桥梁设计例题精选.docx
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桥梁设计例题精选.docx
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桥梁设计例题精选
第一部分设计资料
1.构造形式及基本尺寸
某公路装置式简支梁桥,双车道,桥面宽度为净-9+2x1m,主梁为装置式钢筋混凝土简
支T梁,桥面由五片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3~5道横隔梁(横
隔梁平均厚度为16cm),桥梁横截面部署见图1-1,主梁细部尺寸见图1-2。
图1-1桥面组成
图1-2主梁横截面主要尺寸(单位:
cm)
2.桥面部署
桥梁位于直线上,两侧设人行道,宽度为1m,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下
为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5%。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,两侧人行道外侧桥面铺装厚度8cm(2cm厚沥青混凝土和6cm混凝土垫层)。
3.资料
1)梁体
1
主梁混凝土:
C30
横梁混凝土:
C25
钢筋混凝土容重:
25kN/m3
2)钢筋
主筋:
热轧HRB335钢筋;
构造钢筋:
热轧R235钢筋
3)桥面铺装
沥青混凝土,容重为23kN/m3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m3。
4)人行道
人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m;
4.设计荷载
汽车荷载:
公路—I级车道荷载和车辆荷载;人群荷载:
3.0kN/m2;
5.设计规范及参照书目
1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)
2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
3)《桥梁工程》
4)《混凝土构造设计原理》
5)《构造力学》
6)《桥梁通用构造及简支梁桥》
第二部分设计要求
一、主梁
1.标准跨度:
20m;
2.依照图1-2和表2-1确定主梁细部尺寸;
装置式钢筋混凝土T形梁桥整体特色表2-1
2
标准跨计算梁长梁高高跨比支点肋跨中肋h(cm)h2(cm)梁肋变化长横隔最大
径(m)跨径(m)(m)宽(cm)宽(cm)度(从支截梁数吊重
(m)面点算起)t
(cm)
20301812204795
3.恒载内力计算;
4.计算荷载横向分布系数;
5.活载内力计算;
6.计算各种荷载作用下的控制截面内力;
7.进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图
8.进行抗弯、抗剪钢筋设计计算;
9.构造强度、挠度、裂缝验算;
二、桥面板
1.确定桥面板的种类;
2.计算荷载有效分布宽度;
3.桥面板内力计算;
4.桥面板配筋设计;
三、成就
1、设计计算书一份。
2、配筋图一张(3号),包括:
主梁正截面钢筋配筋图和全梁的纵向钢筋配筋图。
第三部分内力计算方法
一、主梁内力计算
(一)恒载内力计算
计算恒载时,平时将跨内横隔梁的重量、桥面系的重量平均分配给各梁,因此,对于等截面梁桥的主梁,其计算荷载为均布荷载;在精确计算时,也可将恒载依照横向分布系数的计算原理进行横向分配的计算。
(1)各主梁恒载计算及汇总
表3-1
3
主梁断面项目计算式单位梁号
12、3
主梁重量
rhF
25F
q1
横
分布于
q2
nhhfhbfhl0hrh/L
KN/M
0
梁
中梁的
重量
表中:
2
分布于
1
0
F——主梁截面积(m)
q22q2
边梁的
nh、hfh、bfh、l0h、rh
重量
——横梁的片数、高
桥面铺装重
度、宽度、净跨、容重;
q3
(r1H1r2H2)B0/nz
nz——主梁片数;
平均值
B0——桥面净宽(m);两侧人行道
qr
6KN/m
KN/M
及栏杆重量
r1H1、r2H2——分别为
2qr
2
6
沥青混凝土、垫层混凝
q4
nz
nz
土的容重与厚度乘积。
KN/M
合计q
q1
q2(或q2)q3
q4
(2)恒载内力计算
表3-2
项目计算式单位梁号
12、3
恒载
q(见表
3-1)
KN/M
弯矩M
1跨处
3
2
KN-M
4
M1
qL
432
4
跨中KN-M
M11qL2
28
剪力V
端点
1qL
V0
2
KN
跨中
V10
KN
0
0
2
(二)活荷载内力计算
G
0.59321251000
mc
g
Ec1010N/m2
1
3
162
1
3
150
2
Ic
20216
)
18
150
18150(
38.5)
12
2
12
2
102m4
f
EcIc
3.01010
102
219.52
6.3(HZ)
2l2
mc
(1)有关系数及人群荷载表3-3
项目依照数值
冲击系数《桥规》1第条
多车道折减系数
《桥规》1
第
条
人群荷载
3
qrqrR3RKN/m(R为人行道宽)
(2)简支梁内力影响线面积
表3-4
5
2
内力影响线图形影响线面积(m或m)
ML
4
ML
2
VL
2
(3)计算荷载横向分布系数
用杠杆法求支点截面的横向分布系数;用刚性横梁法求跨中截面的横向分布系数。
(ⅰ)计算支点处的荷载横向分布系数m0
按杠杆法在图3-1上绘出①、②、③号主梁的荷载横向分布影响线,并在其上布载,分
别计算出汽车、人群的m0q和m0r值。
(ⅱ)计算跨中的荷载横向分布系数mc
按刚性横梁法在图3-2上绘出①、②、③号主梁的荷载横向分布影响线,分别计算出汽车、
人群的mcq和mcr值。
(4)计算主梁跨中活载弯矩
当计算简支梁各截面的最大弯矩和最大剪力时,可近似取用不变的跨中横向分布系数mc计算。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成,为求得最大的内力,将集中荷载作用于影响线纵
标最大的地址处,均布荷载引起的内力为均布荷载值乘以相应的影响线面积。
注意应试虑汽
车冲击力的影响。
计算人群荷载引起的内力时,注意人群荷载集度按一侧人行道计算,这是由于在计算人群
荷载的横向分布系数时按单侧人群计算的。
车道荷载:
Sq
(1)mcq(Pkykqk)
人群荷载:
Srmcrqr
式中:
Sq、Sr—跨中截面由车道荷载、人群荷载引起的弯矩或剪力;
6
—汽车荷载冲击系数,由桥梁自振频率确定;
ξ—多车道桥梁的汽车荷载折减系数;
mcq、mcr—跨中截面车道荷载、人群荷载的横向分布系数;
PK和qk—车道荷载的集中荷载和均布荷载标准值。
yk—计算内力影响线纵标的最大值,也就是说,将集中荷载标准值作用于影响线纵标的最
大的地址处,即为荷载的最不利部署;
q人—人群荷载集度;
Ω—跨中截面计算内力影响线面积;
m、m汇总表3-5
cqcr
活载梁号支座m跨中m
0c
①
汽车
②
③
①
人群
②
0
③
0
100900100
①②③④⑤
10010220220220220110
7
①
②
③
图3-1
按杠杆法绘主梁的
荷载横向分布影响线
100900100
①②③④⑤
10010220220220220110
8
①
②
③
图3-2按刚性横梁法绘主梁的荷载横向分布影响线
主梁跨中活载弯矩
表3-6
活
截面
梁
m
q
P
y
弯矩(KN-m)
c
号
1
载
地址
2
KN/m
MKN
M
(1)(pyq)mc
ML
4
车
道
荷
①
238
②
238
③
238
①
238
②
238
9
载
M
M
人
群
荷
载M
L
2
L
4
L
2
③
238
①
0
3
0
②
0
3
0
③
0
3
0
①
0
3
0
②
0
3
0
③
0
3
0
(5)计算主梁活载剪力
(ⅰ)计算主梁跨中截面活载剪力
主梁跨中截面活载剪力
表3-7
活
截
梁m
q
P
y
弯矩(KN-m)
c
1
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