桥梁工程课程设计(最终版)Word格式.doc
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三、基本要求
1掌握钢筋混凝土桥梁结构的设计原理、步骤,结构构造和设计计算方法。
2熟悉并掌握桥梁工程现行规范运用。
3通过本课程的学习,具有设计一般桥梁结构的能力。
四、基本资料
标准跨径、桥面净宽、荷载等级、主梁及横隔梁数目(按照自己的数据填写)
五、基本内容
1、提供钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书一份,基本内容如下:
(1)拟定桥面铺装、主梁截面尺寸及各部分尺寸
(2)主梁内力计算
(3)配筋设计与各种验算
2、完成下列图纸绘制
(1)桥梁一般布置图
(2)主梁一般构造图
(3)主梁钢筋布置图
六、课程设计依据
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《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》
4《公路桥梁荷载横向分布计算》
七、要求
1.熟读规范、标准,理论联系实际;
2.手工与计算机绘图相结合,至少一张手工图,均采用3号图纸;
说明书用A4纸,打印。
3.独立完成设计。
桥梁工程课程设计文件撰写要求
一、顺序要求(按照模板)
封面
任务书
正文(包括设计总结、致谢、参考文献)
二、字体及字号要求
正文用小四号宋体;
章节标题用小三号黑体;
第1章设计资料与结构布置
1.1设计资料
1.1.1跨数:
三跨
标准跨经:
采用标准跨径13m的钢筋混凝土简支梁,只进行桥梁的上部结构的计算
主梁全长:
根据设计经验值,确定伸缩缝采用4cm,预制梁体长12.96m。
计算跨径:
相邻支座中心间距为12.60m。
桥面宽度:
净7m(行车道)+2*0.75(人行道)。
1.1.2设计荷载:
由公路-Ⅱ级,人群荷载3.0kN/m,结构重要性系数为。
1.1.3材料初步选定
混凝土:
主梁选用C30,铺装层采用C25。
钢筋:
直径时采用HRB335钢筋。
直径时采用Q235钢筋。
1.1.4设计规范
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)
1.2结构布置
1.2.1主梁高:
按照经济性原则,钢筋混凝土T型简支梁桥高跨比的经济范围大约在~之间,根据跨度小者取较大比值原则,本桥取,则梁高为1.12m,设计时按照1.3m计算。
1.2.2主梁间距:
按照任务书规定,本桥采用五根主梁,且主梁间距为1.6m。
1.2.3主梁梁肋宽:
取梁肋宽为0.20m。
1.2.4T形梁翼缘板尺寸:
腹板交接处通常取不小于主梁高的,即=0.083m,本设计取0.14m,翼缘悬臂端取0.1m。
1.2.5横隔梁:
按任务书规定设置五排横隔梁,梁高为主梁高的左右,即0.975m,在靠近腹板处的横隔梁底缘到主梁顶距离为1m,厚
度取12-16cm之间,本设计横隔梁下缘取16cm,上缘取18cm。
1.2.6桥面铺装:
采用4cm厚的沥青混凝土磨耗层,4cm厚的C25混凝土垫层。
T形梁横截面尺寸如图
横隔梁布置
桥面铺装、桥梁横断面
1.3设计概述
在进行桥梁设计时,一般应先认真阅读设计任务书。
然后根据任务书中所要求的内容,进行桥面的铺装和主梁横隔梁的截面尺寸拟订。
再根据设计任务书中所给出的相关资料进行主梁、边梁等的内力计算。
根据杠杆原理法算出支座处的荷载横向分布系数,再根据偏心压力法(适用于高跨比小于0.5的窄桥,大于0.5的采用正交异性板法)算出跨中处的荷载横向分布系数,根据横向分布系数算出端点处、跨中处和四分之一处的相应弯距和剪力,再根据其弯距和剪力大小,合理布筋并进行弯距、剪力、裂缝和变形的演算。
最后,绘制出总图、包络图等各类所需图样,并编写钢筋明细表、计算混凝土用量,书写设计说明书。
第2章主梁内力计算
2.1恒载内力计算
结构自重集度
主梁
=[0.2×
1.30+×
(1.60-0.1)]×
25=11kN/m
横隔梁
边
主
梁
={[1.00-()]×
()}×
×
5×
25/12.6=1.53kN/m
中
=2×
1.53=3.06kN/m
桥面铺装层
(含防水层)
=[0.04×
7.00×
23+0.5×
(0.02+0.04)×
24]/5=2.296kN/m
栏杆和人行道
=5×
2/5=2.00kN/m
合计
边主梁
g=∑=16.826kN/m
中主梁
=18.356kN/m
边主梁结构自重产生内力
截面面积 内力
剪力Q(kN)
弯矩m(kN·
m)
x=0
Q=×
15.47×
12.60=106
0
16.45×
12.60=115.64
x=
(12.60-2×
)=53
m=×
(12.60-)=250.43
)=57.82
(12.60-)=273.21
0
=333.91
=364.27
2.2汽车、人群荷载产生内力计算
2.2.1按杠杆原理法计算支点处横向分布系数:
图2.1杠杆原理法计算横向分系数图示(单位:
mm)
1#
==×
0.875=0.438
==1.422
2#
1=0.5
=0
3#
(1.7+0.2)=0.594=0
2.2.2按偏心压力法计算:
设此桥有刚度强大的横隔梁,结构长宽比为:
==0.6接近0.5
可按偏心压力法计算跨中横向分布系数;
半桥各根主梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.60m
图2.2偏心压力法计算横向分布系数图示(单位:
1#粱的横向影响线竖标值为:
=+++=25.60
=+=+=0.60
=-=-0.40=-0.20
(4.60+2.80+1.50-0.30)=0.538
(4.80+0.30+)=0.684
2#梁的横向影响线竖标值为:
=+=+=0.40
=-=-=0
(6.20+4.40+3.10+1.30)=0.484
=×
(6.40+0.30+)=0.442
3#粱的横向影响线竖标值为:
==0.2
=0.4=0.2
2.2.3荷载横向分布系数汇总
荷载横向分布系数汇总
梁号
荷载位置
公路—II级
人群荷载
备注
1#5#
跨中mc
0.538
0.684
按“偏心压力法”
梁端mo
0.438
1.442
按“杠杆原理法”
2#4#
0.484
0.442
0.5
0.4
0.2
0.594
2.2.4均布荷载和内力影响线面积计算
均布荷载和内力影响线面积计算
类型
截面
公路-Ⅱ级(kN/m)
人群
(kN/m)
影响线面积㎡
影响线图式
10.5×
0.75
=7.875
3.0×
=2.25
Ω=19.845
7.875
2.25
Ω=14.884
Ω=1.575
Ω=3.54
Ω=6.3
2.2.5公路—II级中集中荷载计算:
计算弯矩效应时:
=0.75×
[180+×
(12.48-5)]=157.8kN
计算剪力效应时:
=1.2×
157.8=189.36kN
2.2.6冲击系数
μ取0.3则(1+μ)=1.3
2.2.7跨中弯矩,剪力,四分点弯矩计算表
序号
荷载类型
qk或qr
Pk
1+u
mc
Ω或y
S
Si
1#5#
公路-II级
157.8
1.3
19.845
109.3
456.95
3.15