鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)任務(wù)書

鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 課程設(shè)計(jì)題目1、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22米。計(jì)算跨徑為21.5米，預(yù)制梁長(zhǎng)為21.96,橋面凈空：凈——9+2X0.75米）（1—5號(hào)）2、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22米。計(jì)算跨徑為21.5米，預(yù)制梁長(zhǎng)為21.96，橋面凈空：凈——8.5+2X1.00米）（6—11號(hào)）3、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為22米。計(jì)算跨徑為21.5米,預(yù)制梁長(zhǎng)為21.96,橋面凈空：凈——8+2X1.50米）（12—16號(hào)）4、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20米。計(jì)算跨徑為19.5米，預(yù)制梁長(zhǎng)為19.96,橋面凈空：凈——9+2X0.75米）（17—22號(hào)）5、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20米。計(jì)算跨徑為19.5米，預(yù)制梁長(zhǎng)為19.96,橋面凈空：凈——8.5+2X1.00米）（23—27號(hào)）6、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20米。計(jì)算跨徑為19.5米,預(yù)制梁長(zhǎng)為19.96,橋面凈空：凈——8+2X1.50米）（28—31號(hào)）7、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19米。計(jì)算跨徑為18.5米,預(yù)制梁長(zhǎng)為18.96,橋面凈空：凈——9+2X0.75米）（32—35號(hào)）8、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19米。計(jì)算跨徑為18.5米,預(yù)制梁長(zhǎng)為18.96,橋面凈空：凈——8.5+2X1.00米）（36—39號(hào)）9、 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19米。計(jì)算跨徑為18.5米,預(yù)制梁長(zhǎng)為18.96,橋面凈空：凈——8+2X1.50米）（40—43號(hào)）二、 設(shè)計(jì)基本資料1、 設(shè)計(jì)荷載：公路一II級(jí)。人群3.0KN/m2,每側(cè)欄桿及人行道的重量按4.5KN/m計(jì)。2、 河床地面線為（從左到右）：0/0,-3/5,-4/12,-3/17,-2/22,-2/27,0/35（分子為高程,分母為離第一點(diǎn)的距離,單位為米）：地址假定為微風(fēng)化花崗巖。3、 材料容重：水泥混凝土23KN/ma,鋼筋混凝土25KN/ma,瀝青混凝土21KN/mao

4、 橋梁縱坡為0.3%，橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程2.00米。三、 設(shè)計(jì)容1、主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算2、行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算3、橋面鋪裝設(shè)計(jì)4、橋臺(tái)設(shè)計(jì)四、 要求完成的設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書1、 橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖（CAD出圖）2、 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書（杠桿原理法、偏心壓力法）3、 主梁力計(jì)算書4、 行車道板力計(jì)算書5、所有計(jì)算書（A4）和圖紙（A3）均須用計(jì)算機(jī)打?。挥?jì)算書和圖紙要裝訂成冊(cè)，應(yīng)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)，每人交1份，每份應(yīng)有封面和目錄。五、 參考文獻(xiàn)（1） 、《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》教材（2） 、《橋梁工程》教材（3） 、公路橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè)《梁橋》（上、下冊(cè)）人民交通（4） 、橋梁計(jì)算示例叢書《混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋》（第二版）易建國(guó)主編人民交通（5） 、交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)（5） 、交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2003（6） 、交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTGD60-2004（7） 、交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTGD62-2004計(jì)規(guī)》（8） 、交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)JTGD61-2005《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)》公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)》人民交通六、 課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)1周（17周）2、橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明橋梁設(shè)計(jì)包括縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置。1、縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋道的標(biāo)高、橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。本梁橋根據(jù)水文計(jì)算來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為19.00m(墩中心距離)。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)較低，墩臺(tái)的造價(jià)較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)，分跨布置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。本梁橋?yàn)榭绾訕蛄海瑯虻赖臉?biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要，結(jié)合橋型.跨徑等一起考慮，以確定合理的橋道標(biāo)高。橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。2、 橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需要。本梁橋橋面行車道凈寬為：凈-8.5+2xl.00m人行道為了利于橋面排水，應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%-3.0%的橫向坡度，本橋設(shè)置為1.88%。3、 平面布置橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過(guò)，小橋的線形及其公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于45o，在通航河流上則不宜大于5o。4、 橋面鋪裝為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置6cm厚瀝青混凝土和10cm厚C25混凝土作墊層的橋面鋪裝。5、 橋面伸縮縫為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活栽作用、混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。6、橋臺(tái)的設(shè)計(jì)橋臺(tái)設(shè)計(jì)各個(gè)尺寸及施工說(shuō)明全在圖紙003號(hào)。并參照施工規(guī)施工。3、計(jì)算書裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T形梁力設(shè)計(jì)3—1設(shè)計(jì)基本資料1.橋面凈空凈一（8.5+2x1.00m）人行道。2.主梁跨徑和全長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：L二19.00m（墩中心距離）；K計(jì)算跨徑：L二18.5m（支座中心距離）；主梁全長(zhǎng)：L=18.96m（主梁預(yù)制長(zhǎng)度）。全設(shè)計(jì)荷載公路-II級(jí)和人群荷載3.0KN'-m2。材料橋面鋪裝為6cm瀝青表面處治（重度為21KN'ms）和平均10cm厚混凝土墊層（重力密度為24KNjm3），C30鋼筋混凝土T梁翼板重度為25KNjm3。5、 結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。6、 已知力每側(cè)欄桿及人行道質(zhì)量的作用力為4.5KNm。橫斷面圖1T梁的結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位:橫斷面圖1T梁的結(jié)構(gòu)尺寸（尺寸單位:cm）rIL3—2行車道板計(jì)算考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長(zhǎng)設(shè)置連接鋼筋，故行車道板可按兩端固結(jié)和中間鉸接的板計(jì)算。結(jié)構(gòu)自重及力（按縱向1m寬的板條計(jì)算）1） 每平方米板上的結(jié)構(gòu)自重g瀝青表面處治：g=0.06x1.0x21=1.26（KN'm）C25混凝土墊層：g=0.10x1.0x23=2.3（KN.;m）T梁翼板自重：g=（0.06+0.14）2x1.0x25=2.5（KN」m）g=Yg=6.06（KN[m）i2） 每米寬板條的恒載力M=-1gl2-1X6.06X0.862=224（KN'm）恒2o2Q=gl=6.06x0.86=5.21（KN）恒0汽車車輛荷載產(chǎn)生的力將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，如圖2所示。后輪軸重力標(biāo)準(zhǔn)值為P=140KN，輪壓分布寬度如圖3所示。車輛荷載后輪著地長(zhǎng)度為a二0.20m，寬度2為b=0.60m，則:二］.7Pp/2(單輪)圖2二］.7Pp/2(單輪)圖2梁橫截面圖（尺寸單位：cm）圖3汽車車輛荷載的計(jì)算圖示（尺寸單位：cm）a=a+2H=0.20+2x0.16=0.52(m)12b=b+2H=0.60+2x0.16=0.92(m)12荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度a=a+d+2l=0.52+1.4+2x0.86=3.64m10由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼緣板上，故沖擊系數(shù)1+u=1.3作用于每米寬板條上的彎矩為：M二—(1+卩)xpx(l-b4)；4a總 0 1^=-1.3x2x140x(0.86-0.924).f4x3.64=-15.75(KNgm)作用于每米寬板條上的剪力為Q剪=(1+卩)xPi4a剪=1.3x2x140f(4x3.64)=25(KN)3.力組合承載能力極限狀態(tài)力組合計(jì)算基本組合：M=1.2M+1.4M總恒活=1.2x(—2.24)+1.4x(-15.75)=—24.74(KNgm)Q=1.2Q+1.4Q總恒活二1.2x5.21+1.4x25=41.25(KN)3—3主梁計(jì)算假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給各根主梁承擔(dān)，以此計(jì)算作用于主梁的每延米恒載強(qiáng)度，計(jì)算見表1和表2。

表1結(jié)構(gòu)自重集計(jì)算表主梁g]=匕18x1.40+[(0.06+0.14),2〕/x(1.9-0.18)}x25=10.6(KN{m)J 、橫隔梁對(duì)于邊主梁二i[1.05-(0.06+0.14”2]x(1.90-0.18”2lx(0.16+0.17)/2x5x25/18.50=0.91(KN/m)對(duì)于中主梁gi=2x0.91=1.82(KNjm)橋面鋪裝層g=(0.06x8.5x21+0.1x8.5x23)/5=6.05(KNjm)欄桿和人行道g=4.5x(2/5)=1.8(KNjm)合計(jì)對(duì)于邊主梁g=Yg=10.6+0.91+6.05+1.8i=19.36(KN/m)對(duì)于中主兩gi=10.6+82+6.05+1.8=20.27(KNjm)表2主梁自重產(chǎn)生的力截面位置X、\剪力QKNQk=f(l-2x)彎矩MjKNgmM=墮(l-x)x2邊主梁中主梁邊主梁中主梁X=0179.1187.500X=L489.593.7621.2650.4

x=L200828.2867.21.計(jì)算橫向分布系數(shù)1)主梁的荷載橫向分布系數(shù)1)荷載位于支點(diǎn)時(shí)，按杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布分布系數(shù)。如圖4所示號(hào)梁、2號(hào)梁、3號(hào)梁的橫向分布影響線。|_1：：f1_,「 汁：’.r①◎O1nn(b)1號(hào)梁|_1：：f1_,「 汁：’.r①◎O1nn(b)1號(hào)梁r ■?.：:. r■*：.i(c)2號(hào)梁公路一 II級(jí)豊7于門一1總門1乜門u；(d)3號(hào)梁圖4杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù)(尺寸單位：cm)1號(hào)梁n1.85T_190=°-974;12=005十°.°26耳+耳0.974+0.026門：m=t2= =0.5oq22190耳190+190耳190+95r二耳=1.5;mror才二1.500r2號(hào)梁=0.026;丄=1.851 Y9宀2=0.974;匕=0651 1.9nq=0.3423最大位置moq2號(hào)梁人行道荷載引起負(fù)反力，不考慮布載。3號(hào)梁丄_1.25=。?最大位置moq2號(hào)梁人行道荷載引起負(fù)反力，不考慮布載。3號(hào)梁丄_1.25=。?65畤=罟=?！?95moq1.9 10.658+0.395= =0.526m=0or2）荷載位于跨中時(shí)，按偏心壓力法計(jì)算1號(hào)梁、2號(hào)梁、3號(hào)梁的荷載橫向分布系數(shù)，如圖5所示。23=y+y+y=點(diǎn)6+°974+山=0.671231

(b)1號(hào)梁(c)2號(hào)梁(d)3號(hào)梁公路 2級(jí)圖(b)1號(hào)梁(c)2號(hào)梁(d)3號(hào)梁公路 2級(jí)圖5偏心壓力法計(jì)算橫向分布圖示公路 2級(jí)此橋設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的跨度比為l_18.50

B_5X1.9故可按偏心壓力法來(lái)計(jì)算橫向分布系數(shù)mc本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為1.90m,則工a2 _a2 +a2 +a2 +a2 +a2i1 2 3 4 5i_1_(2X1.90匕+1.902+0+(—1.90匕+(-2xl.90匕_14.44+3.61+3.61+14.44_36.10(m2)1耳=—+11n1耳=—+15n1耳1耳=—+11n1耳=—+15n1耳二一+21n爼=1*空泌昱￡=0.40— 5Yna2ii=136.10aa1-^21耳=_+ 、-25n YnYa2ii=11-(2x1.90)x1.90=0536.10號(hào)梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為均為0.2繪出荷載橫向分布影響線，并按最不利位置布載，其中人行道緣石1號(hào)梁軸線的距離A為1.45-1.00=0.45(m)荷載橫向分布影響線的零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為x可按比例關(guān)系求得x4x1.9-x0602nx=5.70(m)號(hào)梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的緊標(biāo)值為：a2 1(2x1.90)2 14.44—=_+=0.2+=0.60Ya2 5 36.10 36.1ii=1aa 3.8x3.8—=0.2- =0.20-0.40=—0.2v? 36.10乙a2ii=1號(hào)梁在兩個(gè)邊主梁處的橫向影響線的豎標(biāo)值為：并據(jù)此計(jì)算出對(duì)應(yīng)各荷載的影響線緊標(biāo)耳和耳qir號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)汽車荷載1()mcq耳=仰+耳+耳+mcqqi2q1 q2 q3 q4=-(5.65+3.85+2.55+0.75)x062 5.7=0.67人群荷載m=n=hgx=060x(5.7+0.45+0.5)=0.70crrxr5.70

2號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)汽車荷載m=1工cq2nqi1()+n+2號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)汽車荷載m=1工cq2nqi1()+n+n+n/2q1 q2 q3 q4=1(7.55+5.75+4.45+2.65)x042 7.6=0.537人群荷載m=ncrrn=-^1x-x=04x(7.6+0.45+0.5)r7.6=0.453號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)汽車荷載1v1()m=一工n+n+n+n丿cq2qi2 q1 q2 q3 q4=1(0.2+0.2+0.2+0.2)2=0.4人群荷載m= =0.2+0.2=0.4crr2）公路-II級(jí)均布荷載和集中荷載的計(jì)算公路-II級(jí)均布荷載q=10.5x0.75=7.875（KNm）公路-II級(jí)集中荷載：計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)PK=0.75x180+ (18?5-5)=0.75x238=175.5(KN)計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)P=1.2x175.5=210.6(KN)K人群荷載 3.0x1.0=3.0(KNm)

3）計(jì)算沖擊系數(shù)卩簡(jiǎn)支橋梁：f亠旦;2l2\mcG=1.06xl04(KN..m)G_1.06x104?_ 9.81.081x103C30混凝土E_3x1OioNjm2啖二18)xlOx10+140x180x140a_x?188^Xl+140a_x_43.8(cm)1—x12(188-18)x103+170x10x0-120J+存18x1403+18x140x［目0-43.8?I2丿_8419243(cm4)_0.08419243(m3.14x卩x1010x0.084192432x18.52, 1.081x103_7.0021.5HZ<f<14HZr_0.1767lnf-0.0157_0.1767ln7.002-0.0157_0.328所以1+r_1.3284）影響現(xiàn)面積計(jì)算影響線的面積計(jì)算見表3。表3影響線面積計(jì)算因?yàn)殡p車道不折減，所以1。力計(jì)算表4。表4跨中、14截面彎矩及跨中剪力計(jì)算表梁號(hào)截面荷載類型q或kar（KN'm）P/KNk1（1+卩）mcQ或yS/KN-m或KNS1S1號(hào)m:12公路-II級(jí)7.875175.51.3280.6742.78301.541028.05y=4.625726.52人群30.742.7889.8m.14公路-II級(jí)7.875175.51.3280.6732.09226.19771.12y=3.469544.93人群30.732.0967.39Q12公路-II級(jí)7.875210.61.3280.672.21316.30110.550.594.25人群30.72.3134.862號(hào)m.12公路-II級(jí)7.875175.51.3280.53742.78240.25819.094.625578.84人群30.4542.7857.75m、14公路-II級(jí)7.875175.51.3280.53732.09180.22614.383.469434.16人群30.4532.0943.32Q12公路-II級(jí)7.875210.61.3280.5372.31312.9988.080.575.09人群30.452.3133.123號(hào)m12公路-II級(jí)7.875175.51.3280.442.78178.96610.134.625431.17人群30.442.7851.34m、14公路-II級(jí)7.875175.51.3280.432.09134.24457.643.469323.40人群30.432.0938.51Q12公路-II級(jí)7.875210.61.3280.42.31310.1366.070.555.74人群30.42.3132.786）計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力繪制荷載截面橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線，如圖6所示。005.0=om005.1=om000.1=o——0人群^Aynu-yQo影響線0=(a)1號(hào)梁4A4G43〕公路--2級(jí)人I二：；.：人群y0.1=om.0=yQo005.0=om005.1=om000.1=o——0人群^Aynu-yQo影響線0=(a)1號(hào)梁4A4G43〕公路--2級(jí)人I二：；.：人群y0.1=om.0=yQo影響線(c)3號(hào)梁圖6支點(diǎn)剪力計(jì)算圖示（尺寸單位：m）橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度：m變化區(qū)荷載重心處的力影響線坐標(biāo)為二lx〔18.5--x4.65“8.5二0.916I3

1號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：m0+—(m-m)yc 2 0c丿4.65=1.328x1x7.875x[0.674x9.25+ (0.5-0.674)x0.916]+21.328x1x0.674x21.06x1.0=61.33+188.50=249.83號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：?m?p?ycki?m?p?ycki=1.328x1x7.875x0.537x9.25+465(0.671-0.537)x0.916+1.328x1x0.537x210.6_2_x1.0=54.93+150.19=205.12(KN)號(hào)梁支點(diǎn)的最大剪力為：Q03=G+G?qQ03=G+G?qkm0+—(m

c2-m)y0c?m?p?ycki=1.328x1x7.875x0.4x9.25+465(0.527-0.4)x0.916+1.328x1x0.4x210.6_2_x1.0=41.52+111.87=153.40(KN)7）計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力1號(hào)梁人群荷載引起的支點(diǎn)剪力：Q=m?q.0+—(m-m)q?yr1 cr20vr=0.7x3x9.25+