2022年桥梁工程课程设计说明书 .pdf

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1、1. 设计资料与结构布置1.1 设计资料1.1.1 跨径标准跨径：计算跨径：主梁全长：1.1.2 桥面净宽净 7m行车道 2 0.75人行道。公路2，结构重要性系数01.0r。1.1.5 桥面铺装4cm 厚沥青混凝土面层， 其下为 C25的混凝土垫层， 设双向横坡， 坡度为 1.5%。两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm4cm 厚沥青面层和 6cm 厚混凝土垫层。1.1.6 材料混凝土：主梁 C40，钢筋混凝土重度为25kN/m3；沥青混凝土面层，重度为23kN/m3；C25 混凝土垫层，重度为24kN/m3 1.1.7 主梁数及横隔梁数主梁数： 5；横隔梁数： 5。根据设计资料及装配式简支梁桥的

2、构造要求，现拟定结构尺寸如下：主梁高1.3m，主梁间距为 1.6m，梁肋宽为 18cm，T 形梁翼缘板与腹板交接处厚14cm，翼缘悬臂端厚 8cm。设置五根横隔梁，横隔梁上缘16cm，下缘 14cm。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页图 1-1 主梁横截面布置图图 1-2 横隔梁布置图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页2. 主梁恒载内力计算：2.1 恒载集度计算：主梁：横隔梁：对于边主梁：对于中主梁：桥面铺装层：栏杆和人行道：52/ 5

3、2/4KNmg合计：对于边主梁：对于中主梁：2.2 、恒载内力计算计算内梁与边梁的恒载内力。2.2.1 支点截面 : x=0 M=0 边梁内梁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页2.2.2 l/4截面：x= l/4边梁内梁2.2.3 跨中截面x= l/2 Q=0边梁内梁表 2-1 主梁恒载内力内力截面位置 x剪力 QkN弯矩 MkN.mx=0 x=l/4 x=l/2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页注：括号内值为中主梁内力3. 主梁活载

4、内力计算按桥规规定：汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页图 3-1 支点处各主梁横向分布情况支点处各主梁横向分布情况如下表：表 3-1 支点横向分布系数梁号车道荷载人群荷载15号梁24号梁3 号梁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页此桥在跨度内设有横隔梁， 具有强大的横向连接刚性， 且承重结构的长宽比为：可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横

5、向分布系数mc。本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为 1.6m，则：512iia=2)6. 12(+2)6. 1(+2)6 . 1(+2)6 .12(1 号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值：11=n151i212aia=51+60.25)6.12(215=n151i251aiaa=5124号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值：21=n151i212aiaa=51+60.256.12 .325=n151i252aiaa=5160.25)2.3(6.1=0 3 号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值：31=35=n13.2.2 画出各主梁的横向分布影响线，并按最不利位置布置荷载：精选学习资料

6、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页图 3-2 跨中各主梁横向分布情况1、5 号梁：确定 0 点位置解得 x=480cm 车辆荷载cqm=2q=2148060.0人群荷载crm=r=48060.0 (480+30+275精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 20 页2、4 号梁：确定 0 点位置cqm=2q=2164040.0crm=40.640.0 (640+30+2753 号梁：cqm=2q= 21 (+)crm表 3-2 荷载横向分布系数梁号荷载位置公路-

7、级人群荷载备注15号梁跨中 mc偏心压力法支点 mo杠杆原理法24号梁跨中 mc69 偏心压力法支点 mo0 杠杆原理法3 号梁跨中 mc0.4 偏心压力法支点 mo0 杠杆原理法、和剪力、计算公路-级均布荷载：qk 对于集中荷载，采用内插法：kP= 180+ 550180360 (19.5-5)=238kN 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 20 页计算剪力效应时：kP求计算主梁截面重心位置图 3-3 主梁截面尺寸翼板的换算平均高度：主梁抗弯惯矩：C40 混凝土E=3.251010N/m2 单位长度梁重G=15.5310

8、3N/m 主梁几何特征Ic4简支梁桥的基频冲击系数3.4.4 均布荷载和内力影响线面积计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 20 页表 3-3 均布荷载和内力影响线面积计算类型截面公路-级kq(kN/m) 人群rq (kN/m) 影响线面积影响线图式2lMl l/4 4lM3 l/16 2lQ4lQ3/40Q13.4.5 计算弯矩、和剪力、以 1 号5号梁为例进行详细计算，其余值见表3-4。对于双车道不折减。公路- 级车道荷载的跨中弯矩：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

9、- -第 11 页，共 20 页人群荷载的跨中弯矩：公路- 级车道荷载的跨中剪力：人群荷载的跨中剪力：公路- 级车道荷载的 1/4 跨弯矩：人群荷载的 1/4 跨弯矩：公路- 级车道荷载的 1/4 跨剪力：人群荷载的 1/4 跨剪力：表 3-4 跨中弯矩2lM,剪力2lQ,四分点弯矩4lM,剪力4lQ计算表序号截面荷载类型qk或 qrP k1+ mc 或yS Si S 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 20 页1#5# 2lM公路 - 级238 人群荷载3 2lQ公路 - 级人群荷载3 5 4lM公路 - 级238 人群

10、荷载3 4lQ公路 - 级人群荷载3 2#4# 2lM公路 - 级238 69 人群荷载3 63 2lQ公路 - 级人群荷载3 3.23 4lM公路 - 级238 270 人群荷载3 4lQ公路 - 级人群荷载3 3# 2lM公路 - 级238 人群荷载3 0.4 2lQ公路 - 级人群荷载3 0.4 4lM公路 - 级238 人群荷载3 0.4 4lQ公路 - 级108 人群荷载3 0.4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 20 页3.5.1 1号及 5 号梁绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图:

11、 图 3-4 支点剪力计算图式横向分布系数变化区段长度：m 变化区荷载重心处的内力影响线坐标为: 影响线面积为：在均布荷载 qk作用下剪力：在集中荷载 Pk作用下剪力：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 20 页则公路 -I 级作用下 ,1 号及 5号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：3.5.2 2号及 4 号梁绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图: 图 3-5 支点剪力计算图式在均布荷载 qk作用下剪力：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

12、- - -第 15 页，共 20 页在集中荷载 Pk作用下剪力：则公路 -I 级作用下 ,1 号及 5 号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：3.5.3 3号梁绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 20 页图 3-6 支点剪力计算图式在均布荷载 qk作用下剪力：在集中荷载 Pk作用下剪力：则公路 -I 级作用下 ,1 号及 5号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

13、 - - - -第 17 页，共 20 页4. 主梁内力组合依桥通规采用基本组合：永久荷载分项系数；汽车荷载分项系数；人群荷载分项系数；对人群, 结构重要性系数。表 4-1 1号及 5 号梁弯矩剪力组合表序号荷载类型弯矩剪力跨中四分点梁端跨中四分点梁端精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 20 页(1)结构自重0 0 (2)汽车荷载0 (3)人群荷载0 5 (4)(1) 0 0 (5)(2) 0 (6)(3) 0 (7)Sud=(4)+(5)+(6) 0 表 4-2 2号及 4 号梁弯矩剪力组合表序号荷载类型弯矩剪力跨中四分

14、点梁端跨中四分点梁端(8)结构自重0 0 (9)汽车荷载0 (10)人群荷载63 0 3.23(11)(1) 0 0 (12)(2) 0 (13)(3) 0 (14)Sud=(4)+(5)+(6) 0 表 4-3 3号梁弯矩剪力组合表序号荷载类型弯矩剪力跨中四分点梁端跨中四分点梁端(15)结构自重0 (16)汽车荷载0 (17)人群荷载0 9 (18)(1) 0 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 20 页(19)(2) 0 (20)(3) 0 (21)Sud=(4)+(5)+(6) 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页