《橋梁工程》畢業(yè)課程設(shè)計(jì)定稿.doc

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)目錄橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書橋梁設(shè)計(jì)說明計(jì)算書 -4參考文獻(xiàn) 24橋梁總體布置圖 -25主梁縱、橫截面布置圖橋面構(gòu)造橫截面圖71橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)題目(10 人以下為一組)1、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22 米，計(jì)算跨徑為21.5 米，預(yù)制梁長(zhǎng)為 21.96 米，橋面凈空：凈 8.5+2 × 1.00 米）二、設(shè)計(jì)基本資料1、 設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)，人群3.0KNm 2，每側(cè)欄桿及人行道的重量按4.5 KNm 計(jì)2、 河床地面線為（從左到右） ： 00， 35， 412， 317， 222， 227，

2、 035（分子為高程，分母為離第一點(diǎn)的距離，單位為米） ；地質(zhì)假定為微風(fēng)化花崗巖。3、 材料容重：水泥砼23 KNm 3，鋼筋砼 25 KNm 3 ，瀝青砼 21 KNm 34、 橋梁縱坡為 0.3%, 橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程為2.00 米三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、 主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算2、行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算3、橫隔梁設(shè)計(jì)計(jì)算4、橋面鋪裝設(shè)計(jì)5、縱筋及箍筋計(jì)算6、撓度、預(yù)拱度及裂縫驗(yàn)算四、要求完成的設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書1、 橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖（CAD 出圖）2、 橋面構(gòu)造橫截面圖（CAD 出圖）3、 橫截面配筋圖（ CAD 出圖）4、 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書5、 主梁內(nèi)力計(jì)算書6、 行車道板內(nèi)力計(jì)

3、算書7、 橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書8、 縱筋及箍筋計(jì)算9、 撓度、預(yù)拱度及裂縫驗(yàn)算五、參考文獻(xiàn)1、橋梁工程 ，姚玲森， 2005，人民交通出版社.2、梁橋（公路設(shè)計(jì)手冊(cè)） ， 2005 ，人民交通出版社.3、橋梁計(jì)算示例集 （砼簡(jiǎn)支梁（板）橋） ， 2002，人民交通出版社.4、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTG B ） .北京 :人民交通出版社,2004(JTG D) 含條文說明 .北京 :人民交通出版社 ,20046、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD) 含條文說明六、課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)2 周橋梁設(shè)計(jì)說明橋梁

4、設(shè)計(jì)包括縱 .橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置。1. 縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑.橋梁的分孔 .橋道的標(biāo)高 .橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。（ 1）本梁橋根據(jù)水文計(jì)算來確定。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22.00m（墩中心距離）。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)較低，墩臺(tái)的造價(jià)較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)，分跨布置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。（ 2）本梁橋?yàn)榭绾訕蛄?，橋道的?biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要，結(jié)合橋型 . 跨徑等一起考慮，以確定合理的橋道標(biāo)高。（ 3）橋上縱坡不大于4% ，橋頭引道縱坡不宜大于5% 。2.橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面的

5、寬度決定于行車和行人的交通需要。（ 1） 本梁橋橋面行車道凈寬為： 凈 -m 人行道（ 2） 為了利于橋面排水，應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的 1.5%-3.0% 的橫向坡度，本橋設(shè)置為 1.5% 。3.平面布置（1） 橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過，小橋的線形及其公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。（2） 從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來說，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于，在通航河流上則不宜大于。4.橋面鋪裝為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu)， 在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。 本橋設(shè)置 5cm 厚瀝青混凝土和 8cm 厚 C25 混凝土作墊層的

6、橋面鋪裝。5.橋面伸縮縫為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化.活栽作用 .混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。一計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)123451當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算123451對(duì)于汽車荷載moq12對(duì)于人群荷載橫斷面1#梁12.50.75q0.3522.51對(duì)于汽車荷載moq 222梁10.251.552.150.35q1.752.52.50.7422.5對(duì)于人群荷載=0（由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于安全考慮）2. 當(dāng)荷載位于跨中時(shí)此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度比為可按剛性橫梁法繪制影

7、響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù) n=4,梁間距為 2.5米。4222ai2a12a22a32a421.25 23.751.253.7531.25i 11梁橫向影響線的豎標(biāo)值：1梁影響線1a1212.522.511n440.7231.3aii11a1 a412.527.514n440.2231.3aii1由、繪制 1梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對(duì)于汽車荷載mcq112q15.830.250.75.831.50.75.832.850.75.834.650.70.85725.835.835.835.83對(duì)于人群荷載mcr 10.7r5.83 0.75 0.5 0

8、.855.832梁橫向影響線的豎標(biāo)值：2梁影響線211a1 a213.750.4n4431.3ai2i 1m cq 21q19.251.50.370.79.253.10.370.1229.259.259.254.60.370.19.56.49.257.70.370.119.259.50.39.259.259.50.371.10.7559.25對(duì)于人群荷載mcr 2r0.48 0.25 0.5 0.43758二、主梁內(nèi)力計(jì)算 12345瀝青混凝土 50mm水泥混凝土墊層 80mm1恒載集度（1）主梁： g1 0.160.9(0.08 0.12 ) (2.5 0.16) 259.45KN / m2

9、（2）橫隔梁對(duì)于邊主梁：g2(0.90.080.12 ) ( 2.5 0.16) 0.14 2.53 3 / 21.50.9828KN / m22對(duì)于中主梁： g2'20.98281.9656KN / m（3）橋面鋪裝層：g30.05 2.1 210.08 2.1 236.069KN / m（4）欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度：ggi9.450.98286.50252.2519.1853KN / m作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度：g gi 9.45 1.9656 6.5025 2.25 20.1681KN / m 2 恒載內(nèi)力的計(jì)算跨中彎矩影3L/41/4 跨彎矩影l(fā)/4響線響線

10、0.751/4 跨剪力影1支點(diǎn)剪力影0.15響線響線邊跨彎矩剪力影響線1#及 4#梁內(nèi)力（邊跨）跨中彎矩 M lgx lxgx119.18 7.5 7.5 134.859KN m2228跨中剪力支點(diǎn)剪力14 跨處彎矩：M1l3 l g19.187.5 (7.57.5) 101.145KN m21624414 跨處剪力：2#、3梁內(nèi)力（中間跨）跨中彎矩M l2跨中剪力支點(diǎn)剪力14 跨處彎矩：120.177.57.5141.82 KN m820.177.5(7.57.5M4) 106.365 KN m2414 跨處剪力：Ql /420.177.5(7.52) 37.819KN243活載內(nèi)力1 .汽

11、車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量：mcG19.18 103g1955.148kg / m9.81主梁截面形心到T 梁上緣的距離：10 (250-16) 10/2+9016 45y20.23cm 0.2023m10 (250-16)+9016跨中截面慣性矩：I c1(2.5 0.16) 0.13(2.5 0.16) 0.1 (0.2023 0.1)210.16 0.930.16 0.9 (0.45 012120.0212m4查表E取fEI c3.143.25 1010 0.02122mc2 7.526.57 Hz2l1955.148所以沖擊系數(shù)：2. 汽車荷載作用公路級(jí)均布荷載對(duì)

12、于集中荷載，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，采用內(nèi)插法公路為公路級(jí)的 0.75 倍則 qk0.7510.5 7.875KN / mPk0.757.55180360 180143KN505當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候計(jì)算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對(duì)于雙車道，折減系數(shù)跨中彎矩影響線如下圖3. 跨中彎矩的設(shè)計(jì)，1 ll17.57.57.03m22424由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1、 4梁最大，所以只需計(jì)算1、 4梁的彎矩，計(jì)算如下：對(duì)于 1#梁車道均布荷載作用下M l ,q(1 )mcq1 (qkWy)2k1.451 0.8571 (7.875 7.01431.875) 748.085 KN m車道集中荷載作用下M l,P

13、(1)mcq1Pk yk2k1.45 10.8571 1437.5333.224 KNm4跨中人群荷載最大彎矩M l ,rmcr1Por0.853 0.93752.39KNm2對(duì)于 2#和 3#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩：M1(1)mcq 2Pk yk(1)mcq 2qkQ 1k ,21.4510.7551437.51.45 1 0.7557.8757.03354.136 KN m4計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M1mcr 2 Por0.755 37.0315.92KN mQ2 k,24. 跨中剪力的計(jì)算跨中剪力影響線如下圖：1l17.510.9375 m222222對(duì)于 1和 4

14、#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：QQ1k,0(1)mcq1 Pkyk(1)mcq1 qk1.4510.85711437.51.4510.85717.8757.03402.027 KN4計(jì)算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 1 Por0.8571 3 7.03 17.926KNQ 2k,2對(duì)于 2和 3#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：QQ 1k ,0(1 ) mcq 2 Pk yk(1) mcq 2 qk1.451 0.755 143 7.51.451 0.755 7.875 7.03 354.136KN m4計(jì)算人群荷載的跨中剪力：QQ2 k, lmcr 2 Por0.4375 3 7.03

15、 9.23KN25. 支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算剪力影響線如下圖所示：11 l1 7.5 3.75m222橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度對(duì)于 1和 4#梁附加三角形重心影響線坐標(biāo)：1y 1 7.51.875 / 7.5 0.9173QQ1k,0(1 ) mcq1 Pk yk(1 )cq1k(1 )amoq1mcq1 qk ymq21.8751.45 10.8571143 7.5/41.45 10.85717.875 7.03 1.45 1(0.74 0.8571)7.875 0.917 263.241KN2計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：QmPammP yQ2k ,0cr1or2or 1cr1or1.8750.8

16、537.031.50.8530.202318.29 KN2對(duì)于 2和 3#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：QQ1k,0 (1 ) mcq2 Pkyk(1cq2k(1 )amoq2 mcq2 qk y) mq21.8751.45 10.755143 7.5/ 41.4510.755 7.875 7.03 1.45 1(0.74 0.755) 7.875 0.20232353.411KN6. 14 跨彎矩的計(jì)算14跨彎矩的影響線如下圖1l3l17.5 3 7.55.273m2216216對(duì)于 1#和 4#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的14 跨彎矩：M Q1k ,14(1)mcq1 Pk yk

17、 (1 ) mcq1 qk1.23410.66184.54.0311.3410.667.87543.336883.660KNm計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M Q 2 k,1mcr 1 Por0.675 3 43.33687.756KN m4對(duì)于 2#和 4#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的14 跨彎矩：M1(1 ) mPk yk(1 ) mqkQ1k ,4cq2cq21.234 1 0.53 184.54.0311.234 1 0.537.875 43.336 709.605 KN m計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M 1 mcr 2 Por0.4375 3 43.336 56.879K

18、N mQ 2 k,4對(duì)于 3#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的14 跨彎矩：MQ1k ,1(1 ) mPk yk(1 ) m qk4cq3cq31.23410.4184.54.0311.23410.47.87543.336535.551KNm計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度：M Q 2k , 1mcr 2 Por0.4 3 43.336 52.003KN m47. 14 跨剪力的計(jì)算14 跨剪力影響線如下圖：187.5KN10.5.5KN/m公路 -II 級(jí)Q1/4影響線3KN/m人群荷載Q1/4影響線13l0.7513 21.50.75 6.047m22422對(duì)于 1和 5#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的

19、14 跨剪力：QQ1k ,0(1)mcq1 Pkyk (1)mcq1 qk1.23410.66221.40.751.23410.667.8756.047174.021KN計(jì)算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 1 Por0.675 3 6.047 12.245KNQ 2k ,2對(duì)于 2和 4#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的14 跨剪力：QQ1k ,0(1)mcq2 Pk yk(1)mcq 2 qk1.23410.53221.40.751.23410.537.8756.047139.745KN計(jì)算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 2 Por0.4375 3 6.047 7.933KNQ 2k ,2對(duì)于 3#梁

20、計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：QQ1k ,0(1)mcq3 Pk yk(1 )mcq 3 qk1.23410.4221.40.751.23410.47.8756.047105.468 KN計(jì)算人群荷載的跨中剪力：Qlmcr 3 Por0.4 3 6.047 7.253KNQ 2k ,28. 荷載組合nnro sudr o (rGi sGikrQ 1 sq 1 kcrQj sQJK ) 其中，i1j2跨中彎矩組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、4134.859402.20717.927744.7472、3141.820351.7919.491673.321跨中剪

21、力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、40115.8072.391164.8082、30101.3361.266143.288支點(diǎn)剪力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、5228.203244.37627.439646.70172、4239.134204.95110.565585.7253239.134159.5889.932521.507814 跨彎矩組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、5922.362883.66087.7562442.2452、4964.008709.60556.8792

22、213.9613964.008535.55152.0021964.82314 跨剪力組合：梁恒載（ KNm）活載（ KNm）組合值（ KNm）汽車人群1、5114.402174.2112.245394.89082、4119.567139.7547.933348.0213119.567105.4687.253299.259三、行車道板計(jì)算12345由于主梁是用現(xiàn)澆混凝土的，其有很大的剛度，所以按剛接的單向板進(jìn)行行車道板的計(jì)算1. 恒載內(nèi)力的計(jì)算（ 1） 計(jì)算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層：g10.05 1.0211.05KN / mC混凝土墊層：g20.08 1.0231.84KN / mT 梁

23、翼板自重：g30.080.14252.75 KN / m21.0合計(jì)：（ 2）計(jì)算每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩：M og1gl 0215.64(20.2)22.284KN m222剪力：Qoggl5.640.95.076KN2. 活載內(nèi)力的計(jì)算根據(jù)軸距及軸重，應(yīng)以重軸為主，取兩后軸280kN計(jì)算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45 角擴(kuò)散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾篴1a22H0.220.130.46mb1b22H0.620.130.86m經(jīng)分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，所以荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度為：aa1d2l 00.461.420.93.66m作用在每延米板條上的彎矩：1.2342140 (0.90.86 )43.664作用在每延米板條上的剪力：Qsp(1 )P1.234214023.601KN4a43.663.內(nèi)力組合安全等級(jí)二級(jí)， =1.2 ， =1.4按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值分別為：M ud( g1M ogp1M sp)1.2 2.284 1.4 16.16725.375KN mQud( g1Qogp1Qsp)1.2 5.076 1.4 23.60139.133KN四橫隔梁的計(jì)算1.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載：Poq