結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理-課程設(shè)計(jì)學(xué)位論文

橋梁工程課程設(shè)計(jì)2014年12月22日基本資料主梁形式：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T形簡(jiǎn)支梁，T梁翼板材料重度為25KN/標(biāo)準(zhǔn)跨徑：20.00m計(jì)算跨徑：19.5m主梁預(yù)制長度：19.8m橋面凈空：11+2x1m，總寬13m公路—I級(jí)荷載，人群3.0KN/m橋面鋪裝：8cm瀝青混凝土（重度為20KN/）+9cmC30混凝土墊層（重度為24KN/）每側(cè)欄桿及人行道構(gòu)件自重的作用力為5kN/m圖1橋橫斷面圖（尺寸單位：cm）圖2橋縱斷面圖（尺寸單位：cm）一、行車道板內(nèi)力計(jì)算1恒載產(chǎn)生的內(nèi)力（按縱向1m寬的板條計(jì)算）（1）每延米板上的恒載g：瀝青混凝土面層：C30混凝土墊層：T梁翼板自重：合計(jì)：（2）每延米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩：剪力：2車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力荷載對(duì)于懸臂根部的有效肺部寬度：沖擊系數(shù)：作用于每米寬板條上的彎矩為：3、內(nèi)力組合求出 Mmax,Qmax承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算基本組合所以行車道板的內(nèi)力組合為正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算短期效應(yīng)組合二、主梁內(nèi)力計(jì)算1、恒載內(nèi)力計(jì)算恒載集度主梁：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)算計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力，則：x19.5m恒載內(nèi)力計(jì)算圖示邊主梁恒載內(nèi)力內(nèi)力截面位置剪力Q(kN)彎矩M（）201.240100.62735.809813活載內(nèi)力計(jì)算計(jì)算主梁的荷載橫向分布系數(shù)當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算橫斷面（單位尺寸：cm)對(duì)于汽車荷載對(duì)于人群荷載2＃梁對(duì)于汽車荷載對(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)于人群荷載當(dāng)荷載位于跨中時(shí)按修正剛性橫梁法計(jì)算承重結(jié)構(gòu)的長寬比為本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=6,梁間距為2.0米。則：（1）1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：一號(hào)梁橫向影響線則：車輛荷載：人群荷載：（2）2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：2號(hào)梁橫向影響線則：車道荷載：人群荷載：（3）3號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：3號(hào)梁橫向影響線則：車道荷載：人群荷載：橫向分布系數(shù)梁號(hào)荷載位置車道荷載人群荷載1#梁跨中0.680.608支點(diǎn)0.551.252#梁跨中0.5470.452支點(diǎn)0.67503#梁跨中0.4730.284支點(diǎn)0.7250計(jì)算控制截面的跨中彎矩、支點(diǎn)剪力和跨中剪力簡(jiǎn)支梁的基頻：根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）中要求：當(dāng)時(shí)，，則可得：，四車道不折減荷載橫向分布系數(shù)如上表（1）計(jì)算跨中彎矩故得：1#梁和6#梁車道荷載的跨中彎矩：人群荷載的跨中彎矩2#梁和5#梁車道荷載的跨中彎矩：人群荷載的跨中彎矩3#梁和4#梁車道荷載的跨中彎矩：人群荷載的跨中彎矩、跨中剪力跨中剪力影響線如下圖：m1#梁和6#梁公路—Ι級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：2#梁和5#梁公路—Ι級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：3#梁和4#梁公路—Ι級(jí)汽車活載的跨中剪力：人群荷載的跨中剪力：支點(diǎn)最大剪力附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為：1#梁和6#梁車道荷載最大剪力：人群荷載最大剪力：2#梁和5#梁車道荷載最大剪力：人群荷載最大剪力：3#梁和4#梁車道荷載最大剪力：人群荷載最大剪力：荷載組合其中（人群荷載）跨中彎矩組合梁（#）恒載（）活載（）組合值汽車人群1、6735.81043.9664.72635.892、5735.8844.3848.342314.143、4735.8726.1730.372116.28跨中剪力組合梁（#）恒載（）活載（）組合值汽車人群1、60144.53.32225.452、50116.252.48181.213、40100.521.56156.17支座剪力組合梁（#）恒載（）活載（）組合值汽車人群1、6201.24282.1216.61714.722、5201.24318.47.52762.593、4201.24330.294.76778.47橫隔梁內(nèi)力計(jì)算確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載：1、對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如上圖縱向一行車輪荷載對(duì)中橫隔梁的計(jì)算荷載為：2、繪制中橫額梁的內(nèi)力影響線在之前各梁的橫向豎標(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可計(jì)算如下：作用在1號(hào)梁軸上時(shí)：作用在5號(hào)梁軸上時(shí)：作用在3號(hào)梁軸上時(shí)：有了此三個(gè)豎標(biāo)值和已知影響線折點(diǎn)位置（即所計(jì)算截面的位置），就可繪出影響線，如下圖1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)算如下作用在計(jì)算截面以右時(shí)：，即（就是1號(hào)梁荷載橫向影響線）作用在計(jì)算截面以左時(shí)：，即繪成的影響線，如下圖2中橫隔梁內(nèi)力影響線（尺寸單位：cm）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，則得：彎矩：剪力：鑒于橫隔梁的恒載內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不計(jì)，則按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力為：主梁配筋由于邊主梁的跨中彎矩最大且與中間部位相差不大，所以主要以邊主梁為例計(jì)算配筋，邊主梁滿足要求則中間部位的主梁配給也滿足要求。單位尺寸（cm）判斷截面類型：C30混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，，查表可知：1截面設(shè)計(jì)因采用焊接鋼筋骨架，故設(shè)，則截面有效高度。判定T形截面類型：屬于第一類T形截面。求受壓區(qū)高度整理后，可得到解方程得合適解：求受拉