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简支梁桥设计范例
篇一:
简支梁桥设计范例-本科毕业设计
1设计依据
1.1工程概述
该桥设计车速为80Km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。
桥梁全长4×30m,上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥,下部结构为双柱式墩,桩基础,轻型薄壁桥台。
本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。
1.2自然条件
(1)河流及水文情况
河床比降为+1.25%,设计洪水位为14m,桥下没有通航要求。
(2)当地建材情况
桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供,水泥与钢材可选择当地材料市场供应。
(3)气象情况
查阅当地气象资料。
年极端最高气温44oC,年最低气温-12oC。
(4)地震情况地震烈度为6级。
1.3设计标准及规范
1.3.1设计标准
桥型:
双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥
桥面宽度:
全宽17.6m
桥面净宽:
净—14+2×1.8m。
桥面纵坡:
2.0%桥面横坡:
2.0%
车辆荷载等级:
公路-Ⅰ级
1.3.2设计规范
《公路工程抗震设计规范》(JTJ004---201X)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041---201X)《公路工程技术标准》(JTG01---201X)《公路桥涵通用规范》(JTG60---201X)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62---201X)
2方案构思与设计
2.1桥梁设计原则
(1)使用上的要求
桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
(2)舒适与安全性的要求
现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
(3)经济上的要求
在设计中必须进行详细周密的技术经济比较,使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。
桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。
并且桥梁的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型,设计中应该充分考虑维修的方便和维修费用少,维修时尽可能不中断交通,或中断交通的时间最短。
能满足快速施工要求以达到缩短工期的桥梁设计,不仅能降低造价,而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益。
(4)先进性上的要求
桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。
应便于制造和架设,应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进度,保证工程质量和施工安全。
(5)美观上的要求
一座桥梁应具有优美的外形,应与周围的景观相协调。
城市桥梁和游览地区的桥梁,可较多的考虑建筑艺术上的要求。
合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素,决不应把美观片面的理解为豪华的细部装饰。
2.2桥型方案构思与总体设计
2.2.1方案初选(拟定桥型图式)
根据桥梁设计原则,从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期等多方面比选,初步确定梁桥、拱桥、刚架桥三种桥梁形式。
3种方案的比较表暂列于后。
方案一、预应力混凝土简支梁桥
图2.1预应力混凝土简支梁桥(单位:
cm)
方案二、上承式拱桥
图2.2上承式拱桥(单位:
cm)
方案三、刚架桥
图2.3刚架桥(单位:
cm)
2.2.2桥墩方案比选
桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。
现选取前3种形式进行比较,以便选择一个较好的方案。
①重力式实体桥墩
采用混凝土或石砌的实体结构施工简易,取材方便,节约钢材。
但是墩身较为厚重,圬工量大,外形粗大笨重,减少桥下有效孔径,增大地基负荷;当桥墩较高,地基承载力较低时尤为不利。
②空心桥墩
这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的特点,多用于高桥。
但是薄壁空心桥墩施工较复杂,又费钢材。
③柱式桥墩柱式桥墩的结构特点是由分离的两根或者多根立柱所组成,城市路桥的桥墩布置和形式好环,直接影响交通和美观,双柱式桥墩楣梁可以外露或出于美观需要而隐蔽于上部结构之内,造型美观,此地基采用钻空罐注桩,双柱式桥墩在强度和刚度上也满足要求。
此外双柱式桥墩外形轻巧大方,圬工体积较少。
所以采用双柱式桥墩。
3初步设计
3.1设计资料及构造布置
3.1.1地质资料
篇二:
桥梁设计案例
第一章设计任务书
1.1基本设计资料
1.1.1跨度和桥面宽度
1)标准跨径:
20(墩中心距离)2)计算跨径:
19.50m(支座中心距离)3)主梁全长:
19.96m(主梁预制长度)
4)桥面净空:
净7m(行车道)+2×1m人行道
1.1.2技术标准
1)设计荷载标准:
公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按单侧
6kN/m计算,人群荷载3kN/m22)环境标准:
Ⅰ类环境3)设计安全等级:
二级
1.1.3主要材料
1)混凝土:
混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺
装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为0.06~0.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。
2)钢筋:
主筋用HRB335,其它用R235
1.1.4构造形式及截面尺寸
图1桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:
cm)
如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.4m,宽1.8m;桥上的横坡为双向2%,坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁。
第二章主梁的荷载横向分布系数计算
2.1主梁荷载横向分布系数的计算
2.1.1刚性横梁法计算横向分布系数
因为每一片T型梁的截面形式完全一样,所以:
5
?
ij?
1/n?
aie/?
ai2
i?
1
式中,n=5,?
ai2=2×(3.62?
1.82)m2=32.4m2
i?
1
5
表1?
ij值计算表
计算横向分布系数:
根据最不利荷载位置分别布置荷载。
布置荷载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m,人群荷载取3KN/m2,栏杆及人行道板每延米重取6.0KN/m,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。
0.64920.64480.6000
0.5355
0.4000
0.3387
0.201X0.1900
0.0000-0.0100
-0.201X-0.2455-0.25000.0000-0.0228-0.02500.201X
0.201X
1号梁
0.42470.42250.4000
0.3676
0.3000
0.2689
0.201X0.1926
0.10000.0950
2号梁
0.201X0.201X
3号梁
图2横向分布系数计算图式(单位:
mm)
从而可以各梁在不同荷载作用下的分布系数:
汽车荷载:
m1汽=0.5×(0.5355+0.3387+0.1900-0.0100)=0.5271m2汽=0.5×(0.3637+0.2689+0.1926+0.095)=0.4601m3汽=0.5×(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4
人群荷载:
m1人=0.6448m2人=0.4225m3人=0.2×2=0.4人行道板:
m1板=0.6492-0.25=0.3992
m2板=0.4247-0.025=03997m3板=0.2+0.2=0.4
2.1.2杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数
1号梁
2号梁
03号梁
图3梁端剪力横向分布系数计算图式(尺寸单位:
mm)
汽车荷载:
mm人群荷载:
m
/
1汽/3汽/1人
/
=0.5×0.6475=0.3238m2汽=0.5×1.0=0.5
=0.5×(0.9444+0.3333)=0.6389
//=1.2222m2人=-0.2222m3人=0
第三章主梁的内力计算
3.1永久作用效应
3.1.1永久荷载:
假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担,则永久荷载计算结果如下表所示
人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的版重为:
1号梁m1板q=0.3992×6=2.3952KN/m2号梁m2板q=0.3997×6=2.3982KN/m3号梁m3板q=0.4×6=2.4KN/m
篇三:
桥梁课程设计范文
桥梁工程课程设计
CurriculumDesignofBridgeEngineering
姓名:
××
专业、班级:
学号:
指导教师:
设计时间:
××大学
1设计基本要求与说明...............................2
1.1课程设计目的和任务..............................2
1.2设计资料........................................2
2主梁计算.........................................4
2.1主梁的荷载横向分布系数..........................4
2.2内力计算........................................7
2.2.1恒载内力....................................7
2.2.2活载内力计算................................9
3横梁内力的计算..................................15
3.1横梁弯矩计算...................................15
3.1.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载..............15
3.1.2绘制中横隔梁的内力影响线....................16
3.2横梁的剪力计算.................................19
4行车道板的计算..................................20
行车道板弯矩计算..................................20
致谢............................................22
参考文献...........................................22
1设计基本要求与说明
1.1课程设计目的和任务
课程设计是培养学生综合运用有关的专业知识处理好各种因素的相互关系,有效的完成符合生产实际需要的设计任务能力的重要实践性环节。
通过课程设计,培养学生树立正确的设计思想和方法,增强独立运用理论知识,以及技术标准、设计规范,参考资料,分析问题和解决问题的能力,能用通顺的文字和准确的图表系统地完整表达设计成果。
根据《桥梁工程》课程中所学的知识,并结合《结构设计原理》或《钢筋混凝土设计原理》,理论联系实际,进行《装配式钢筋混凝土简支梁》的设计计算,并绘制施工图。
1.2设计资料
1、桥面净空:
净—9+2×1m人行道;
2、设计荷载:
公路-Ⅱ级
人群荷载3KN/㎡
3、主梁跨径和全(来自:
WWw.:
简支梁桥设计范例)长:
标准跨径LB=18m
计算跨径LP=17.5m
主梁全长L全=17.96m
4、材料
混凝土:
C30
桥面铺装:
沥青混凝土5cm
5、计算方法:
承载能力极限状态法
6、结构尺寸:
横断面共5片主梁,间距2.0m。
纵断面共5道横梁,间距4.35m。
尺寸拟定见图
(1)
图1
7、设计依据与参考书
(1)《公路桥涵设计通甩规范》(JTG060-201X),简称“桥规”;
(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG064-201X),简称“公预规”;
《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社
《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社
《桥梁工程》(201X)邵旭东主编,人民交通出版社
2主梁计算
图2
2.1主梁的荷载横向分布系数
荷载位于跨中,由于此桥设有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为L/B=17.5/10=17.5(接近于2)。
因此可按偏心压力法计算荷载作用于跨中时的横向分布系数。
当荷载位于跨中,1号边梁的荷载横向分布系数
(1)求荷载横向分布影响线竖标
此桥的各根主梁横截面相等,有5片梁,梁间距为2.0m,则
?
a?
a?
a?
a?
a?
ai?
1132452222?
40m522
1号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖坐标值为
篇四:
钢筋混凝土T形简支梁桥(课程设计)范例
钢筋混凝土T形简支梁桥
一.设计资料与结构布置
(一).设计资料
1.桥面跨径及桥宽
标准跨径:
该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为16m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
主梁全长:
根据当地温度统计资料。
并参考以往设计值:
主梁预制长度为15.96m.计算跨径:
根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为15.5m.
桥面宽度:
横向布置为净-7(行车道)+2×0.75m(人行道)+2×0.25(栏杆)桥下净空:
4m
2.设计荷载
根据该桥所在道路等级确定荷载等级为人群荷载3.0KN/m
车道荷载qk=0.75×10.5N/m=7.875N/m
集中荷载pk=0.75×22.2N/m=166.5N/m
3.材料的确定
混凝土:
主梁采用C40,人行道、桥面铺装、栏杆C25
钢筋:
直径≥12mm采用HRB335级钢筋。
直径<12mm采用HPB235级热轧光面钢筋
4.设计依据
(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-201X)
(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-201X)
(3)《桥梁工程》
(4)《桥梁工程设计方法及应用》
(二)结构布置
1.主梁高:
以往的经济分析表明钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在111-之间,本桥取,则梁高取1m.161116
2.主梁间距:
装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.6-2.2之间,本桥选用1.6m
3.主梁梁肋宽:
为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm-18cm,鉴于本桥跨度16m按较大取18cm
4.翼缘板尺寸:
由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板宽即可得到2.0m。
因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,1通常取不小于主梁高的,本设计取8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些,本设计取8cm12
5.横隔梁:
为增强桥面系的横向刚度,本桥除支座处设置端横隔梁外,在跨中等
3间距布置三根中间横隔梁,间距4×385m,梁高一般为主梁高的左右,取0.8m,4厚度取12-16之间,本设计横隔梁下为16cm,上缘18cm
6.桥面铺装:
采用2cm厚的沥青混凝土面层,9cm的25号混凝土垫层沥青砼厚2cm
i=1.5%防水砼垫层厚9cmi=1.5%
160图1.桥梁横断面图
图2.桥梁纵断面图纵剖面
二.主梁计算
(一)跨中横向分布系数计算mc
160
8
ax12
18
图3.主梁断面图
图4.横隔梁断面图
8?
12平均厚:
h==10cm2
影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。
1号梁
汽mcq=1/2(0.425+0.290+0.176+0.049)=0.47
人群mcr=0.75×0.479=0.359
2号梁
汽mcq=1/2(0.352+0.3+0.214+0.095)=0.481
人群mcr=0.75×0.359=0.269
3号梁
汽mcq=1/2(0.161+0.266+0.292+0.225)=0.472
0100
人群mcr=0.75×0.110=0.083
在影响线上按横向最不利布置荷载后,就可按相应的影响线竖标值求得主梁的荷载横向分布系数:
图5.荷载横向分布系数图
(二)支点处荷载横向分布系数m0
采用杠杆原理法计算。
绘制横向影响线图,在横向按最不利荷载布置,如图
1号梁
汽mcq=1/2?
0.875=0.438
人群mcr=1.422×0.75=1.067
2号梁
汽mcq=1/2×1=0.5
人群mcr(影响线为负故不布载)
3号梁
汽mcq=1/2(1+0.188)=0.594
人群mcr=0
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