橋梁工程B課程設計詳細

1、橋梁工程（B）課程設計任務書 11軟件+道鐵1、2、3班用B5紙打印最后一頁，粘貼在計算書封面的反面一、設計題目鋼筋混凝土簡支T形梁橋設計二、設計資料1橋梁跨徑：17m（18 m，19m，20 m）【說明：17m的為學號1-10，18m為學號11-20，19m為學號21-30，20m為31號以后其他所有人員】2計算跨徑：16.6m（17.6 m，18.6m，19.6 m）3主梁預制長度：16.96m（17.96 m，18.96m，19.96 m）4.主梁結構尺寸擬定：上部結構主梁為：4片（一班）；5片（二班）， 6片（三班）；均設置5根橫隔梁。（1）主梁梁肋間距：跨徑，主梁間距為1.6m+學號

2、后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.7m+學號后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.8m+學號后兩位數(shù)×0.01；跨徑，主梁間距為1.9m+學號后兩位數(shù)×0.01； 所有跨徑兩側人行道寬均為0.75m。（2）主梁高度：普通梁高與跨度之比，約為1/111/13。本次課程設計規(guī)定主梁高度取為學號后兩位數(shù)。（3）梁肋厚度：一般為200mm400mm，梁肋的最小構造厚度為140mm。本次課程設計規(guī)定，跨中稍薄一些，取180mm，在梁肋端部2.0到5.0m范圍內(nèi)可逐漸加寬至靠近端部稍厚一些350mm。（4）橋面板：自擬定（5）橋面橫坡：橋面橫坡采用在橋面板上

3、做鋪設不等厚的鋪裝層，橋面橫坡為1.5%。5設計荷載 ：公路-級 人群荷載：3.5 KN/m2 6結構重要性系數(shù)： 1.17材料：（1）鋼筋，主鋼筋采用HRB335，其它鋼筋采用R235。其技術指標見表1；（2）混凝土及其技術指標見表2，T形主梁、橋面鋪裝，欄桿、人行道跨徑、，混凝土采用C30；，混凝土均為C35。表1  鋼筋技術指標 種類彈性模量（MPa）抗拉設計強度（Mpa）抗壓設計強度（Mpa）標準強度（Mpa）R235195195235HRB335級280280335表2 混凝土技術指標種 類設計強度標準強度彈性模量(MPa)軸心抗壓(MPa)軸心抗拉(MPa)軸心抗壓(MP

4、a)軸心抗拉(MPa)C3013.81.3920.12.013.00×104C3516.11.5223.42.203.15×1048、設計依據(jù)（1）交通部.公路橋涵設計通用規(guī)范 (JTG D60-2004)；北京：人民交通出版社.2004（2）交通部.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004），北京：人民交通出版社.20049、計算方法：極限狀態(tài)法。10、橋面鋪裝：9cm砼橋面鋪裝（容重23kN/m3）+3cm瀝青防水層（容重21kN/m3），人行道和欄桿自重線密度按照單側6kN/m。11、參考結構尺寸（設計尺寸根據(jù)要求自己擬定）圖1為20m跨徑，橋

5、寬凈9+1×1m人行道的參考尺寸。三、設計內(nèi)容第一章 基本設計資料第二章 行車道板內(nèi)力計算、配筋及驗算（懸臂板、連續(xù)單向板）第三章 主梁內(nèi)力計算3.1主梁幾何特性計算3.2恒載內(nèi)力計算3.3荷載橫向分布計算（支點處采用杠桿法，跨中采用修正偏心壓力法進行）3.4活載內(nèi)力計算3.5主梁內(nèi)力組合（基本組合、作用短期效應組合、作用長期效應組合）第四章 承載力極限狀態(tài)下截面設計、配筋與計算4.1配置主梁受力鋼筋4.2截面承載能力極限狀態(tài)計算4.3斜截面抗剪承載能力計算4.4箍筋設計4.5斜截面抗剪承載能力驗算第五章 正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度和撓度驗算5.1裂縫寬度驗算5.2撓度驗算第六章

6、結論附錄：圖紙（橋梁的縱斷面、橫斷面、平面布置圖 及鋼筋圖）四、參考文獻1邵旭東.橋梁工程，北京：人民交通出版社2姚玲森.橋梁工程，北京：人民交通出版社3張樹仁.鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁結構設計原理，北京：人民交通出版社4易建國.混凝土簡支梁（板）橋，北京：人民交通出版社 5閆志剛. 鋼筋混泥土及預應力混泥土簡支梁橋結構設計，機械工業(yè)出版社五、時間安排本次橋梁工程課程設計時間為一周，具體時間安排如下：步 驟 內(nèi) 容時間（天）1布置任務，上部結構縱橫斷面布置0.52行車道板內(nèi)力計算、配筋及驗算1.03主梁恒載、活載及主梁內(nèi)力組合1.04鋼筋選擇、正截面承載能力計算1.55斜截面承載能力計算0

7、.56正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度和撓度驗算0.57繪圖1.08整理正稿1.0合 計7橋梁工程課程設計指導書1截面幾何特性計算：（1）主梁跨中及端部截面尺寸擬定參考20m標準設計圖，按任務書給定的要求，確定各自主梁的截面形式圖，計算跨中截面及端部截面，上翼緣板翼板厚取平均值。（2）計算截面幾何特性包括分塊面積、分塊面積形心對上緣距離、分塊面積對上緣靜矩、分塊面積自身慣性矩、分塊面積對截面形心的慣矩、總的抗彎慣矩計算。2恒載內(nèi)力計算內(nèi)力包括彎矩M和剪力Q，計算截面取為跨中截面、支點截面、1/4跨徑截面處。作用在主梁上的恒載包括：橋面鋪裝、人行道、欄桿、主梁與橫隔梁自重。（1）人行道、欄桿重力取為

8、（兩側）一級公路取12.14KN/m；二級公路取9.5KN/m，平均分配給每根主梁；（2）橋面鋪裝層厚度可參考標準圖，按全跨均布計算，均攤給每根主梁；（3）橫隔梁計算時注意中主梁橫隔梁設在兩側（共10塊），而邊梁只在內(nèi)側設橫隔梁（5塊），雖然為各個集中力，但計算時簡化為沿著梁的縱向均攤。（4）主梁重力為簡化按照跨中截面計算，實際上在支點處腹板厚度有所變化。上述各荷載均按均布荷載作用于主梁上，根據(jù)簡支梁受力特性，可得到各個截面處恒載產(chǎn)生的內(nèi)力，（主梁和邊主梁不同）。(5）各截面內(nèi)力計算公式：         

9、; 支點截面          跨中截面         L/4截面彎矩M      0                         &

10、#160;  剪力Q                    0               3荷載橫向分布系數(shù)的計算   跨中采用偏心壓力法，支點采用杠桿法。由于截面對稱，可選1#（邊梁）、2#、3#（中梁）計算。首先繪出主梁荷載

11、橫向分布影響線，然后根據(jù)該影響線形狀與橋的橫截面布置，進行活載的橫向最不利布置，求得各荷載的橫向分布系數(shù)：汽車：人群：  為汽車各輪荷載位置的荷載橫向分布影響線坐標；為單側人行道相應的荷載橫向分布影響線坐標。4活載內(nèi)力  （1）活載內(nèi)力計算根據(jù)結構內(nèi)力分布圖式，繪出各計算截面的內(nèi)力影響線：（縱向），根據(jù)影響線的分布情況進行縱向最不利布載，求得相應的活載內(nèi)力：   汽車：   人群 ：      =kN/m單邊人行道寬車道荷載折減系數(shù)對雙車道；根據(jù)單向行駛和雙向行駛，以及車行道的寬度，確

12、定車道數(shù)（查公路通用規(guī)范）。Pi為各軸重；yi為相應內(nèi)力影響線坐標，mi為橫向分布系數(shù)，為內(nèi)力影響線面積。在代入橫向分布系數(shù)時注意，計算跨中、L/4截面處內(nèi)力時，不考慮m沿跨的變化，均取跨中值；計算支點剪力時考慮沿跨的變化。計算支點剪力與計算跨中彎矩的車道荷載PK不同。（2）沖擊系數(shù)計算橋梁自振頻率的計算：橋梁的自振頻率(基頻)采用有限元方法計算，對于簡支梁橋：，     式中：結構的計算跨徑(m)；           E結構材料的彈性模量(N/m2)；

13、           Ic結構跨中截面的截面慣矩(m4)；           mc結構跨中處的單位長度質(zhì)量(kg/m)；           G結構跨中處每延米結構重力(N/m)；          

14、; g重力加速度，g=9.8m/s2。沖擊系數(shù)的計算：   當     5內(nèi)力組合：根據(jù)相關規(guī)范JTG D60-2004第4。1條執(zhí)行。按公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602004)之規(guī)定，公路橋涵結構按承載能力極限狀態(tài)設計時，應采用如下作用效應組合：（1）基本組合（用于承載內(nèi)力極限狀態(tài)計算）：永久作用的設計值效應與可變作用的設計值效應相組合：式中：承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應組合設計值；      結構重要性系數(shù)，安全等級一級取1.1，二級取1.0；  

15、    第i個永久作用效應的分項系數(shù)，取1.2；      第i個永久作用效應的標準值；      汽車荷載效應的分項系數(shù)，取；      汽車荷載效應的標準值；      在作用效應組合中除汽車荷載效應、風荷載外的其他第j個可變作用效應的分項系數(shù)，??；      在作用效應組合中除汽車荷載效應外的其他第j個可變作用效

16、應的標準值；在作用效應組合中除汽車荷載效應外的其他可變作用效應的組合系數(shù)，?。唬?）作用短期效應組合（按正常使用極限狀態(tài)設計時）：         式中：作用短期效應組合設計值；      第j個可變作用效應的頻遇值系數(shù)，汽車荷載，人群荷載；      第j個可變作用效應的頻遇值。（3）作用長期效應組合（按正常使用極限狀態(tài)設計時）：       &

17、#160; 式中：作用長期效應組合設計值；      第j個可變作用效應的準永久值系數(shù)，汽車荷載，人群荷載；      第j個可變作用效用的準永久值各內(nèi)力組合后選擇最大值作為設計控制值。6正截面配筋設計（1）翼緣計算寬度根據(jù)跨中截面正截面承載力極限狀態(tài)計算要求，確定縱向受拉鋼筋數(shù)量。翼緣計算寬度按下式計算，并取其中較小者：         ；      &#

18、160;  主梁中心距；         ；（2）判斷截面類型                  若為第一類T形計算，否則為第一類T形。（3）確定混凝土受壓區(qū)的高度：采用焊接鋼筋骨架配筋，根據(jù)保護層厚度的要求設得x，x滿足（4）計算所需受拉鋼筋截面積：   配筋率：0.2%7. 斜截面抗剪承載力計算 （具體計算見給的算例）斜截面抗剪承載能力校核，根據(jù)公預規(guī)（JTG D622004）給出的適用于T形截面等高度鋼筋混凝土簡支梁的斜截面抗剪承載力計算表達式，即可寫成如下形式：異號彎矩影響系數(shù)，?。皇軌阂砭売绊懴禂?shù)，取；P斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋配筋百分率，當p>2.5時，取p=2.5；其它符號同前。8.全梁承載力校核，繪制包絡圖（具體計算見給的算例）9圖紙繪制繪出主梁總體圖（包括橋梁的縱斷面、橫斷面、平面布置圖）及鋼筋圖，3號圖幅。（可采用制圖，也可采用計算機繪圖，計算機繪圖具體要求如下）圖中羅馬數(shù)字字高2.5mm、注釋部分中文字體高度為3.5mm、說明部分中文字體高度為4mm、圖名字體高度為5mm、圖框