《桥梁工程》课程设计Word文档下载推荐.docx

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1.2设计资料

1.主梁细部尺寸

单片主梁的梁宽为1.78m,其细部尺寸如图1-1所示

图1-1单片主梁示意图

2.桥梁净空

一净14+2米（如图1-2所示）

图1-2桥梁横断面示意图

3.跨径和全长（如图1-3所示）

-

■

J

图1-3主梁立面图

标准跨径主梁lb30.00m;

计算跨径lb29.50m;

预制全长l全29.96m；

4.上部结构主梁布置图（如图1-4所示）（单位：

cm）

5.设计荷载

2

公路-I级，人群3.0KN/m。

6.材料

3

主梁：

混凝土强度等级C50,容重26KN/m；

桥梁铺装为C25混凝土垫层厚

33

6.5~17cm,容重25KN/m，沥青混凝土厚2cm；

容重24KN/m。

7.设计方法

杠杆原理法、偏心压力法和极限状态设计法等。

8.设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；

（2）

JTGD62-2004）。

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》

1.3设计内容

1.桥面板内力计算

计算T梁翼板所构成的铰接悬臂板和悬臂板的设计内力。

2.主梁内力计算

1）计算各主梁的荷载横向分布系数；

2）计算主梁在荷载作用下跨中截面的弯矩、支点和跨中截面的剪力；

3.进行主梁内力组合，并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图。

4.横隔梁内力计算

5.挠度、预拱度计算

计算主梁跨中的挠度，并考虑是否需要设置预拱度。

6.图纸绘制（利用AutoCAD软件绘制至少3张A4图纸，可以从以下几个方面考虑）。

1.4参考资料

1.姜福香主编.桥梁工程.北京：

机械工业出版社，2016

2.姚玲森主编.桥梁工程.北京：

人民交通出版社，2013

3.刘立新主编.混凝土结构设计原理.武汉：

武汉理工大学出版社，2011

4.叶见署主编.结构设计原理.北京：

人民交通出版社，2017

5.黄侨主编.桥梁混凝土结构设计原理计算示例.北京：

人民交通出版社，2006

6.贾金青编著.桥梁工程设计计算方法及应用.北京：

中国建筑工业出版社，2010

2.计算说明书

2.1各种参数计算

1.主梁自重

主梁截面面积：

S8099cm

0.8099m

主梁重力集度：

gS

26

0.809921.0574k

2.横隔梁

横隔梁截面面积

S10050.5

23

cm1.00505m

体积：

VSh

1.00505

0.18

0.18909m3

重量：

MV

260.18909

4.703634kN

总重量：

M总=4.703634

75

2=329.25438kN;

N/m

gM总=1.8832kN/m

29.146

3.栏杆与人行道

面积：

S

0.1010.301.6=0.58m2

M

0.5829.14225845.0&

N

29^4.8333kN

/m

4.主梁翼缘板平均厚度

5.桥面三角垫层面积与平均厚度

12-（0.080.18）50.65m

S0.65…

0.13m

0.5b5

6.面层沥青平均重度

（2）活载计算

3.01.61

q6.0kN/m

0.8

M人=-1ql20.560.8021.92kNgm

Q人=3.01.6=4.8kN

（3）内力组合

M悬=0（CMggcM人）

=-1.0（1.215.226981.40.81.92）-20.42kNgm

0（CQGQCQ人）

=1.0

（1.221.94921.40.84.8）31.72kN

铰接悬臂板内力计算图示如图2-2所示

（1）恒载计算（以纵向1m宽板进行计算）

①每延米恒载g:

3.1296kN/m

Mg0.5gl；

0.59.780.82

Qggl09.780.87.824kN

（2）车辆荷载计算

根据《车辆桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）可知，后轮着地：

310.2m;

bl0.6m;

1单个车辆作用时有

bb2h0.62（0.130.05）0.96m

a（a2h）21。

0.22（0.130.05）20.82.16m

作用在每米宽板条上的弯矩为

作用在每米宽板条上的剪力为

②两个车辆同时作用有

经计算分析，当两个后轮同时作用在铰接悬臂板上时活载内力最大。

（4）

=1.0（1.27.841.425.56）45.19kN

2.2.3主梁内力计算2.2.3.1结构重力集度

分别考虑预制梁自重和桥面铺装、人行道栏杆和重力集度。

（2）横隔梁、桥面铺装、栏杆、人行道等分摊给6片梁的荷载集度:

2.2.3.2结构自重产生的内力

2.2.3.3冲击系数计算

（1）简支梁基频:

一叵

2I2仏

j35.1906103.872103

g9.81

经计算得Ic=0.39358201m4查表得E=3.45104Mpa，代入相关数据，从而计

算出

3.587210

f」^J3.451010O.39警1=3.5991HZ

229.14V

且1.5HZf3.5991HZ14HZ

（2）1=10.1767Inf0.015710.1767In3.59910.01571.22

223.4各主梁的跨中荷载横向分布系数mc计算

0.5属于窄桥

B10

本桥的宽跨比为：

一——0.3432

I29.14

1誓（B）2

由于主梁数等于6,则=1.028

48703291cm40.48703291m4

根据《公预规》，可取G=0.4E

ItIplxIy393582019345090

代入数据得:

0.9435

11.0280.48700.94352

E0.3936

桥的横向连接刚度比较大，跨中按偏心压力法计算，其中:

22222

ai2（135）68m

（1）第一片梁的影响线竖标值

（2）第二片梁的影响线竖标值

（3）第三片梁的影响线竖标值

a3

33=—n

ai

0.9435f0.1806

68

1

34=—n

af

0.9435f0.1528

从而绘制出

1、2、

3、4、5号梁的横向影响线如图2-3所示，按横向最不利布

置车轮荷载得到

3、4、5号梁跨中位置处汽车、人群荷载作用的横向分布系

数如下:

①第一片梁的跨中横向分布系数

1i0.5976

mcr

0.566

②第二片梁的跨中横向分布系数

1i0.5934

0.3772

③第三片梁的跨中横向分布系数

1i0.521

0.2466

帝二..

I舄.=

■so?

一H

223.5支点的荷载横向分布系数

支点的荷载横向分布系数m0计算支座处的荷载横向分布系数采用杠杆原理法进行计算，计算图示如图2-4所示

1第一片梁的跨中横向分布系数

2第二片梁的跨中横向分布系数

3第三片梁的跨中横向分布系数

180130180130180

t-岸

LP!

图2-4修正偏心压力法计算荷载横向分布系数简图

横向分布系数汇总表如表2-1所示

表2-1横向分布系数汇总表如表所示

1号梁

何载类别

mc

m。

车辆何载

0.5976

0.375

0.5934

0.6634

0.521

0.625

人群何载

1.375

0.3722

2.2.3.6计算汽车、人群荷载内力

通过以上计算分析可知，第一片梁的横向分布系数醉倒，说明第一片梁在按最不利布载情况下最

危险。

又因各主梁的特性一致，所以只需对第一片主梁进行弯矩、剪力的计算。

在内力计算中，对于横向分布系数的取值做如下考虑：

计算弯矩时，均采用全跨统一的荷载横向分

布系数mc;

求支点截面剪力时，由于主要荷载集中在支点附加而考虑支承条件的影响，考虑横向分布

系数沿桥跨的变化影响（即从支点到第一根内横梁之间的变化）

公路一I级，qk10.5kN/m,h2（130l0）2（13029.14）318.28kN

2-5图示）

（1）跨中弯矩（荷载横向分布系数取第一片梁值进行计算，采用如图所示的计算如

Mq

（1）mcq（qkPKyk）

=1.221.00.5976（10.5129.142+318.28-29.14）=2503.02kNgm

84

Pk

'

075

图2-5跨中弯矩计算图

（2）支点剪力

支点剪力计算时，荷载横向分布系数在远端因剪力值变化不大，通常取不变的横向分布系数mc。

而近端剪力值变化较大，不能忽视，因此采用变化的荷载横向分布系数，即从支点到第一根内横隔梁按mo到mc之间变化，计算图示如图2-6所示

v影响线

图2-6支点剪力计算图

=383.49kN

2.2.3.7内力组合

（1）弯矩组合

Q（MqcMr）]

M=0[CMg

=1.0[（1.23735.21651.4（2503.020.8270.34）]8289.27kNgm

（2）剪力组合

V=0[（GVgQ（Vq

CVr）=1.0[（1.2512.7271.4（383.490.845.42）]1203.03kN

223.8主梁弯矩包络图与剪力包络图的绘制

主梁跨中的最大弯矩见描述内容，要绘制主梁弯矩包络图和剪力包络图，还需要计算主梁1/4跨中处的最大弯矩、剪力和主梁跨中剪力等。

（1）跨中剪力计算

如图2-7所示，从图中可以看出，恒载作用下跨中剪力值为零，活载作用时最不利位置在荷载只满布半跨结构上时，在支座范围内，跨中剪力影响线图中的剪力

mc来计算跨中剪力

值变化不大。

因此，为简化起见，横向分布系数全部按不变的值。

1恒载剪力计算：

Vg0

2活载剪力计算:

4

3内力组合:

图2-7跨中剪力计算图

（2）1/4跨剪力计算

从1/4跨弯矩图可以看出，位于支座范围内，弯矩值的变化值不大。

因此，为

简化起见横向分布系数全部按不变的mc来计算跨中剪力值。