《橋梁工程》課程設計

設計正文 錯誤！未定義書簽。1《橋梁工程》課程設計任務書 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 43.預計未來十年累計交通量的計算及道路等級的確定 43.1計算預計近來十年交通量累計當量軸 4 54主梁計算 5 5 5 4.4作應效應組合（內(nèi)力組合） 6.1偏心壓力法計算荷載橫向分布系數(shù) 26 26 27 281《橋梁工程》課程設計任務書1.2橋位及相關(guān)資料：該橋位于正陽縣內(nèi)東南的清水河上，主要用方便村民出入，該地土層主要為粘性土，地質(zhì)條件總體較好。KN/m計。1.3.2河床地面線為（從左到右0/03/54/123/172/22，-2/27，0/35（分子為高程，分母為離第一點的距離，單位為m；此項內(nèi)容自定義即可）地質(zhì)條件總體較好。1.3.3材料容重：水泥混凝土23KN/m321KN/m31.3.5其他相關(guān)數(shù)據(jù)見下表，其他未涉及到得數(shù)據(jù)自己設定。橋面凈寬標準跨徑主梁寬度荷載情況7m20m1.4通現(xiàn)狀調(diào)查資料：在不利季節(jié)調(diào)查的雙向雙車道平均日交通量：總重（KN）后軸重(KNKN）后軸數(shù)解放CA-10B黃河JN-1501 1001111黃河JN3621271111預計未來十年，交通量年平均增長率為7%。1．主梁的設計計算2．行車道板的設計計算3．橫隔梁設計計算4．橋面鋪裝設計1．橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖2．橋面構(gòu)造橫截面圖3．荷載橫向分布系數(shù)計算書4．主梁內(nèi)力計算書5．行車道板內(nèi)力計算書6．橫隔梁內(nèi)力計算書1.周先雁，王解軍.橋梁工程.北京：北京2.石洞，石志源，黃東洲.橋梁結(jié)構(gòu)電算.上海：同濟大學出版社，2006.3.中華人民共和國交通部.公路橋涵設計通用規(guī)范JTGD60—2004.北京：人民交通出版社，2004.4.中華人民共和國交通部.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范JTGD60—2004.北京：人民交通出版社，2004.5.中華人民共和國交通部.公路橋梁抗震設計細則JTG/TB02—01—2008，北京：人民交通出版社，2008.6.中華人民共和國交通部.公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范JTGD63—2007，北京：人民交通出版社，2007.8.邵旭東.橋梁工程.北京：人民交通出版社，20及人行道荷載為4.5kN/m6.材料：主梁采用號混凝土，橋面鋪裝采用瀝青混凝土，主筋為HRB335級鋼筋％，4.88m主梁長度計算跨徑主梁梁肋翼板翼板橫隔梁橫隔梁橫隔梁0.08~3.預計未來十年累計交通量的計算及道路等級的確定：3.1計算預計近來十年交通量累計當量軸次，交通量年平均增長率為7%,計算未來十年該橋梁的累計當量軸次見下表：車型Pi（KN）C1C2ni(次·日-1)解放CA-10B后軸11黃河JN-150前軸后軸111前軸后軸111東風EQ-140后軸11黃河JN-362前軸后軸111后軸11N1k4.35N1/P)Ne1.1.0.075267514從計算未來十年的交通量得，該橋處于Ⅰ級公路區(qū)段，但該橋處于經(jīng)濟開規(guī)劃區(qū)未來幾年該橋的交通量會變的十分繁重，所以該橋設計過程中應考慮未來因素的影響，以后的設計過程中采用公路一級荷載進行設計。4主梁計算 圖1T形梁的尺寸（單位：cm） 圖2橫隔梁斷面形式a.計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩I和IT則主梁截面豎向抗彎慣性矩：則則單位抗彎及抗扭慣性矩為：b.計算橫梁抗彎及抗扭慣性矩：翼板有效寬度計算,橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，則c?l237?7200.329，查表得γ?c0.595，所以求橫梁截面重心位置有橫梁的抗彎和抗扭慣性矩為：查表可得，c1?3，但是由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭慣性矩只有獨立寬扁板的一半，故取c1?6，t?b0.17單位抗彎慣性矩及抗扭慣性矩為 LB LB和抗扭參數(shù) 式中B—主梁寬的一半；L—計算跨徑d.計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標：已知θ=0.609，查G—M法各圖表，可得表1.4粱位荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核0B/4B/23B/4B0B/4B/23B/4B經(jīng)校核∑KKK8，各梁位置如圖所示用內(nèi)插法求出實際粱位處的K和K值，實際梁位與列表粱位位置關(guān)系如圖3示則K對于①號梁：對于②號梁：圖3各梁處K值計算K′對于③號梁：表1.5各主梁荷載橫向分布影響線坐標值算式荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B①′K′′′′′②′′′′③′′0′0′′e.計算各梁的橫向分布系數(shù)1）支點截面荷載橫向分布系數(shù)由表六，做出支點荷載橫向分布影響線圖則對于①號梁對于②號梁對于③號梁圖4支點荷載橫向分布影響線圖按《公路與橋涵設計通用規(guī)范》規(guī)定，汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m。在各主梁的荷載最不利位置進行布載，如圖所示圖4.1跨中橫向分布系數(shù)計算圖汽人群荷載：表1.6各主梁荷載橫向分布系數(shù)匯總荷載人群荷載00荷載分布系數(shù)沿橋垮方向的變化按下述方法進行：跨中部分采用不變的跨中荷載橫向分布系數(shù)mc,從第一根橫隔梁向支點荷載橫向分布系數(shù)m0過渡。圖5m值沿橋垮變化在實際應用中，當求跨中、1/4跨中截面處的彎矩和剪力時，一般為了簡化計算，均采用不變的mc；在計算梁端剪力時，在在主要荷載所在端需考慮何在橫向分布系數(shù)沿橋垮的變化。而離主要荷載較短的一端，由于相應影響線豎標值的顯著減小，則可近似地采用不變的mc簡化計算。圖示Ⅵ為①號主梁荷載橫向分布系數(shù)沿橋垮的變化。3.474kN?m則作用于邊主梁的全部恒載集度為：作用于中主梁的全部恒載集度為：梁號主梁橫梁欄桿及人行道鋪裝層合計①⑤②④③主梁g/kNm1l/mM/kNmQ/kNM1/2kNmM1/4kNmQ0/kNQ1/4/kN⑤④③計算公路—Ⅰ級汽車活載的跨中彎矩 μ0.1767ln4.630.01570.262580.4574.8751.26110.50.4574.8751011.62kN/m計算人群荷載跨中彎矩：此時mcmcr0.693,且沒有集中力作用，故MQ2k，mcqrΩ0.6933.04.87598.82kN/m計算跨中截面公路—Ⅰ級荷載的最大剪力Qq1k,kmc1.2yk1μξqkmcΩc103.87kN計算跨中截面人群荷載最大剪力：QQ2k，mcrqrΩ0.6933.00.55.07kN計算支點截面公路—Ⅰ級荷載最大剪力圖8計算支點截面公路—Ⅰ級荷載最大剪力QQ1k，0計算支點截面人群荷載最大剪力圖9計算支點截面人群荷載最大剪力M867.29kN?m計算1/4跨截面人群荷載彎矩計算1/4跨截面人群荷載最大剪力圖131/4跨截面人群荷載最大剪力對于②號梁計算公路—Ⅰ級汽車活載的跨中彎矩M計算人群荷載跨中彎矩：計算跨中截面公路—Ⅰ級荷載的最大剪力計算跨中截面人群荷載最大剪力：計算支點截面公路—Ⅰ級荷載最大剪力μM計算1/4跨截面人群荷載彎矩計算1/4跨截面人群荷載最大剪力對于③號梁計算公路—Ⅰ級汽車活載的跨中彎矩M計算人群荷載跨中彎矩：計算跨中截面公路—Ⅰ級荷載的最大剪力計算跨中截面人群荷載最大剪力：計算支點截面公路—Ⅰ級荷載最大剪力μξM計算1/4跨截面人群荷載彎矩計算1/4跨截面人群荷載最大剪力主梁荷載內(nèi)力匯總表梁號荷載類別彎矩M/(kN·m)剪力Q/kN跨中支點跨中①人群荷載②人群荷載③人群荷載4.4作應效應組合（內(nèi)力組合）根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》，作應效應組合公式為：Sud1SQ1k+ΨcYQjSQjk此處設計安全等級為二級，故結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)Y0取1.0。作應效應組合見下表：對人群Ψ=0.80跨中支點跨中支點跨中支點SG00000606SQ7618616882795875S組合值74586281①②③跨中跨中跨中SG000000SQ000000000000組合值000比較1、2、3號梁彎矩和剪力組合值，1號梁的組合值最大，故設計時按1號梁設計，將一號梁的彎矩和剪力組合值列與下表。1.12荷載內(nèi)力組合計算結(jié)果匯總表梁號序號荷載類別彎矩M/(kN·m)剪力Q/kN跨中跨中支點①恒載0人群荷載基本組合瀝青混凝土：0.071211.47kN?mT型翼板：0.111252.75KN每米板條的結(jié)構(gòu)重力引起的內(nèi)力：Mgl5.971.96kN?mb1b1圖14車輪在板上的布置及分布作用于每米寬板條上的彎矩為：15.954kN?m作用于每米板條上的剪力：按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設計值分別為：解得：x=33.65mm取凈保護層為30mm，Φ18鋼筋外徑為20.5mm。則24.695kNm滿足要求故綜上不需做抗震配筋與抗剪強度核算6.橫隔梁的內(nèi)力計算：對于具有多根橫隔梁組成的橋梁，往往跨中橫隔梁受力最大，因此只要計算跨中橫隔梁內(nèi)力，其他區(qū)域橫隔梁可偏安全仿此設計。6.1偏心壓力法計算荷載橫向分布系數(shù)：剪力彎矩影響線對于①號梁橫向分布影響線對于②號梁橫向分布影響線p1KN作用在①號梁軸上時(η0.6，η0.2）p1KN作用在⑤號梁軸上時p1KN作用在③號梁軸上時由影響線可知，M影響線必在②③梁梁間截面處有突變，根