橋梁工程課程設(shè)計(jì)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、目錄橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 -2橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明 -3橋梁總體布置圖 -4荷載橫向分布計(jì)算書（杠杠原理法、偏心壓力） -4主梁內(nèi)力計(jì)算書 -9橋面構(gòu)造橫截面圖 -9主梁縱、橫截面布置圖 -9行車道板內(nèi)力計(jì)算書 -18橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書 -19參考文獻(xiàn) -21（一）橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一課程設(shè)計(jì)題目 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20米，計(jì)算跨徑為19.5米，預(yù)制梁長(zhǎng)為19.96米，橋面凈空：凈9+2×0.75米）（4人）二、設(shè)計(jì)基本資料1、設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)，人群3.0KN/m2，每側(cè)欄桿及人行道的重量按4.5 KN/m計(jì)2、河床地面線為（從左到右）：0/0，3/5，4/12，

2、3/17，2/22，2/27，0/35（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 KN/m3，鋼筋砼25 KN/m3，瀝青砼21 KN/m34、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)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、荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書（杠桿原理法、偏心壓力法）3、主梁內(nèi)力計(jì)算書4、行車道板內(nèi)力計(jì)算書5、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書6、所有的計(jì)算書和圖紙均須用計(jì)算機(jī)打??；計(jì)算書和圖紙要裝訂成冊(cè)，

3、應(yīng)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì),每人交1份，每份應(yīng)有封面和目錄五、參考文獻(xiàn)（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教材（2）橋梁工程教材（3） 公路橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè) 梁橋（上、下冊(cè)） 人民交通出版社（4） 橋梁計(jì)算示例叢書 混凝土簡(jiǎn)支梁(板)橋(第二版) 易建國(guó)主編 人民交通出版社（5）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（6）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（7）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTG D62-2004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（8）交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTG D61-2005公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范人民交通出版社.六、課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)1.5周（二）、橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明橋梁設(shè)計(jì)包括縱，橫斷面設(shè)

4、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） 本橋依題設(shè)。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m。本橋跨徑較小，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） 本橋?yàn)榭绾訕蛄海瑯虻赖臉?biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需求，結(jié)合橋型，跨徑等一起考慮，以確定本橋的中心橋面設(shè)計(jì)高程為2.00米。（3） 橋梁縱坡為0.3%，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)橫斷面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需求。（1） 本橋橋面行車

5、道凈寬為: 凈9+2×0.75米（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(guò)，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(lái)說(shuō)，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于45°，在通航河流上不宜大于5°。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3cm厚瀝青混凝土和平均10cm厚水泥混凝土作墊層的橋面鋪裝。5. 橋面伸縮縫為了保證橋

6、跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化，活載作用，混凝土收縮等影響下按靜力圖式自由地變形，在本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。橋梁總體布置圖（三）、荷載橫向分布計(jì)算書（杠杠原理法、偏心壓力）12345 61當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算橫斷面 1#梁 對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2梁對(duì)于汽車荷載 0.500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） 3梁對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 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=6, 梁間距為1.6

7、米。1梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 1梁影響線由、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 對(duì)于人群荷載2梁橫向影響線的豎標(biāo)值：2梁影響線由、繪制2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 對(duì)于人群荷載 3梁橫向影響線的豎標(biāo)值3梁影響線、對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 梁號(hào)荷載位置公路-直線人群荷載備注1跨中m0.6240.613支點(diǎn)m0.51.4222跨中m0.4990.428支點(diǎn)m0.503跨中m0.50.255支點(diǎn)m0.50（四）、 主梁內(nèi)力計(jì)算12345 6主梁縱、橫截面布置圖1 恒載集度（1）主梁： （2）橫隔梁對(duì)于邊主梁：對(duì)于中主梁：（3）橋面鋪裝層：（4）欄桿和人

8、行道：作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度：作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度：2 恒載內(nèi)力的計(jì)算邊跨彎矩剪力影響線1#及6#梁內(nèi)力（邊跨）跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)剪力 2#、3、4及5#梁內(nèi)力（中間跨）跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)剪力 3 活載內(nèi)力1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量： 主梁截面形心到T梁上緣的距離： 跨中截面慣性矩：查表 E取 所以沖擊系數(shù)： 2. 汽車荷載作用公路I級(jí)均布荷載 對(duì)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 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)，由于跨中彎矩橫

9、向分布系數(shù)1、6梁最大，所以只需計(jì)算1、6梁的彎矩，計(jì)算如下：對(duì)于1#梁車道均布荷載作用下 車道集中荷載作用下 則跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度對(duì)于2#和5#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩：計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對(duì)于3#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩：計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 4. 跨中剪力的計(jì)算跨中剪力影響線如下圖：對(duì)于1和6#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：對(duì)于2和5#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：對(duì)于3#和4#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：5. 支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算剪力影響線如下圖

10、所示：橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度對(duì)于1和6#梁附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：對(duì)于2和5#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）： 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：對(duì)于3#、4#梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）： 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：8. 荷載組合其中，（五）、 行車道板計(jì)算123456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： 混凝土墊層： T梁翼板自重： 合計(jì)： （2）計(jì)算每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩： 剪力： 2.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

11、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)姆植汲叽纾航?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：作用在每延米板條上的彎矩： 作用在每延米板條上的剪力：3.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：（六）、 橫隔梁的計(jì)算1.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載：計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)：2.內(nèi)力計(jì)算3與4主梁間截面彎矩影響線：P=1作用在1梁時(shí)：P1作用在6梁時(shí)P1作用在2梁時(shí)：1主梁處右截面剪力影響線：P=1作用于1梁截面的右邊時(shí) 既 P=1作用于1梁截面的左邊時(shí)既 繪制的和的影響線如下圖所示：彎矩的計(jì)算公路-II級(jí)：人群荷載：剪力的計(jì)算：人群荷載：3.內(nèi)力基本組合：彎矩： 剪力： （七）、主要參考文獻(xiàn)1房貞政. 橋梁工程（第一版）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，20042葉見(jiàn)曙. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（第二版）北京：人民交通出版社，