN/m（2）恒載內(nèi)力計算邊主梁的彎矩和剪力 表4 恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面1號梁2號梁（3號梁）x=0Q=333.87kNM=0Q=354.3 kNM=0x=L/4Q=166.94 kNM=1575kNmQ=179.6 kNM=1694.9kNmX=L/2Q=0M=2100 kNmQ=0M=4519.8 kNm2.活載內(nèi)力計算取=1 （雙車道不折減） 取沖擊系數(shù)（1+u）=1.3公路級 qk=10.5kN/m ，人群荷載3.5kN/m2計算彎矩效應(yīng)： 計算剪力效應(yīng)：一號梁（1）處彎矩：（）= 圖7 支點剪力計算圖示（單位cm）（2）處彎矩：（）=二號梁與三號梁計算方法同上，略。 表5 一號梁，二號梁，三號梁活載內(nèi)力 梁號荷載M（kNm）V（kN）跨中1/4跨中支點1汽車1252.2131033.317231.5177.082人群93.82770.375.1526.402汽車1734.14 1300.62132.97331.67人群84.4763.363.3618.163汽車1284.55963.4398.49415.07人群39.5729.681.5712.143.梁內(nèi)力組合 1號梁 2號梁和3號梁方法同上計算結(jié)果如下表 表6 1號梁2號梁和3號梁內(nèi)力組合計算結(jié)果梁號1.2恒+1.4活+0.81.4人1#梁M5731.35 KNmM4298.55 KNmM0Q240.87 KNQ766.8 KN2#梁M7946.16 KNmM3925.71 KNmM0Q189.92 KNQ835.98 KN3#梁M7266.44 KNmM3415.92KNmM0Q139.64 KNQ835.98 KN五.橫隔梁內(nèi)力計算確定作用在中橫隔梁的計算荷載，對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置見下圖：縱向一列車輪對于中橫隔梁的計算荷載為：計算彎矩時：計算剪力時：P=1作用在1號梁上: P=1作用在6號梁上: P=1作用在3號梁上: 圖8 中橫隔梁內(nèi)力影響線（單位cm）3.內(nèi)力計算 1+=1.3公路級 六.撓度計算跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大彎矩kNm,汽車產(chǎn)生最大彎矩為1734kNm，人群產(chǎn)生的最大彎矩為93.827kNm經(jīng)CAD圖式計算1.驗算主梁的變形符合規(guī)定2.判斷是否設(shè)置預(yù)拱度當由荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長期撓度超過計算跨徑的l/600時，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。所以不設(shè)預(yù)拱度。七.支座設(shè)計1.采用等厚度的板式橡膠支座恒載 汽車+人群2.選 t=0.5則取驗算承壓強度3.確定支座厚度主梁的計算溫差t=34，溫度由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為對于30m橋跨可布置一列車隊，一個設(shè)計車道上公路級車道荷載總重為： 其制動力標準值為：一輛加重車總重為30t制動力為，五根梁共10個支座，每一個支座水平