桥梁工程课程设计完整版.doc
目录?桥梁工程?课程设计任务书-2桥梁设计说明-3计算书-4参考文献-27评语-28桥梁总体布置图-29主梁纵、横截面布置图-30桥面构造横截面图-31?桥梁工程?课程设计任务书一、 课程设计题目 (10人以下为一组)1、 单跨简支梁桥上部构造设计标准跨径为23米，计算跨径为22.5米，桥面净空：净8.5+2×1.50米二、 设计根本资料1、 设计荷载：公路级2、 河床地面线为从左到右：0/0，3/5，4/12，3/17，2/22，2/27，0/35分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米；地质假定为微风化花岗岩。3、 材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3三、 设计内容1、 主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计5、桥台设计四、 要求完成的设计图及计算书1、 桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图CAD出图2、 桥面构造横截面图CAD出图3、 荷载横向分布系数计算书4、 主梁内力计算书5、 行车道板内力计算书6、 横隔梁内力计算书五、 参考文献1、?桥梁工程?，姚玲森，2005，人民交通出版社.2、?梁桥?公路设计手册，2005，人民交通出版社.3、?桥梁计算例如集?砼简支梁板桥，2002，人民交通出版社.4、中华人民共与国行业标准公路工程技术标准JTG B01-2003.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共与国行业标准公路桥涵设计通用标准(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共与国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准(JTG D62-2004)含条文说明六、 课程设计学时2周桥梁设计说明桥梁设计包括纵.横断面设计与平面布置。1. 纵断面设计桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔.桥道的标高.桥上与桥头引道的纵坡以及根底的埋置深度。1本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为23.00m墩中心距离。本桥的跨径较小，因此上部构造的造价较低，墩台的造价较高。为了构造受力合理与用材经济，分跨布置时要考虑合理的跨径比例。2本梁桥为跨河桥梁，桥道的标高应保证桥下排洪与通航的需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以确定合理的桥道标高。3桥上纵坡不大于4%，桥头引道纵坡不宜大于5%。桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度与桥跨构造横截面的布置。桥面的宽度决定于行车与行人的交通需要。（1） 本梁桥桥面行车道净宽为：净-m人行道（2） 为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度，本桥设置为1.5%。（1） 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过，小桥的线形及其公路的衔接，应符合路线布设的规定。（2） 从桥梁本身的经济性与施工方便来说，应尽可能防止桥梁及河流或及桥下路线斜交。必要时通常不宜大于，在通航河流上那么不宜大于。 为了保护桥梁主体构造，在桥面的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土与10cm厚C25混凝土作垫层的桥面铺装。 为了保证桥跨构造在气温变化.活栽作用.混凝土收缩及徐变等影响下按静力图式自由地变形，在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端及桥台背墙之间设置横向伸缩缝。一 计算荷载横向分布系数123451当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算 横断面 1#梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 2梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 =0 由于是出现负的，取零，出于平安考虑 3梁对于汽车荷载 对于人群荷载 此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重构造的长度比为 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2米。1梁横向影响线的竖标值：1梁影响线由、绘制1梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载2梁横向影响线的竖标值：2梁影响线由、绘制2梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载 3梁横向影响线的竖标值3梁影响线对于汽车荷载 对于人群荷载 二、 主梁内力计算123451 恒载集度1主梁：2横隔梁对于边主梁：对于中主梁：3桥面铺装层：4栏杆与人行道：作用于边主梁的全部恒载强度：作用于中主梁的全部恒载强度：2 恒载内力的计算边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力边跨跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩：1/4跨处剪力：2#、3及4#梁内力中间跨跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩： 1/4跨处剪力：3 活载内力1 . 汽车荷载冲击系数主梁横截面图构造跨中处的单位长度量：主梁截面形心到T梁上缘的距离： 跨中截面惯性矩：查表 E取所以冲击系数： 2. 汽车荷载作用公路级均布荷载 对于集中荷载，当时，；当时，当时，采用内插法公路为公路那么当计算剪力时候 计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数跨中弯矩影响线如下列图3. 跨中弯矩的设计，由于跨中弯矩横向分布系数1、5梁最大，所以只需计算1、5梁的弯矩，计算如下：对于1#梁,车辆荷载作用下跨中人群荷载最大弯矩:人群荷载集度对于2#与4#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 4. 跨中剪力的计算跨中剪力影响线如下列图：对于1与5#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于2与4#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：5. 支点截面剪力的计算剪力影响线如下列图所示：横向分布系数变化区段的长度对于1与5#梁附加三角形重心影响线坐标 ： 计算人群荷载的支点剪力：对于2与4#梁计算公路级汽车活载的支点剪力如下列图所示： 计算人群荷载的支点剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的支点剪力如下列图所示： 计算人群荷载的支点剪力：6. 1/4跨弯矩的计算1/4跨弯矩的影响线如下列图对于1#与5#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 对于2#与4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 对于3#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 7. 1/4跨剪力的计算1/4跨剪力影响线如下列图：对于1与5#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于2与4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：8. 荷载组合其中，跨中弯矩组合：梁恒载KN/m活载KN/m组合值KN/m汽车人群1、52、43跨中剪力组合：梁恒载KN/m活载KN/m组合值KN/m汽车人群1、502、4030支点剪力组合：梁恒载KN/m活载KN/m组合值KN/m汽车人群1、52、431/4跨弯矩组合：梁恒载KN/m活载KN/m组合值KN/m汽车人群1、52、431/4跨剪力组合：梁恒载KN/m活载KN/m组合值KN/m汽车人群1、52、43三、 行车道板计算12345由于主梁是用现浇混凝土的，其有很大的刚度，所以按刚接的单向板进展行车道板的计算（1） 计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层： C混凝土垫层： T梁翼板自重： 合计： 2计算每延米板条的恒载内力弯矩： 剪力： 根据轴距及轴重，应以重轴为主，取两后轴280kN计算。轮载分布：车轮着地尺寸，经铺装层按45角扩散后，在板顶的分布尺寸：经分析，车后轴两轮的有效分布宽度重叠，所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：作用在每延米板条上的弯矩：作用在每延米板条上的剪力：平安等级二级，=1.2，按承载能力极限状态下作用根本组合弯矩与剪力的设计值分别为：四 横隔梁的计算1.确定作用在中横隔梁的计算荷载：2及3主梁间截面弯矩影响线：P=1作用在1梁时：P1作用在5梁时P1作用在3梁时：1主梁处右截面剪力影响线：P=1作用于1梁截面的右边时 既 P=1作用于1梁截面的左边时既 绘制的与的影响线如下列图所示：弯矩的计算公路-II级：人群荷载：剪力的计算：人群荷载：3.内力根本组合：弯矩： 剪力： 主要参考文献1、?桥梁工程?，姚玲森，2005，人民交通出版社.2、?梁桥?公路设计手册，2005，人民交通出版社.3、?桥梁计算例如集?砼简支梁板桥，2002，人民交通出版社.4、中华人民共与国行业标准公路工程技术标准JTG B01-2003.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共与国行业标准公路桥涵设计通用标准(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共与国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准(JTG D62-2004)含条文说明第 16 页
