《橋梁工程》作業(yè)答案

1、橋梁工程作業(yè)一、橋面板內(nèi)力計(jì)算1：?jiǎn)蜗虬鍍?nèi)力計(jì)算195m，橋墩中心距為20m，橫隔梁間距4.85m，橋?qū)挒?1.6+2075=9.5m，主梁為503m)和混凝土墊層（009m）120mm，180mm，1300mm級(jí)要求:確定板內(nèi)彎距作業(yè) 2：鉸接懸臂板內(nèi)力計(jì)算:3cm，=24kNm3；112cmC30，=25kNm3；T：=25kNm3。23求算：設(shè)計(jì)內(nèi)力二、荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算作業(yè) 1：用杠桿原理法求支點(diǎn)處各梁的橫向分布系數(shù)條件：如圖所示一橋面凈空為凈7。4+21。0m T5要求：求荷載位于支點(diǎn)處時(shí)各梁的荷載橫向分布系數(shù)1.5%1.5%r1.5%1234r5橋梁橫斷面作業(yè) 2：用偏心壓力法求

2、跨中處各梁的荷載橫向分布系數(shù)條件：如圖所示一橋面凈空為凈7。4+21。0m T519。5m。要求：求荷載位于跨中處時(shí)各梁的荷載橫向分布系數(shù)1.5%1.5%r橋梁縱斷面1.5%1234r53:用修正的偏心壓力法求跨的荷載橫向分布系數(shù)條件：如圖所示一橋面凈空為凈7。4+21.0m 人行道的鋼筋混凝土 T 梁橋， 共 5 根主梁，各主梁橫截面相同,計(jì)算跨徑為 19。5m。1.5%r1.5%r 橋梁縱斷1.5%1234r5橋梁橫斷面橋梁縱斷面橋梁縱斷面主梁一般構(gòu)造圖三、主梁內(nèi)力計(jì)算條件:如圖所示鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋,橋梁寬凈 7.4+21.0m，各主梁橫截面相同， 設(shè)計(jì)荷載為公路級(jí)，人群荷載為 3.5

3、KN / m2 ，計(jì)算跨徑為 19.5m,沖擊系數(shù)=0.13.1.5%1.5%r1.5%1234r5橋梁橫斷面橋梁縱斷面要求：計(jì)算號(hào)梁在活載作用下跨中彎距和支點(diǎn)剪力四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算1.5%r1.5%1234r5條件：如圖所示鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，橋梁寬凈 7。4+21.0m，各主梁橫截面35 KN / m2 1.5%r1.5%1234r5橋梁橫斷面橋梁縱斷面要求:計(jì)算跨中橫隔梁在和號(hào)主梁之間rr截面上的彎距M和靠近1號(hào)主梁r處的截面剪力V 右11:單向板內(nèi)力計(jì)算解答過(guò)程：判別板的類型橋梁工程答案確定計(jì)算跨度L 4850 3.03 aL1600ab單向板凈距加板厚，但不大于兩肋中心之間的距離。計(jì)

4、算彎距時(shí)：l Lb t 180 120) 1540mm 1600mm公橋規(guī)規(guī)定：計(jì)算剪力時(shí)的計(jì)算跨徑取兩肋間凈距.剪力計(jì)算時(shí)： l Lb1600 180 1420mm每延米板上荷載g瀝青混凝土面層：g0.031.0230.69KN /m125號(hào)混凝土墊層: g0.091.0252.16KN /m225號(hào)混凝土橋面板： g3 0.121.025 3.0KN / mg gi g gg12 5.85KN /m簡(jiǎn)支條件下每米寬度上恒載產(chǎn)生的板彎距11Mog輪壓區(qū)域尺寸gl2 5.851.542881.73KN m單向板最不利荷載位置應(yīng)為汽車(chē)后輪著地,汽車(chē)后輪的著地長(zhǎng)度a1=0.20m，寬度b1=0。6

5、0m1a a b b11 2h 0.2 20.12 0.44m 2h 0.6 2 0.12 0.84mh 0.03 0.09 0.12m此處h為鋪裝層，由瀝青面層和混凝土墊層組成橋面板荷載有效分布寬度a 單個(gè)車(chē)輪在板跨中部時(shí):a 2h l 0.44 1.54 0.953m 2l 1.03m1333a=1.03m多個(gè)車(chē)輪位于跨中時(shí)：a 2h l d 0.44 1.54 1.4 2.35m 2l d 2.43m1333應(yīng)取a=2.43m單個(gè)車(chē)輪位于支點(diǎn)時(shí)：a (a1 2h) t 0.44 0.12 0.56a小于軸距1。4m所以有效工作寬度在支點(diǎn)處不重疊，以單輪計(jì)車(chē)輛荷載在橋面板中產(chǎn)生的內(nèi)力公橋規(guī)

6、規(guī)定汽車(chē)荷載局部加載的沖擊系數(shù)采用1。3,1+=2。3 單輪作用在跨中時(shí)：M ) P l b 1.31401.54 0.84 24.73KN m0p8a281.032雙輪作用在跨中時(shí):M ) P l b 1.3 2 140 1.54 0.84 20.97KN 0p8a282.432經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),單輪作用在跨中時(shí)，橋面板的內(nèi)力最大，因此取單輪的計(jì)算結(jié)果最終內(nèi)力由于t0.12 0.0923 1，故主梁抗扭能力較大，則有h1.340.5M中0.7M支按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行組合:M1.731.4 18.35KN m中M1.731.4 25.69KN m支2解答過(guò)程：恒載內(nèi)力（以縱向1m寬的板進(jìn)行計(jì)算）每

7、米板上的恒載集度瀝青混凝土面層: g1g0.031.0240.72KN/m 0.121.0 25 3.0KN / m2T形梁翼板自重： g3 (0.08 0.18) / 2 1.0 25 3.25KN / mg gi ggg12 6.97KN / m每米板上的恒載內(nèi)力11M gl 2 6.97 1.12 4.22KN m11og22V gl 6.97 1.1 7.67KNog公路級(jí)車(chē)輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力汽車(chē)后輪的著地長(zhǎng)度a1=0.20m,寬度b1=0。60m 此處h為鋪裝層，由瀝青面層和混凝土墊層組成h 0.03 0.12 0.15ma a1 2h 0.2 20.15 0.5mb b1 2h 0.

8、6 2 0.15 0.9m板的有效工作寬度為：a a1 2h d 0 0.5 1.4 2.2 4.1m作用在每米寬板上的活載彎距:公橋規(guī)規(guī)定汽車(chē)荷載局部加載的沖擊系數(shù)采用0。3,1+=1.3M) P l b1.321401.1 0.919.42KN m0p4a44 4.14 V )P1.32140 22.20KN0p4a4 4.1內(nèi)力組合按承載能力極限狀態(tài)組合 (4.22) 1.4 (19.42) 32.25KN mV1.2 7.67 1.4 22.2 33.62KN二、荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算作業(yè) 1：用杠桿原理法求支點(diǎn)處各梁的橫向分布系數(shù)解：支點(diǎn)處各梁橫向分布系數(shù)，采用杠桿原理法計(jì)算,對(duì)稱結(jié)構(gòu)

9、，取、 號(hào)梁計(jì)算即可：號(hào)梁影響線為：1m10q2 0.778 0.389號(hào)梁影響線為：m1.3330r 1m10q2 (0.222 0.778 0.056) 0.528m 00r號(hào)梁影響線為：1m10q2 (1.0 0.278) 0.639m 00r作業(yè) 2：用偏心壓力法求跨中處各梁的荷載橫向分布系數(shù)L 19.5 2.7 2(窄橋）B41.8跨中處的荷載橫向分布系數(shù)，采用偏心壓力法計(jì)算各主梁橫截面相等，梁數(shù) n=5,梁間距為 1.8m，則有:52a2ii1號(hào)梁的橫向分布系數(shù):221.81.82 32.4m21e a128211n1 15 a5i 532.4i11e a13.6215n125 a

10、5ii1 532.40.50.51.81.31.80.20.011x0.2110.3560.5560.6670.60.6 0.2，解得：x=1.8m布載情況如圖所示，則有：7.2 xxm 1 1 0.6 (5 3.2 1.9 1 0.356 0.567cq2q25.420.6m(5.40.10.5) 0.667cr5.4號(hào)梁的橫向分布系數(shù)：1e a13.61.821n12125 aii1 532.4 1 e5 a2 13.6 1.8 025n5 ai532.40.50.51.8i11.31.8000.1060.2060.2780.3780.4330.4布載情況如圖所示，則有:m 1 1 0.4

11、 (6.8 5.0 3.7 1.9) 1 0.378 0.278 0.2060.106 0.483cq20.427.22m (7.2 0.1 0.5) 0.433cr7.2號(hào)梁的橫向分布系數(shù)：211e a134513.60P0rP0q1.831n3P0qa532.41. 0.21號(hào)梁0.600.6840.5750.400.35i1i 0.200.18750-0.0375-0.20P0rP0q1.8 1 e5 a3 q3.6 01.8552號(hào)梁35n50.19 00.400.38750.275a50.442i0.442i1PP0rPP1.80r0q1.80q0.200.200.200.200.2

12、00.200.08133號(hào)梁布載情況如圖所示，則有：m 1 cq2 1 (0.2 0.2 0.2 0.2) 0.42m 2 0.2 0.4cr作業(yè) 3：用修正的偏心壓力法求跨中處各梁的荷載橫向分布系數(shù)L 19.5 2.7 2(窄橋）B41.8跨中處的荷載橫向分布系數(shù),采用修正的偏心壓力法計(jì)算各主梁橫截面相等,梁數(shù) n=5，梁間距為 1。8m，則有：5 a2ii1 2281.82 32.4m2IIT，ax翼板的換算平均高度 h=(8+14)/2=11cm1811 11 150 18 150a 22 47.4cmx18018 1115018主梁抗彎慣距:11121I 180 18 113 180

13、18 11 47.41815031215022 121815047.4 10265717.5cm4 0.1026572m42主梁抗扭慣距：對(duì)于翼板11=163610c2=0。3061I180113T3 0.306 139 183 327918.288cm 0.0032792m 4 計(jì)算抗扭修正系數(shù)本橋各主梁得橫截面均相等ITi nIT，梁數(shù)n=5，并取G 0.425E ，則有 1 1 0.425E19.5250.003279212E 0.1026572 32.4 計(jì)算號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值1e a28211n1 1115 ai0.938 532.4i12 1 15ne a515 a51i 1 0

14、.9 21.8 532.4i1m 1 10.575(5.123.322.020.22) 10.3460.210.0230.556cq2q25.5220.575m(5.520.10.5) 0.638cr5.52計(jì)算號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值1e a13.61.8120.9380.38821n5 aii1532.41e a13.61.8520.9380.01225n5 aii1532.4m 1 1 0.273 0.478cq2q2m0.419cr計(jì)算號(hào)梁橫向影響線豎標(biāo)值1e a13.60130.9380.231n5 aii1532.41e a13.60530.9380.235n1 5 ai1i1532.

15、4mcq20.20.2q2m0.20.20.4cr1212345P0rP1.8P1.80q0q0.5750.5330.3460.2100.023-0.1750.638P0rPP1.80q1.80q0.3880.4190.3670.2730.2050.1110.012P0rPP1.8P0r0q1.80q0.200.200.200.200.200.202號(hào)梁3號(hào)梁三、主梁內(nèi)力計(jì)算（按偏心壓力法計(jì)算）解：先求號(hào)梁在跨中及支承處汽車(chē)荷載及人群荷載的橫向分布系數(shù)支承處采用杠桿原理法：1m0q 21 0.778 0.389跨中處采用偏心壓力法: L 19.5m1.3330r 2.7 2（窄橋）B41.8各

16、主梁橫截面相等，梁數(shù) n=5,梁間距為 1.8m,則有：5 a2ii122182 1.82324m21e a128211n1 15 a5i 532.4i11e a13.6215n125 a5ii1 532.40.50.51.81.31.80.20.011x0.2110.3560.5560.6670.60.6 0.2，解得：x=1.8m7.2 xx布載情況如圖所示，則有：m 1 cq2 1 0.556 0.356 0.2110.011 0.5672m0.667cr1/4 段mc支點(diǎn)m0汽車(chē)荷載 人群荷載汽車(chē)荷載人群荷載0.5670.6670.389汽車(chē)荷載 人群荷載汽車(chē)荷載人群荷載0.5670.

17、6670.3891.33W=7。4m,不考慮折減車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值： PK18019.55180 238KN q505 10.5KN /m計(jì)算剪力時(shí)： PK1.2238 285.6KNqkl19.5 10.5KN /m跨中彎距：影響線最大縱標(biāo)yk4.875m44l247.531m2M88Mq ycqk q k 1.131 0.567 4.875 10.5 47.531 1063.15KN m人群荷:q3.51.03.5kN /mrMmrcrq 0.667 3.5 47.531 110.96kN mr支點(diǎn)剪力：車(chē)道荷載:因m m ，則：0qcqxV 1.2mxl xPmk0qa0q l1.13128

18、5.60.389x19.5x19.5/ 4dV19.5由0 得 x=4.42ma=4。取x=4.42mdxV1.131285.60.3894.4219.54.42 137.36KN19.5/ 419.5V mql aq yA2cqk 22cqk1.1310.56710.519.5 4.8750.56710.511 60.87KN2212VVV137.7660.87 198.23KNAA2人群荷載：V ml a myrcrr 220rcrr3.519.5 1 19.50.6673.511 27.97KN22412三、主梁內(nèi)力計(jì)算（按修正的偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)：1/4 段mc汽車(chē)荷載 人

19、群荷載0。5560.638支點(diǎn)m0汽車(chē)荷載0。389人群荷載1。33W=7.4m,不考慮折減車(chē)道荷載標(biāo)準(zhǔn)值： PK18019.55180 238KN q505 10.5KN /m計(jì)算剪力時(shí)： PK1.2238 285.6KNqkl19.5 10.5KN /m跨中彎距：影響線最大縱標(biāo): yk4.875m44l219.52跨中影響線面積: M47.531m288車(chē)道荷載： Mq ycqk q k 1.131 0.556 4.875 10.5 47.531 1042.5KN mqr 3.51.0 3.5kN / mMmrcrq 0.638 3.5 47.531 106.14kN mr支點(diǎn)剪力：車(chē)道荷

20、載：因m m ，則：V 1.2P kk0qcq0qcq0qxm0qcq0qxl xl1.131285.60.389x19.5x19.5/ 4dV19.5由0 得 x=4.12ma=4。875m，取x=4.12mdxV1.131285.60.3894.4219.54.42 134.94KN19.5/ 419.5V mql aq yA2cqk 22cqk1.1310.55610.519.5 4.8750.55610.511 59.89KN2212VVV134.9459.89194.83KNAA2人群荷載：V mrcrl a r 220rmycrr3.519.5119.50.6383.511 27.18KN2 2 412四、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載，對(duì)于跨中橫隔梁最不利荷載布置有兩種情況：0.8560.856140 0.8560.856P 1p y121400.856 119.84KN0q2ii2P 1p y11.01400.711119.77KN0q2ii2取計(jì)算荷載：