桥梁工程课程设计任务书.docx

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桥梁工程课程设计任务书

桥梁工程课程设计任务书

长沙理工大学《桥梁工程》拱桥课程设计

计划与任务书

---悬链线等截面无铰箱形拱桥设计

指导教师：

王达、殷新峰

适用班级：

力学09-1/2班

设计时间：

17周（2012.12.23-12.29）

设计地点：

待定

桥梁工程系

2012年9月3日

《桥梁工程》课程设计任务、指导书

——悬链线等截面箱形无铰拱桥设计

第一部分上部结构计算

一、设计资料：

1、设计荷载：

公路-Ⅰ级或公路-Ⅱ级、人群3.0kN/m2；

2、桥面净宽：

净7+2×1.0m人行道；

3、净跨径：

L0=68.00m、70.00m、72.00m；

4、净矢跨比：

f0/L0=1/5、1/6、1/7；

5、拱顶最小填料厚度：

h=0.50m；

6、材料性质：

①预制闭合拱箱、现浇填缝及横隔板：

C30混凝土，E1=3.0×104MPa，容重r1=25.0kN/m3；

②横挑梁：

预制C30混凝土，弹性模量E=3.0×104MPa，容重r2=24.0kN/m3；

③拱上底梁、立柱、盖梁、腹拱、人行道栏杆：

C20混凝土，容重r3=24.0kN/m3；

④拱顶及拱腔填料、护拱：

10号砂浆砌片石，容重r4=24.0kN/m3；

⑤侧面墙：

10号砂浆砌块石，容重r5=24.0kN/m3；

⑥桥面：

沥青混凝土厚0.06m，容重r6=24.0kN/m3；

7、栏杆、人行道全桥宽平均每延米9.4kN/m；

8、桥面标高：

85.460m。

二、参考依据

1、主拱圈：

采用单箱5室结构，各细部尺寸如图所示。

2、腹拱墩的布置：

高墩采用立柱式，也可采用挖空的横墙式。

3、计算温度影响力时，最高月平均气温30℃，最低月平均气温4℃，合拢温度14℃，混凝土收缩按温度下降10℃计算。

三、设计依据及参考资料

[1]交通部.公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）.北京:

人民交通出版社,2004.

[2]交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）.北京:

人民交通出版社,2004.

[3]交通部.公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTGD61-2005）.北京:

人民交通出版社,2005.

[4]顾懋清,石绍甫.公路桥涵设计手册——拱桥（上册）.北京:

人民交通出版社,1997.

[5]顾安邦,孙国柱.公路桥涵设计手册——拱桥（下册）.北京:

人民交通出版社,1997.

[6]江祖铭,王崇礼.公路桥涵设计手册——墩台与基础.北京:

人民交通出版社,1997.

[7]钟圣斌.桥梁计算示例集——拱桥

（二）.北京:

人民交通出版社,1989.

[8]王国鼎,钟圣斌.拱桥计算示例集.北京:

人民交通出版社,2000.

四、计算成果

1、设计计算书一份；2、拱上建筑及主拱圈断面图一张。

五、计算步骤

1、截面几何特性计算

可采用颜东煌教授编著《桥梁结构电算程序设计》书中的GEO1.FOR、GEO2.FOR程序进行。

2、确定拱轴系数

①假定拱轴系数m、布置拱上建筑；

②计算各部分恒载的重量对拱脚及1/4截面产生的弯矩

、

③计算

，如果计算的

与假定的m对应的

相差在半级以内，则m即为采用值，否则将计算的

作为新假定值，重复①～③步计算，直至满足要求为止。

3、结构自重作用下拱的内力计算

用假载法计算拱轴系数假定值与计算值偏差的影响、用力法计算恒载压力线偏离拱轴线的影响；

4、汽车和人群作用下拱的内力计算

汽车作用的内力计算按新规范进行，等级为公路-Ⅰ级或公路-Ⅱ级,人群3.5kN/m2。

5、温度及混凝土收缩内力计算，并考虑徐变的影响

6、作用效应组合（按新规范进行），考虑承载能力极限状态下的基本组合，主要组合为：

基本组合Ⅰ：

永久作用+汽车作用+人群作用

基本组合Ⅱ：

永久作用+汽车作用+人群作用+温度影响+混凝土收缩

7、强度及稳定性验算。

六、要求

1、计算书采用长沙理工大学统一的课程设计纸，一律手写，提交的成果有目录、任务书、计算书；

2、拱上建筑及主拱圈断面图纸采用A3纸，制图符合公路桥涵制图习惯，构造正确，一律手绘；

3、计算书整洁、清晰，计算数据准确、统一，一律采用国际单位，小数位数合理并前后一致；

4、独立、认真完成课程设计，按时提交设计成果，遵守纪律。

第二部分桥墩设计计算

一、设计资料

1、有关资料与上部构造提供的相同；

2、桥墩处基底标高62.320m，河床表面标高68.000m，桥面标高85.460m，基岩[σ]=0.8MPa；

3、桥墩材料：

第一层基础15#片石混凝土，r1=24.0kN/m3；第二层基础10#小石子混凝土砌40#块石，r1=24.0kN/m3；

二、参考数据

桥墩起拱线处墩宽可初定为3.5m，可通过设计计算进行调整，基础采用扩大基础，一般采用2层，层高0.75～1.00m，其余尺寸参考有关资料及例题，也可自行拟定。

三、设计成果

1、桥墩计算书一份；2、桥墩设计图一份。

四、说明

1、本部分的设计计算只要求桥梁专业方向的学生进行设计，其他方向的学生不作要求。

表1学号、跨径、荷载等级及矢跨比对应一览表

学号范围

跨径

荷载等级

矢跨比

学号范围

跨径

荷载等级

矢跨比

101-103

65.00m

公路I级

1/5

301-303

65.00m

公路II级

1/5

104-106

65.00m

公路I级

1/6

304-306

65.00m

公路II级

1/6

107-109

65.00m

公路I级

1/7

307-309

65.00m

公路II级

1/7

110-112

66.00m

公路I级

1/5

310-312

66.00m

公路II级

1/5

113-115

66.00m

公路I级

1/6

313-315

66.00m

公路II级

1/6

116-118

66.00m

公路I级

1/7

316-318

66.00m

公路II级

1/7

119-121

67.00m

公路I级

1/5

319-321

67.00m

公路II级

1/5

122-124

67.00m

公路I级

1/6

322-324

67.00m

公路II级

1/6

125-127

67.00m

公路I级

1/7

325-327

67.00m

公路II级

1/7

128-130

68.00m

公路I级

1/5

328-330

68.00m

公路II级

1/5

131-133

68.00m

公路I级

1/6

331-333

68.00m

公路II级

1/6

134-136

68.00m

公路I级

1/7

334-336

68.00m

公路II级

1/7

201-203

69.00m

公路I级

1/5

401-403

69.00m

公路II级

1/5

204-206

69.00m

公路I级

1/6

404-406

69.00m

公路II级

1/6

207-209

69.00m

公路I级

1/7

407-409

69.00m

公路II级

1/7

210-212

70.00m

公路I级

1/5

410-412

70.00m

公路II级

1/5

213-215

70.00m

公路I级

1/6

413-415

70.00m

公路II级

1/6

216-218

70.00m

公路I级

1/7

416-418

70.00m

公路II级

1/7

219-221

71.00m

公路I级

1/5

419-421

71.00m

公路II级

1/5

222-224

71.00m

公路I级

1/6

422-424

71.00m

公路II级

1/6

225-227

71.00m

公路I级

1/7

425-427

71.00m

公路II级

1/7

228-230

72.00m

公路I级

1/5

428-430

72.00m

公路II级

1/5

231-233

72.00m

公路I级

1/6

431-433

72.00m

公路II级

1/6

234-236

72.00m

公路I级

1/7

434-436

72.00m

公路II级

1/7