湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文-橋梁工程課程設(shè)計(jì)

1、 PAGE 11橋梁工程課程設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)資料1、橋面凈寬:凈7+20.75人行道2、主梁跨徑及全長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：lb=13.00m（墩中心距離）計(jì)算跨徑：l=12.50m（支座中心距離）主梁全長(zhǎng)：l全= 12.96m（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）3、設(shè)計(jì)荷載：汽車級(jí)；人群荷載4.0。4、材料:鋼 筋：主筋用級(jí)鋼筋，其他用級(jí)鋼筋。混凝土：25號(hào)。 5、橋面鋪裝：瀝青表面處厚2cm（重力密度為23），C25混凝土墊層厚9cm（重力密度為24），C30T梁的重力密度為25。 6、T梁簡(jiǎn)圖如下：圖1 橫剖面圖2 縱剖面圖3 主梁截面尺寸(尺寸單位：cm)（二）設(shè)計(jì)步驟方法 一、行車道板計(jì)算（1）恒載及內(nèi)力1、每延米板

2、上的恒載g：瀝青混凝土面層g1：C25混凝土墊層g2：T梁翼板自重g3:：合計(jì)：2、每米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩 剪力 （2）車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為140kN，輪壓分布寬度如圖，車輛荷載后輪著地長(zhǎng)度為，寬度則： 恒載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：沖擊系數(shù)： 作用于每米寬板條上的彎矩和剪力為：（3）荷載組合 恒+汽： 所以行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為： 二、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 1、杠桿原理法求支點(diǎn)截面的橫向分布系數(shù) 1號(hào)梁的荷載橫向分布影響線如圖4（b）所示：圖4 杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）對(duì)于車輛荷載，規(guī)定的車輪橫向輪距為1.80m，兩列汽車

3、車輪的橫向最小間距為1.30m，車輪距離人行道緣石最少為0.50m。求出相應(yīng)于荷載位置的影響線豎標(biāo)值后，就克得到橫向所有荷載分布給1號(hào)梁的最大荷載值為：車輛荷載：人群荷載：所以1號(hào)梁在車輛荷載和人群荷載橫向分布系數(shù)分別為： 2、偏心壓力法求跨中截面的橫向分布系數(shù) 此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度比為：故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)mc。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)，梁間距1.60m，則： 1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：由和繪制1號(hào)梁橫向影響線，如圖5（b）所示，并確定汽車荷載的最不利荷載位置。設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為，則：解得: 設(shè)人行道緣

4、石至1號(hào)梁軸線的距離為，則：所以1號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)為：車輛荷載：人群荷載：圖5 偏心壓力法橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cm）三、主梁內(nèi)力計(jì)算（1）恒載內(nèi)力計(jì)算1、恒載集度主梁： 橫隔梁： 對(duì)于邊主梁： 對(duì)于中主梁： 橋面鋪裝層： 欄桿和人行道： 作用于邊主梁的全部恒載g為： 作用于中主梁的恒載強(qiáng)度為：2、恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力，計(jì)算圖示如圖6所示，則： 圖6 恒載內(nèi)力計(jì)算式 各計(jì)算截面的剪力和彎矩值，如表1所示。表1 邊主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力Q(kN)彎矩M()（2）活載內(nèi)力計(jì)算1、荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號(hào)荷載位置公路-級(jí)人群荷載 邊主梁跨中0.5380.684支點(diǎn)0.43

5、81.422 2、計(jì)算公路-級(jí)荷載的跨中彎矩翼梁的換算平均高度：主梁截面重心位置：結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩： 結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量：C30混凝土彈性模量： 所以簡(jiǎn)支梁橋的基頻： 因?yàn)?，所以雙車道不折減，得到： 3、計(jì)算人群荷載的跨中彎矩： 4、計(jì)算跨中截面車道活載的最大剪力鑒于跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分，如圖7，故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計(jì)算。的影響線面積： 故得： 5、計(jì)算跨中截面人群荷載最大剪力 6、計(jì)算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線，如圖8所示。橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長(zhǎng)度：對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)截影響線的荷載布置，如圖8（a）所示。影響線

6、面積為： 因此， 附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： ,且所以可得： 故公路-級(jí)荷載的支點(diǎn)剪力為： 7、計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力人群荷載橫向分布系數(shù)如圖8（b）所示。人群荷載的支點(diǎn)剪力為： 圖7 跨中剪力計(jì)算圖示 圖8 支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示圖9 效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值包絡(luò)圖四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算（1）確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載布置，如圖10所示?？v向一行車輪荷載對(duì)重橫隔梁的計(jì)算荷載為： 圖10 跨中橫隔梁的受載圖示（尺寸單位：m；軸重單位：kN）（2）繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線 1號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：2號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：3號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：1、繪制彎矩影響線對(duì)于2號(hào)和3號(hào)主梁之間截面的彎矩影響線課計(jì)算如下：P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí)：P=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí)：繪制出的彎矩影響線如圖11（a）所示。繪制剪力影響線對(duì)于1號(hào)主梁處截面的影響線可計(jì)算如下：P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)：，即P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)：，即繪制得出的剪力影響線如圖11（b）。截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車荷載并計(jì)入沖擊影響，則：彎矩：剪力：鑒于橫隔梁的恒載內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不記，則按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力為：圖11 中橫隔梁內(nèi)力影響線（尺寸單位：m） 五、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算 跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自