英文2014橋梁工程課程設(shè)計(jì)

1、山東交通大學(xué)橋梁工程 課程 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)TASK DOCUMENT OF COURSE DESIGN題 目 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T形梁橋內(nèi)力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)SUBJECT INTERNATIONAL CALCULATION AND STRUCTURAL DESIGN OF PRECAST PRESTRESSED SIMPLE T-BEAM BRIDGE 橋梁工程 課 程 設(shè) 計(jì) 指導(dǎo) 書(shū)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 Content And Requirement of Design 1橋面板內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。International Calculation of B

2、ridge Deck : Compute The Design Internal Force of Hinged Cantilever Bridge Deck With T Beam 2主梁內(nèi)力計(jì)算Calculation of Internal Force（1）用“杠桿法”計(jì)算荷載位于支點(diǎn)處各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。Calculation Of F Load Transverse Distribution Coefficient Calculation By Means Of Lever Principle Method（2）用“剛性橫梁法”計(jì)算荷載位于跨中時(shí)各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。Calc

3、ulation of F Load Transverse Distribution Coefficient Calculation By Means Of the Eccentric Compression Method（3）計(jì)算主梁在荷載作用下跨中截面的彎矩、支點(diǎn)和跨中截面的剪力。Compute The Bending Moment And Shear Force in The Center of the Middle of Span And Shear Force at Supported Point （5）進(jìn)行主梁內(nèi)力組合，并畫(huà)出主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖并進(jìn)行配筋計(jì)算。Combine

4、International Force And Draw The Bending Moment And Shear Force Envelope and compute steel bar. 3撓度、預(yù)拱度計(jì)算：計(jì)算主梁跨中撓度，并考慮是否需要設(shè)置預(yù)拱度（選做）。Calculation Of Deflection And Camber : Compute Deflection In The Middle Of Span And Consider Setting Camber Or Not設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按照學(xué)校下發(fā)的課程設(shè)計(jì)規(guī)范要求，完成計(jì)算書(shū)的編排工作，特別注意格式的要

5、求（統(tǒng)一用A4打印紙書(shū)寫(xiě)或打印，每頁(yè)加頁(yè)碼編號(hào)）。2圖紙圖紙繪制：(A3圖紙或坐標(biāo)紙，可用CAD繪制)圖一（橋梁總體布置圖）：繪出平、縱、橫三個(gè)視圖。已知三跨簡(jiǎn)支梁橋面連續(xù)，采用樁柱式橋墩、U形橋臺(tái)。各跨的主梁橫斷面和縱斷面布置附圖所示，橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)的尺寸自行擬定。圖二（主梁一般構(gòu)造圖）：主梁各部分的構(gòu)造。另：計(jì)算中所用到的插圖在計(jì)算書(shū)中繪制即可，必要時(shí)，可另繪圖紙。三、進(jìn)度安排第一天：擬定全橋尺寸，繪草圖；橋面板內(nèi)力計(jì)算第二天：主梁荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算第三天：主梁恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力計(jì)算、主梁內(nèi)力組合第四天：橫梁內(nèi)力計(jì)算、主梁撓度和預(yù)拱度計(jì)算第五天：圖紙繪制、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的整理，設(shè)計(jì)考核，成

6、績(jī)?cè)u(píng)定。四、主要參考資料1高等學(xué)校教材橋梁工程（上冊(cè)）范立礎(chǔ)主編2高等學(xué)校教材橋梁工程姚玲森主編3公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)拱橋上冊(cè)1994年4公路通用橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D60-2004) 一、 尺寸擬定 進(jìn)行主梁布置 Dimensions are decorated worked girder標(biāo)準(zhǔn)跨境 Lb=20.00m Standard cross-border Lb = 20.00 m主梁 ：取高跨比為 Main: depth-span ratio for h=1.5m (梁高)取梁肋寬為： b=18cm Take beam width of rib b=18cm翼緣板寬度 ：比主梁中距小2c

7、m，本橋采用主梁間距為1.60m的主梁式設(shè)計(jì)，翼緣板寬為158cmFlange width: from small 2cm girder than in this bridge girder by the spacing for 1.60 m, flange girder design 158cm wide plate翼緣板厚度：翼緣板與梁肋銜接處的厚度應(yīng)不小于梁高度的 1.5=0.125m取b中=15cm b邊=8cmFlange plate thickness: flange plate and the thickness of the rib cohesion. Small should

8、 load 1.5=0.125m橫隔梁：The centromeres beam:梁高High beam：h=主= 0.9m 梁肋寬度Beam width of the rib：b上=16cm b下=15cm 設(shè)兩端橫隔梁、三個(gè)中橫隔梁、端橫隔梁距支點(diǎn)處為0.05mSet the isolation ends in three horizontal beam, the beam, the isolation from every beam is 0.05. Fulcrum 橫隔梁間距為 =4.35m二 、恒載內(nèi)力計(jì)算及荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 The internal force calculat

9、ion and load transverse distribution coefficient calculation1、恒載集度The collection 主梁： 橫隔梁：對(duì)于邊主梁 ：For girder 對(duì)于中主梁 ：For middle girder橋面鋪裝層：Bridge deck pavement欄桿和人行道：Rail and sidewalks:作用于邊主梁的全部恒載g為：In all of the girder 作用于中主梁的恒載強(qiáng)度為：The main role in the strength2、恒載內(nèi)力 The internal force 彎矩和剪力圖示為右圖：邊主梁

10、恒載內(nèi)力The girder force內(nèi)力截面位置x剪力Q(kn) 彎矩M（kn/m）x=0 Q=137.55 M=0x=1/4 Q=68.78 M=451.34x=1/2 Q=0 M=601.78 中主梁恒載內(nèi)力The main force in內(nèi)力截面位置x剪力Q(kn) 彎矩M（kn/m）x=0 Q=142.98 M=0x=1/4 Q=71.49 M=469.14x=1/2 Q=0 M=625.52 3、荷載橫向分布系數(shù)Load transverse distribution coefficient 支點(diǎn)處（杠桿原理法）The fulcrum(leverprinciple) 跨中處（偏

11、心壓力法）Be in place (eccentric-pressed method) 此橋在跨內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛度，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為T(mén)his bridge across the isolation are equipped with powerful transverse beam, the connection stiffness and bearing structure aspect ratio of 所以可以用偏心壓力法繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)So can use eccentric-pressed method and calculation of li

12、ne drawing transverse impact transverse distribution coefficient本橋各根主梁的橫截面均相等。梁數(shù)n=5。梁間距為1.60m則 1號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值：1 transverse beam line perpendicular coordinate effect 設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁的距離為x set1 to zero distance of beam for x x=4.80m 同理： 2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 設(shè)零點(diǎn)至4號(hào)梁的距離為x，則 x=1.60m 則零點(diǎn)位于5號(hào)梁處 3號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為 一、 活載內(nèi)力計(jì)算 Second

13、, live load calculation1）匯總荷載橫向分布系數(shù)Collect load transverse distribution coefficient 梁號(hào)荷載位置公路級(jí)人群荷載備注跨中0.5380.684偏心壓力法支點(diǎn)0.4381.422杠桿原理法跨中0.4690.442偏心壓力法支點(diǎn)0.50杠桿原理法跨中0.40.4偏心壓力法支點(diǎn)0.5940杠桿原理法2）均布荷載和內(nèi)力影響線的面積計(jì)算表Uniformly distributed load and internal force influence lines of area computation table類(lèi)型截面公路級(jí)（

14、kn/m）人群荷載（kn/m）影響線截面積（）影響線圖示10.510.52.2510.52.2510.52.2510.52.25 3）公路級(jí)中pk計(jì)算計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)： 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)： 4) 沖擊系數(shù)Impact coefficient：u 混凝土E取 則Hu=1.3195）跨中彎矩跨中剪力計(jì)算， 梁號(hào)截面荷載類(lèi)型1+uyS 公路級(jí)10.52301.3190.53838.28999.28人群2.25110.68438.2858.91公路級(jí)10.52761.3190.5382.19114.250.5人群2.25110.6842.193.37公路級(jí)10.52301.3190.46938.28871

15、.124.375人群2.25110.44238.2838.07公路級(jí)10.52761.3190.4692.1999.590.5人群2.25110.4422.192.18公路級(jí)10.52301.3190.438.28742.964.375人群2.25110.438.2834.45公路級(jí)10.52761.3190.42.1984.940.5人群2.25110.42.191.976) 處的彎矩剪力： 支點(diǎn)距第一根內(nèi)橫隔梁為0.05+4.35=4.4同理： 梁號(hào)截面荷載類(lèi)型1+uyS 公路級(jí)10.52301.3190.53828.71748.263.28人群2.25110.68428.7144.18公

16、路級(jí)10.52761.3190.5384.92183.280.75人群2.25110.6844.927.57公路級(jí)10.52301.3190.46928.71653.163.28人群2.25110.44228.7128.53公路級(jí)10.52761.3190.4694.92160.010.75人群2.25110.4424.924.89公路級(jí)10.52301.3190.428.71557.073.28人群2.25110.428.7125.84公路級(jí)10.52761.3190.44.92136.470.75人群2.25110.44.394.437）支點(diǎn)處剪力和彎矩 The fulcrum in sh

17、ear and momentm變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為：M change the internal gravity load area influence line coordinates for:號(hào)梁 號(hào)梁 號(hào)梁 四、 內(nèi)力組合及內(nèi)力包絡(luò)圖Internal force and envelope梁號(hào)序號(hào)荷載類(lèi)型彎矩M(kn.m)剪力Q（kn）梁端四分點(diǎn)跨中梁端跨中結(jié)構(gòu)自重0451.34601.78137.550汽車(chē)荷載0748.26999.28221.86114.25人群荷載044.1858.9116.823.370541.61722.14165.06001047.561398.99

18、310.60159.95049.4865.9818.843.77Sud=（4）+（5）+（6）01638.652187.11494.50163.72結(jié)構(gòu)自重0469.14625.52142.980汽車(chē)荷載0653.16871.12239.7399.59人群荷載028.5538.076.702.180562.97750.62171.5800914.421219.57335.62139.43031.9842.647.502.44Sud=（4）+（5）+（6）0409.372012.83514.70141.87結(jié)構(gòu)自重0469.14625.52142.980汽車(chē)荷載0557.07742.96270.

19、1384.94人群荷載025.8434.456.071.970562.97750.62171.5800779.901040.14378.18118.92028.9438.586.802.21Sud=（4）+（5）+（6）01371.811829.34556.56121.13 內(nèi)力包絡(luò)圖： 因?yàn)?號(hào)邊梁的內(nèi)力最大，所以選用1號(hào)梁為控制設(shè)計(jì)。 控制設(shè)計(jì)值為：彎矩 剪力五、 主梁正截面抗彎強(qiáng)度計(jì)算，配筋（主鋼筋）設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度復(fù)核Cross-section bending strength calculation girder, reinforcement design and reinforced) (main strength check主筋：HRB335鋼筋，C30混凝土，彎矩組合設(shè)計(jì)值Md=2187.11kn.m查表得： 1、截面配筋設(shè)計(jì) Section reinforcement design1）假設(shè)，則有效高度 2）判斷T型梁類(lèi)型 說(shuō)明 為第一類(lèi)T型梁3）求受壓區(qū)高度 舍去，由 說(shuō)明該梁為第一類(lèi)T梁且不是起筋梁4）求受壓區(qū)鋼筋截面積 5）現(xiàn)選擇8B32（外徑為35.8mm）和4B18（外徑為20.5mm） 梁的實(shí)際高度：2、 復(fù)核截面承載力：C