桥梁课程设计

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装配式钢筋混凝土T型梁桥设计

一、纵横断面设计

1、桥梁横断面尺寸:净-9+2×1.00m。横断面布置如图1(a),T梁细部尺寸如图2。

2、可变荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载2.5kN/m2,人行道+栏杆=5kN/m2。

3、永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m3。其他部分γ=25kN/m3。

4、材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C40。

5、桥梁纵断面尺寸:标准跨径L b=30m,计算跨径L=29.5m,桥梁全长L,=29.96m。纵断面布置如图1(b)

(a)桥梁横断面

(b)纵断面设计

图1 桥梁纵横断面设计(尺寸单位:cm)

图2 T 梁细部尺寸(尺寸单位:cm )

二、行车道板的计算

(一)恒载及其内力

以纵向1m 宽板条进行计算

1、每延米板上的横载g :

沥青混凝土面层g 1:0.08?1?23 = 1.84kN C40混凝土垫层g 2: 20.060.12g 123 2.072

+=??=m /kN

T 梁翼板自重g 3:30.120.2

g 125 4.002

+=??=m /kN

合计:i

g g

7.91=

=∑kN/m

2、每米宽板条的横载内力

弯矩:94.1)2

2

.06.1(

91.75.02

12

2

-=-??-=-

=gl

M og m kN ?

剪力:54.57.091.7=?=?=l g V og kN (二)汽车荷载产生的内力

将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上,作用力P=140kN ,冲击系数:3.11=+μ。对于车轮荷载中后轮的着地宽度长度m 2.02=a ,宽度m 6.02

=b 。

1、车轮荷载在板上的分布矩形

54.017.022.0221=?+=+=h a a m 94.017.026.0221

=?+=+=h b b m

有效分布宽度:

单个车轮:96.142.154.0202=+=+='l a a m >4.1=d m

两个车轮:36.34.142.154.0202=++=++=d l a a m 2、汽车荷载内力

作用于每米宽板条上的弯矩为: ()

46.12494.07.096.1414023.1442110-=??

?

??-???-=??? ??-'+-=b l a P M oq μm kN ?

作用于每米宽板条上的剪力为: ()

08.2736

.3414023.1421=???

=+=a

P V oq μkN

(三)作用效应组合 弯矩组合:

1214121941412461977A og op M .M .M .....=+=?+?=-m kN ? 剪力组合:

1.2 1.4 1.2 5.54 1.427844.56A og op V V V .0=+=?+?=kN (四)行车道板配筋

钢筋:HRB335,280=sd f MPa ,0.10=γ,Ⅰ类环境,钢筋混凝土C40,

4.18=cd f MPa 、MPa f td 6

5.1=、560.0=b ξ。

1、悬臂梁根部的高度h=20cm , 净保护层2cm, 取HRB335直径为10mm, 有效宽度

cm 5.172

0.12202

0=-

-=-

-=d a h h

??

?

?

?-

≤200x h bx f M cd A γ

?

?? ?

?-????≤?2175.01104.1877.190.13

x x

解得m 0063.0=x

m 0063.0098.0175.0560.00=>=?=x h b ξ

2、 As 按规范D62 5.2.2 条

bx

f As f cd sd =

2

24

6

6

cm 14.410

14.410

2800063

.0104.18=?=???=

=

-m f bx f As sd

cd

3、配筋

按间距18cm 配置,每米宽配筋板宽配筋2

2cm 14.4cm 36.4>=As ,故满足要求。 4、截面尺寸验算

按D62 5.2.9 抗剪上限值验算 47.56417510004010

51.01051.03

,30=???

?=?

?≤--bh f V k u A kN 56.44kN ≥

按D62 5.2.10 抗剪下限值验算

o td A h b f V ?????≤-23

10

5.0α

kN

56.44kN 38.144175.011065.10.1105.06

3

>=??????=

故不需进行斜截面抗剪承载力验算,按构造要求配置分布钢筋,故分布钢筋Φ10@25。

5、验算承载力

bx

f As f cd sd =

0.0066m

1

18.410

4.36280x 4

=???=

-

()0066

.0175.00066.01104.1823

-????=??? ?

?-=x h bx f M o cd d

m kN 77.19m kN 89.20?>?

故满足要求。

三、荷载横向分布系数计算

(一)杠杆原理法

基本假定:桥面板在主梁上断开,而当作是沿板横向支撑在主梁上的简支梁或悬臂

梁考虑。

当荷载作用在支点处时,应按杠杆原理法计算荷载的横向分布系数。

首先绘制1到4号梁的荷载横向影响线,如图3。

图3 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm )

1号梁

汽车荷载 0q

1

0.50.50.2502

q m η=

=?=∑

人群荷载 0r 1.125r m η== 2号梁 汽车荷载

500

.000.15.02

10=?==

∑q

η

q m

人群荷载 0r 0==ηr m 3号梁

汽车荷载

0q

10.5 1.000.1880.594

2

q m η

=

=?+=∑()

人群荷载 0r 0==ηr m 4号梁 汽车荷载

0q

10.5 1.000.1880.594

2

q m η

=

=?+=∑()

人群荷载 0r 0==ηr m (二)修正偏心压力法

假设:中间横隔梁无限刚性,考虑主梁的扭转刚度。 1、计算I 和I T 翼板的换算平均高度: 162

20

12=+=

h cm

主梁截面重心: 7.6220

19016)20160(2

190201902

16

16)20160(=?+?-?

?+??-=

x

a cm

主梁抗弯惯矩:

4

23

2

3

93.22146236)7.622

190(

19012

1190201212167.6216)20160(16)20160(121

cm

I =-??+

??+

??? ??

-??-+?-?=

主梁抗扭惯矩,按

∑==

m

i i

i

i

T t

d c I 1

3,查表计算

对于翼板:11/0.16/1.40.114t b == 查表得 1c 0.309= 对于梁肋:22/0.2/1.90.105t b ==,线性插入的

2c 0.311

=

3340.309140160.31119020649912.96cm T I =??+??= 2、计算抗扭修正系数β

查表可知:n=7,ξ=1.021,并取Ec=0.425Ec 代入。

2

2

c T 2

c i

11

0.919nl G I 0.425649912.96

29.511 1.02112E I a 22126236.9311.2c c E E β=

=

=???+

+?

? ?

????

3、计算横向影响线坐标值

由公式 :

=

n

1

i i

i k

k i a

a a

n

21β

η

1号梁:

2

111 4.8

0.9190.438

7

71.68

η=

+?

=

2

171 4.8

0.9190.153

7

71.68

η=

-?

=-

2号梁:211 3.2 4.80.9190.3407

71.68η?=+?= 271 3.2 4.80.9190.054771.68η?=-?

=- 3号梁:311 1.6 4.80.9190.241771.68

η?=

+?

= 371 1.6 4.80.9190.044771.68

η?=

-?=

4号梁:1410.91900.1437η=

+?=

4710.91900.143

7

η=

-?=

计算图如图4。

图4 修正偏压法计算横向分布系数(尺寸单位:cm )

1号梁

汽车荷载 c q

1

0.50.3880.2780.1980.0870.4762

q m η=

=?+++=∑()

人群荷载 r 0.450cr m η== 2号梁 汽车荷载

c q

1

0.50.3070.2330.1800.1060.413

2

q m η=

=?+++=∑()

人群荷载 r 0.348cr m η== 3号梁

汽车荷载 c q

10.50.2250.1880.1610.1240.3492

q m η

=

=?+++=∑()

人群荷载 r 0.2470.0400.287cr m η==+= 4号梁 汽车荷载

c q

10.50.14340.286

2

q m η

=

=??=∑()

人群荷载 286.02143.0r =?==ηcr m (三)荷载横向分布系数汇总

表1 荷载横向分布系数汇总表

粱位

1 2 3 4 杠杆原理法 汽车荷载 0.250 0.500 0.594 0.594 人群荷载 1.125 0 0 0 修正偏压法

汽车荷载 0.476 0.413 0.349 0.286 人群荷载

0.450

0.348

0.287

0.286

四、主梁内力计算

(一)恒载内力计算

1、恒载集度

()

m /kN 10.1525222.06.122

.012.09.12.01=???

???

??-?

???

??++?=g

横隔梁: 对于边主梁:

20.120.2 1.60.2

{1.450.16525}/29.50.61kN/m 22g ?+?-????

=-????=

?

??????

?

?

? 对于中主梁:

kN/m 22.161.022

=?='g 桥面铺装层:

[]

kN/m 03.57

239)12.006.0(5.023908.03=??++??=

g

栏杆和人行道:

kN/m

43.17

20.54=?

=g

作用于边主梁的全部荷载g 为

kN/m

17.2243.103.561.010.15=+++==

∑i g

g

作用于中梁的全部荷载g 为

kN/m 78.2243.103.522.110.15=+++==

'∑i

g

g

2、恒载内力

表2 边主梁(1;7号梁)恒载内力计算表

计算数据

l =29.50m 2

l

=870.25㎡

项 目

()()2

112

i M l g kN m ααα=

- ()()112g 2

i V l kN αα=

-

X=0

X=l/4 X=l/2 X=0 X=l/4 X=l/2 α 0 0.250 0.500 0 0.250 0.500 内力

1808.8

2411.7

327.0

163.5

表3 中主梁(2;3;4;5;6号梁)恒载内力计算表

计算数据

l =29.50m 2l =870.25

项 目

()()2

112

i M l g kN m ααα=

-

()()112g 2

i V l kN αα=

-

X=0

X=l/4 X=l/2 X=0 X=l/4 X=l/2 α 0 0.250 0.500 0 0.250 0.500 内力

1858.5

2478.0

336.0

168.0

(二)活载内力计算

1、荷载横向分布系数汇总

表4 各梁荷载和横向分布系数

荷载类别

1(7)

2(6)

3(5)

4

M c

M 0

M c

M 0

M c

M 0

M c

M 0

汽车荷载

0.476 0.250 0.413 0.500 0.349 0.594 0.286 0.594

人群荷载 0.450 1.125

0.348

0 0.287

0 0.286

2、计算公路--Ⅰ级荷载的跨中弯矩

简支梁桥的结构基频: 边主梁:

Hz

220.381

.9/1017.2222146237

.010

25.35.29214.33

10

2

1=????

?=

f

中主梁:Hz

176.381

.9/1078.2222146237

.010

25.35

.29214.33

10

22=????

?=

f

按D60第4、3、2条之5 ,当Z

Z

H f H 145.1≤≤时

0157.0ln 176.0-=f μ,则

边主梁:()()191.1157.00220.3176.011=-+=+㏑μ 中主梁:()()188.1157.00176.3176.011=-+=+㏑μ

1

=ξ,双车道不折减。

m

/kN 5.10q k =;2785.294160=?+=k p kN

2

2

2

m

78.1085.298

181=?=

=

l

ω ; 7.375m

29.54

14

l y

=?=

=

l

表5 各梁车道均布荷载作用下弯矩 粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cq

0.476

0.413

0.349

0.286

()()y P q m M

k k cq q

?+??+=ωξμ1,2

1()m kN ?

1809.8 1566.4 1323.6 1084.7

3、计算人群荷载的跨中弯矩

表6 各梁人群荷载作用下弯矩

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cr

0.450

0.348 0.287 0.286 ω??=r cr ,21P m M

r

()m kN ?

122.4

94.6

78.0

77.8

4、计算跨中截面车道活载最大剪力

鉴于跨中剪力2l

Q 影响线的较大坐标处于跨中部分,故也采用全跨统一的荷载横向

分布系数cq m 来计算。

2

l Q

的影响线面积: m 688.35.05.292

12

1=???

=

ω ;5.0=y

表7 各梁跨中截面车道荷载下最大剪力

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cq

0.476 0.413 0.349 0.286 ()()

y P w q m M

k k cq q

?+??+=2.11,21ξμ()m kN ?

116.5

100.8

85.2

69.8

5、计算跨中截面人群荷载最大剪力

表8 各梁跨中截面人群荷载下最大剪力

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cr

0.450

0.348 0.287 0.286 ω

??=or cr P m V ,2

1

r

()kN

4.1

3.2

2.6

2.6

6、计算支点截面处车道荷载最大剪力

作荷载横向分布系数沿桥跨方向变化图形和支点剪力影响线如图5。

图5 支点剪力计算图示(单位:m )

横向分布变化区段长度:a=0.5×29.5-7.3=7.45m 对应支点剪力影响线的荷载位置 影响线面积14.75m =1×29.5× 21

= ω

附加三角形荷载重心影响线坐标为:

916.05

.29)

45.731-(29.51y =??=

、且c 0

m m <

表9 各梁支点截面汽车荷载下剪力

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cq 0.476 0.413 0.349 0.286 m 0

0.250 0.500 0.594 0.594 ()ωξμ????+=k c qk

0'q m 1V

,()kN

276.9

239.7

202.5

166.0

()y q m -m 2/a 1V k c 0qk 0)(,??ξμ+=?()kN

-9.6 3.7 10.4 13.1

qk

0qk

0'

qk 0V V

V ,,,?+=()kN

267.3 243.4 212.9 179.1

()()k k c 0pk 0y p m m 1V ??-?ξ?μ+=,()kN

-89.8 34.5 97.1 122.1

pk

0qk 00V V V ,,+=()kN

177.5 277.9 310.0 301.2

7、计算支点截面人群荷载最大剪力

表10 各梁支点截面人群荷载下剪力 粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4 m cr 0.450 0.348 0.287 0.286 m 0

1.125 0 0 0 ()y P m m 2/P m V

or c 0or c 0r

'-+=a ω()kN

22.4

9.9

8.1

8.1

(三)作用效应组合

1、基本组合

按极限状态设计的计算内:

.10=γ 2.1=Gi γ 4.1=Q 1γ 8

.0=c ?

人车

Q Q G ud S 4.18.0S 4.1S 2.1S ?++=

表11 各梁内力基本组合

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4

M 恒()m kN ? 2411.7 2478.0 2478.0 2478.0 M 车()m kN ? 1809.8 1566.4 1323.6 1084.7 M 人()m kN ? 122.4 94.6 78.0 77.8 V 恒()kN 327.0 336.0 336.0 336.0 V 车()kN 177.5 277.9 310.0 301.2 V 人()kN

22.4 9.9

8.1

8.1

人车恒M M M M 4.1*8.04.12.1++=()m kN ? 5564.8 5272.5 4914.0 4579.3 人车恒V V V V 4.1*8.04.12.1++=()kN

666.0

803.3 846.3 834.0

2、作用短期组合

人车

Q Q G ud S S 7.0S S ++=

表12 各梁内力短期组合

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4

M 恒()m kN ? 2411.7 2478.0 2478.0 2478.0 M 车/()μ+1()m kN ?

1519.6 1318.5 1114.1 913.0 M 人()m kN ? 122.4 94.6 78.0 77.8 V 恒()kN 327.0 336.0

336.0

336.0

V 车()μ+1/()kN

149.0 233.9 260.9 253.5 V 人()kN

22.4 9.9

8.1

8.1

()

人车

恒M 1M 7.0M M +++

=μ()m kN ?

3457.1

3352.5 3195.1 2555.8

()

人车

恒V 1V 7.0V V +++

=μ()kN

453.7 509.6 526.7 521.6

3、作用长期组合

人车

Q Q G ud S 4.0S 4.0S S ++=

表13 各梁内力长期组合

粱位 1(7) 2(6) 3(5) 4

M 恒()m kN ? 2411.7 2478.0 2478.0 2478.0 M 车/()μ+1()m kN ?

1519.6 1318.5 1114.1 913.0 M 人()m kN ? 122.4 94.6 78.0 77.8 V 恒()kN 327.0 336.0

336.0

336.0

V 车()μ+1/()kN

149.0 233.9 260.9 253.5 V 人()kN

22.4 9.9

8.1

8.1

()

人车

恒M 4.01M 4.0M M +++

=μ()m kN ?

3068.5

3043.2 2954.8 2874.3

()

人车

恒V 4.01V 4.0V V +++

=μ()kN

395.6 433.5 443.6 440.6

注:钢筋配置及验算:

作用基本组合m 5564.8kN ?=M ;846.3kN =V

变形验算:

作用短期组合:3195.1kN m s M =? 作用长期组合:l 2954.8kN m M =?

五、钢筋配置及验算

(一)主筋配置及验算 1、配筋计算

(1)按照规范,梁的保护层c 取50mm ,C40混凝土cd f =18.4MPa ,td f =1.65 MPa ,

1α=1,设受拉钢筋四排布置,ho=h-200=1700mm ,HRB335钢筋:fy=280MPa ,b 0.56ξ=。

(2)、判断T 型截面类型

()m

kN 8.5564m kN 8.763080170016016004.1812h b f '

0'

'

c 1?>?=-????=???

?

??-f f f h h α

属于第一类型T 形截面。 (3)、计算钢筋截面面积

6

s '2

2

10

M

5564.810

0.065

118.416001700

c f f b h αα?=

=

=???

查表得 :0.068ξ=

118.41600

y

b c f

f x h f b

ξα?=

=

=<=?=??,满足要求。

3、布置纵向受力主筋

按焊接钢筋骨架进行设置从下到上分别为φ36、φ36、φ36、φ36。 4、强度验算

sd s sd f A f bx

=

故28012214116.17m m 18.41600

x ?=

=?

0116.17()18.41600116.17(1700)5615.42kN m 2

2

du cd x M f bx h =-

=???-

=?

强度满足要求。 (二)腹筋配置 1.箍筋配置 mm 17000==h h ω

17008.54

200

w h b ==>

2.125117002004.182.02.00=???=bh f c c βkN 剪力设计值为02.0

3.846bh f kN V c c β<= 所以截面满足要求。

kN 3.8467.392170020065.17.07.00=???=>bh f t kN

需进行计算配筋。 计算配箍:

1

000.7392.71000

0.76241.25 1.252801700

su t yv nA V f bh s

f h --?≥

==??(846.3)

选d=10mm 的双肢箍,Asv=78.5㎡,将n=2代入上式得:s ≤205.9mm 选用s=200mm 筋率:

v1m in 278.50.3925%0.24

0.1414%200200

s t su yv

nA f bs

f ρρ?=

=

=>==?

所以选箍筋满足要求。 所以箍筋布置如下:

自支点一倍梁高范围内,间距为100mm ;

自一倍梁高长度处至第四排斜钢筋下端处,间距为150mm ; 其他梁端箍筋间距为200mm 。 2.弯筋配置

(1)取离点h 2处的剪力设计值'd V ,并将其分为两部分,其中不少于60% 砼和钢筋共同承担,不多于40%由弯起钢筋承担。

支点剪力设计值:0846.3d V =kN

跨中剪力设计值:1

2105.2d V =kN 自支点到跨中的剪力递减坡度:

846.3105.20.05024kN /m 29500/2

-=

离支点2h

处剪力设计值:1900'846.30.05024798.572

d V =-?=kN

(2)构造配筋剪力设计值为:

33200.05100.510 1.0 1.652001700280.5s td R f bh α--=?=?????=kN 剪力设计值小于或等于280.5kN 时可按构造配筋。 构造配筋长度可用下式计算:

d v 2'd

d 2

280.5105.2295002

846.3105.2

s l R V x V V --=

=

--,

可得出3488.97x =mm

(3)设支点由砼和弯起钢筋承担的剪力设计值按80%取用,即:

cs '0.8'0.8798.57638.86d V V ==?=kN

在支点由弯起钢筋承担的剪力设计值,按20%取用,即:

'0.2'0.2798.57159.71sb d V V ==?=kN

(4)计算各排弯起筋截面面积:

03

045

0.1sin 10

75.0==?=

-θγθγ,,s

sv sb

sb f V A

第一排承担离支点中心h/2=1000mm 处的剪力设计值:

sb1d 0.20.2798.57159.71V V ==?=kN

钢筋面积

sb1

A :

13

1.0159.71

1075.50.7510

280sin 45

sb A -?=

=???2

mm

纵筋弯起钢筋2φ36的面积2035.8sb A =2mm 。

第一排弯起钢筋距支座中心:

19005050820361736x =-----=mm

第二排弯起钢筋面积:

sb2V 846.3638.860.050241736120.22=--?=kN ()3

o

sb 2120.22

0.7510

280sin 45

809.60

A -=???=2

mm

纵筋弯起钢筋的2φ36的面积错误!未找到引用源。 第二排弯起的钢筋距支座中心:

1736361700mm x =-= 错误!未找到引用源。

第三排弯起钢筋的面积:

sb3V 864.3638.860.05024343652.82=--?=kN ()3

o

sb352.82

0.7510

280sin 45

355.71A -=???=2

mm

纵向弯起钢筋2φ36的面积错误!未找到引用源。2mm 。

第三排弯起钢筋距支座中心错误!未找到引用源。 3.斜截面抗剪承载力验算 计算截面:取距支点h/2梁段面

(1)在内力包络图上查找计算截面的内力:

选假定斜截面水平投影长度c=1000mm ,可计算斜截面距支点:

h/2+1000=1950mm

在此截面,弯矩和剪力设计值为:

(

)()

()2

2

d d 22

2950021950145564.811374.11kN m 29500/2l M M x l ??

-=-=?-=??????

?

, 错误!未找到引用源。kN

则:

()

d

d o

1374.11

1.08014

h 748.33 1.700M m V =

==?

规定0.61101.74mm o c mh ==与假设差距不大,可采用。

d V 为斜截面受压端的剪力设计值,即距支点(h/2)+c=1000+1101.74=2101.74mm 处截面的剪力为:

d 798.570.050242101.74692.98V =-?=kN

(2)验算截面尺寸:

T 形截面的受弯构件符合以下要求:

3

o d cu,k o 0.5110

1096.68V f bh γ-≤?=kN

o d 1.0692.98V γ=?kN 68.1096kN <(符合规定)

(3)判断是否需要进行斜截面抗剪承载力验算:

因为错误!未找到引用源。kN 所以需要验算抗剪承载力。 (4)进行斜截面抗剪承载力的验算:

sv

sv cu cs f f p bh

V ραααk ,0

3

321)

6.02(10

45.0+?=-

0/2035.8/(2001700)0.0060

s A bh ρ==?=,100,0.60p ρ==

在斜截面内,纵向不弯起钢筋6φ364.6107=s A 2mm

在距离支点一部梁高范围内,采用100mm, 157sv A =2mm ,则:

()()/b 157/2002000.00394sv sv sv v A S ρ==?=

按规定,HRB335钢筋的含箍率不应小于0.18%,而现在

0.394%0.18%

sv ρ=>

所以,符合规定。

3

1.0 1.0 1.10.4510

2001700(20.60.60)400.00394280

cs V -=???????+????682.94=kN

∑-?=s

b

3

sin 10

75.0θs sd

sb A

f V

3

0.7510

2802035.80.70711302.30-=????=kN

682.94302.30985.24cs sb V V +=+=kN 则:01692.98692.98d V γ=?=kN 24.985kN <

所以,距支座h/2截面的斜截面抗剪承载力符合规定要求。

六、变形验算

(一)裂缝宽度验算

由已知求得:

作用短期作用组合:3195.1kN m s M =? 作用长期作用组合:l 2954.8kN m M =? 作用短期效应钢筋应力 0

87.0h A M

s s

ss

=

σ

6

3195.110

176.9M Pa 0.87122141700

?=

=??

作用长期效应组合:

87.0h A M

s ss

l

=

σ

6

2954.810

163.6M Pa 0.87122141700

?=

=??

012214

0.0220.02()2001700(1600200)160

s

f f

A bh b b h ρ=

=

=>+-?+-?

取02.0=ρ d 36mm =

123163.61.0C 10.5 1.462 1.0176.9

C C ==+?

==,,

)

1028.030(

3

21ρ

σ

++=d E C C C W s

ss

tk

5

176.930361 1.4621(

)0.178mm 0.20mm 2.010

0.28100.02

+=???

?=

裂缝宽度满足规范要求。 (二)挠度验算

在荷载短期效应作用下,跨中截面挠度可按下式计算:

B

L M f s s 2

485?=

, 其中:

简支T形桥梁工程课程设计报告

桥梁工程课程设计(本科) 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名炜灵 学号9

理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的:学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和法,学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合;在汽车和人群荷载力计算时,学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书(附后) 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁,设计图表装订成册,所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。 五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩,采用五级制评定:优、良、中、及、不及。

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸,要求对作用效应组合后的最不利的主梁(一根)进行下列设计与计算: 1、行车道板的力计算; 2、主梁力计算; 二、设计资料 1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。 2、设计荷载:公路-II级,人群3.5kN/m2。 4、结构尺寸图: 主梁:标准跨径Lb=25m(墩中心距离)。 计算跨径L=24.50m(支座中心距离)。 预制长度L’=24.95m(主梁预制长度)。 横隔梁5根,肋宽15cm。

桥梁纵向布置图(单位:cm) 桥梁横断面图(单位:cm) T型梁尺寸图(单位:cm) 三、知识点(计算容提示) 1、行车道板计算 1)采用铰接板计算恒载、活载在T梁悬臂根部每延米最大力(M和Q)。 2)确定行车道板正截面设计控制力。 2、主梁肋设计计算 1)结构重力引起力计算(跨中弯矩和支点剪力),剪力按直线变化,弯矩按二次抛物线变化。

桥梁工程课程设计计算书

《桥梁工程》课程设计 专 业:土木工程(道桥方向) 班 级: 2011班 学生姓名: 周欣树 学 号: 指导教师: 一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料 1. 桥面净宽:净—72 1.0+? 荷载: 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m 人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 ' 12.96L m = 3. 材料 钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋 混凝土:C40,容重325kN m ; 桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m 4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m = 梁间距:采用5片主梁,间距。 采用三片横隔梁,间距为

梁肋:厚度为18cm 桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚 ;上层为沥青砼,。桥面采用%横坡。 桥梁横断面及具体尺寸:(见作图) 二、确定主梁的计算内力 (一)计算结构自重集度(如下表) (二)计算自重集度产生的内力(如下表) 注:括号()内值为中主梁内力值 根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。 (三)支点处(杠杆原理法) 由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:1 0.3332oq m η==∑ 人群荷载: 1.222or r m η== (四)跨中处(修正刚醒横梁法) 1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚:()1 1012112H cm =+= 22 3344 1111100 162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ???? =??+??-+??+??- ? ????? == 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I 对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表. 3.计算抗扭修正系数 主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得 其中:∑It ---全截面抗扭惯距

波形钢腹板桥梁课程设计

钢—混凝土组合结构桥梁课程设计学院:土木工程学院 专业班级:桥梁1301 姓名:唐瑞龙 学号: 201301010128 指导老师:刘志文 2017年1月2日

摘要:钢—混凝土组合结构桥梁是目前桥梁工程中应用十分广泛的一种结构,与混凝土桥梁、钢桥并列齐名!在欧美、日本等国家,钢—混凝土组合桥梁的应用十分广泛,国内最近几年开始逐渐关注并建设。由于传统PC箱梁桥有跨中下挠、梁体开裂等缺点,经过大量的研究,波形钢腹板桥梁得到了极大的发展,本次课设就是运用Midas软件对波形钢腹板简支梁桥进行建模、分析,让我们熟悉波形钢腹板桥的变形及力学性能。 关键词:波形钢腹板;内力分析;迈达斯 目录 一:技术参数及设计内容 (2) 二:材料及截面..........................................3-5 三:简支梁建模过程.......................................5-8 四:运行结果.............................................9-11

一:技术参数 1. 荷载及公路等级:公路-II 级,两车道,二级公路; 2. 设计车速:80km/h 。 2. 结构形式:简支梁; 3. 计算跨径:L=40.0m ;桥宽:B=12.0m 4. 防撞护栏采用新泽西护栏(宽度50cm ,高100cm ,具体重量请根据自己拟定的图纸计算); 5. 桥面铺装采用:1cm 厚的沥青改性防水层,9cm 厚的沥青混凝土; 6. 材料: 混凝土:主梁顶、底板采用C50混凝土; 钢 材:波形钢腹板采用Q345C (屈服应力:345MPa ;设计荷载作用下 允许剪应力为120MPa ); 预应力钢束:2.15φ高强度低松弛钢绞线(抗拉强度标准值为MPa f pk 1860=,抗拉强度设计值MPa f tk 1260=,正常允许拉应力MPa f tk 1209=。) 7. 施工方法:满堂支架施工。 设计及计算内容 1. 根据所给技术参数拟定波形钢腹板PC 预应力混凝土简支梁桥相关参数(主梁、 波形钢腹板以及顶、底板预应力钢束、体外束等); 2. 计算结构在自重(一期恒载+二期恒载)作用下支座反力和截面内力(弯矩、 剪力); 3. 计算结构在公路-II 级荷载作用下的内力包络图(弯矩、剪力); 4. 对正常使用极限状态下跨中截面混凝土顶、底板外缘应力进行验算; 提示:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第7.1.5条,使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土最大压应力应符合下式规定: ck pt kc f 5.0≤+σσ 其中: kc σ为荷载标准组合下截面边缘混凝土的压应力;pt σ为由预加力产生的 混凝土拉应力。 5. 对正常使用极限状态下支点截面波形钢腹板的剪应力进行验算。

基础工程桩基础课程设计

基础工程课程设计 课程名称:桩基础课程设计 院系:土木工程系专业: 年级: 姓名: 学号: 指导教师: 西南交通大学

目录 一、概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3桩顶的刚度系数ρ1,ρ2,ρ3,ρ4。 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。 2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.6计算局部冲刷线处弯矩M0,水平力Q0及轴向力N0 ..................... 错误!未定义书签。 三、验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩 y M 及 y σ .................................. 错误!未定义书签。 3.2桩顶纵向水平位移计算 ................................................................................ 错误!未定义书签。

桥梁工程课程设计(完整版)

桥梁工程课程设计报告书 一、设计资料 1 桥面净宽净-7 +2×1.5m人行道 2 主梁跨径及全长 标准跨径 l=21.70m(墩中心距离) 计算跨径l=21.20m(支座中心距离) 主梁全长l =21.66m(主梁预制长度) 全 3 设计荷载 公路—I级;人群荷载3.02 kN/ m 4 设计安全等级 二级 5 桥面铺装 沥青表面处厚5cm(重力密度为233 kN/),混凝土垫层厚6cm(重力密度为 m 243 m m kN/ kN/),T梁的重力密度为253 6 T梁简图如下图

主梁横截面图 二、 设计步骤与方法 Ⅰ. 行车道板的力计算和组合 (一)恒载及其力(以纵向 1m 宽的板条进行计算) 1)每延米板上的恒载 g 沥青表面 1g : 0.05×1.0×23 1.15kN m / 混凝土垫层 2g : 0.06×1.0 ×24 1.44kN m / T 梁翼板自重3g :30.080.14g 1.025 2.752+= ??=kN m / 合计:g=g 5.34i =∑kN m / 2)每米宽板条的恒载力 悬臂板长 ()0160180.712l m -= = 弯矩 2211 5.34(0.71) 1.3522 Ag M gl =-=-??=-·kN m 剪力 0 5.340.71 3.79Ag Q gl ==?=kN (二)汽车车辆荷载产生的力

60 50 1)将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为 140kN ,轮压分布宽度如图 5 所示,车辆荷载后轮着地长度为 a 2 0.20m ,宽度 b 2 0.60m , 则得: a 1 a 2 2H 0.2 2×0.11 0.42m b 1 b 2 2H 0.6 2× 0.11 0.82m 荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度: 12l 0.421.420.71 3.24m o a a d =++=++?= 2)计算冲击系数μ 结构跨中截面的惯矩c I : 翼板的换算平均高度:()1814112 h =?+=cm 主梁截面重心位置:()()11130 1601811130182241.18160181113018 a -??+??==-?+?cm 则得主梁抗弯惯矩: ()()22 326411111301601811160181141.2181813041.2 6.6310122122c I m ????=?-?+-??-+??130+??-=? ? ????? 结构跨中处单位长度质量c m : 3 315.4510 1.577109.8 c G m g ?===? 22/Ns m 混凝土弹性模量E :

土木5桥梁桩基础课程设计word文档

桥梁桩基础课程设计任务书

1、桥墩组成:该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用φ=1.2m ,墩柱直径采用φ=1.0m 。桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。局部冲刷线处设置横系梁。 2、地质资料:标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量γ=18.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%21=ω,液限 %7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量γ=19.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量 %8.17=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。 3、桩身材料:桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量 αMP E h 41085.2?=,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。 4、计算荷载 ⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ; ⑵ 盖梁自重G 2=350kN ⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况; ⑷公路Ⅱ级 : 双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m (见图2)。计算汽车荷载时考虑冲击力。 ⑸ 人群荷载: 双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。 ⑹ 水平荷载(见图3) 制动力:H 1=22.5kN (4.5); 盖梁风力:W 1=8kN (5); 柱风力:W 2=10kN (8)。采用常水位并考虑波浪影响0.5m ,常水位按45m 计,以产生较大的桩身弯矩。W 2的力臂为11.25m 。

图4 5、设计要求 ⑴确定桩的长度,进行单桩承载力验算。 ⑵桩身强度验算:求出桩身弯矩图(用座标纸画),定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力,配置钢筋,验算截面强度(采用最不利荷载组合及常水位)。 ⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 ⑷用A3纸绘出桩的钢筋布置图。 二、应交资料 1、桩基础计算书 2、桩基础配筋图 3、桩基础钢筋数量表

桥梁课程设计说明书-35m

《桥梁工程》课程设计 姓名:粟峰 班级:交建12-1班 学号: 02120482 中国矿业大学力学与建筑工程学院 二О一五年一月

中国矿业大学桥梁工程课程设计简支梁桥课程设计 装配式钢筋混凝土T型梁桥设计 设计说明书 课程编号:021141 《桥梁工程》课程设计大纲 2周2学分 一、课程设计性质、目的及任务 桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节,是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。其任务是通过本次课程设计,要求熟练掌握以下内容: 1.梁式桥纵断面、横断面的布置,上部结构构件主要尺寸的拟定。 2.梁式桥内力计算的原理,包括永久作用的计算、可变作用的计算(尤其是各种荷载横向分布系数的计算)、作用效应的组合。 3.梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置,以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算,预拱度的设置。 4.板式橡胶支座的设计计算。 二、适用专业 交通土建专业 三、先修课程 材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文 四、课程设计的基本要求 本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计(上部结构),其下部结构为重力式桥墩和U型桥台,支座拟采用板式橡胶支座。学生在教师的指导下,在两周设计时间内,综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。 基本要求为:计算书应内容完整,计算正确,格式规范,叙述简洁,字迹清楚、端正,图文并茂;插图应内容齐全,尺寸无误,标注规范,布置合理。

灌注桩基础课程设计报告书

灌注桩基础课程设计 1、设计资料 (1)设计题号6,设计轴号○B (○A 轴、○C 轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数)。 (2)柱底荷载效应标准组合值如下 ○A 轴荷载:N k 165V m kN 275M kN 2310F k k k =?==;; ○B 轴荷载:N k 162V m kN 231M kN 2690F k k k =?==;; ○C 轴荷载:N k 153V m kN 238M kN 2970F k k k =?==;; (3)柱底荷载效应基本组合值如下 ○A 轴荷载:N k 204V m kN 286M kN 2910F k k k =?==;; ○B 轴荷载:N k 188V m kN 251M kN 3790F k k k =?==;; ○C 轴荷载:N k 196V m kN 266M kN 3430F k k k =?==;; (4)工程地质条件 ①号土层:素填土,层厚1.5m ,稍湿,松散,承载力特征值ak f =95kPa 。 ②号土层:淤泥质土,层厚3.3m ,流塑,承载力特征值ak f =65kPa 。 ③号土层:粉砂,层厚6.6m ,稍密,承载力特征值ak f =110kPa 。 ④号土层:粉质粘土,层厚4.2m ,湿,可塑,承载力特征值ak f =165kPa 。 ⑤号土层:,粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值ak f =280kPa 。 (5)水文地质条件 地下水位于地表下3.5m ,对混凝土结构无腐蚀性。 (6)场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7级,场地内无可液化砂土、粉土。 (7)上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构,长30m ,宽9.6m 。室外地坪高同自然地面,室内外高差450mm ,柱截面尺寸400mm ×400mm ,横向承重,柱网布置图如下:

桥梁工程课程设计报告书

本科桥梁工程课程设计 4×25 m预应力钢筋混凝土T梁桥设计净—11+2×0.75m 学院(系): 专业: 学生: 学号: 指导教师:

燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):建筑工程与力学学院

一设计资料 (4) 二构造布置 (4) 2.1截面布置 (4) 2.1.1主梁间距与主梁片数 (4) 2.1.2主梁跨中截面主要尺寸拟定 (5) 2.2横截面沿跨长的变化 (8) 2.3横隔梁的设置 (8) 三.主梁作用效应计算 (9) 3.1永久作用效应计算 (9) 3.1.1永久作用集度 (9) 3.1.2永久作用计算 (10) 3.2可变作用效应计算 (12) 3.2.1冲击系数和车道折减系数 (12) 3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (12) 3.2.3 计算可变作用效应 (17) 3.3主梁作用效应组合 (23) 四.参考文献 (24)

一设计资料 1.桥梁类型: 预应力混凝土连续梁桥 2.桥梁跨径: 20+55+20m,主跨:标准跨径:55.00m;主梁全长:54.96m;计算跨径:54.50m 3.桥面净空:净—7.0m+1.0m×2=9.0m 4.设计荷载: 公路-Ⅰ级,根据《公路桥涵设计通用规》:均布荷载标准值为qk=10.5 kN/m;集中荷载取Pk=360 kN。计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。人群载荷标准值为3.0 kN/m2 。每侧人行柱防撞栏重力作用分别为1.52 kN/m和4.99 kN/m 二构造布置 2.1截面布置 2.1.1主梁间距与主梁片数 主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济。同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。上翼缘宽度一般为1.6~2.4 m或更宽。本设计拟取翼板宽为2250 mm(考虑桥面宽度)。由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力、运输、吊装阶段 的小截面(b i =1550 mm)和运营阶段的大截面(b i =2250 mm),净-7.0 m+2 ×1.0 m的桥宽选用四片主梁,如图2.1所示。

桥梁桩基础计算书

桥梁桩基础课程设计

桥梁桩基础课程设计 一、恒载计算(每根桩反力计算) 1、上部结构横载反力N1 N1= 1 2 ?2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2= 1 2 ?350=175kN 3、系梁自重反力N3 1 2 ?25 ?3.5 ?0.8 ?1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4 KN N 94.222)1025(5.01.5255.0)1.54.13(224=-???+???-=ππ(低水位) KN N 47.195255.08.4155.06.8224=???+???=ππ (常水位) 5、桩每延米重N5(考虑浮力) m KN N /96.16152.14 25=??= π 二、活载反力计算 1、活载纵向布置时支座最大反力 ⑴、公路二级:7.875/k q kN m = 193.2k P kN =

Ⅰ、单孔布载 55.57822.1932 875 .74.24=?+?=)(R Ⅲ、双孔布载 24.427.875 (193.2)2766.3082R kN ??=+?= (2)、人群荷载 Ⅰ、单孔布载 11 3.52 4.442.72R kN =??=

1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u ) 汽 ?∑i i y P + 人?ql = 1175+175+(1+0.2)?1.245?766.308+1.33?85.4 =2608.45kN (汽车、人群双孔布载) 2、计算桩顶最大弯矩 ⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力 R= 1N +2N +(1+u )汽 ?∑i i y P + 人 ?ql 2 1 = 1175+175+1.2?1.245?578.55+1.33?42.7 = 2271.14kN (汽车、人群单孔布载) ⑵、计算桩顶(最大冲刷线处)的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M 0N = max R +3N + 4N (常水位) = 2608.45+35+195.47=2838.92 kN 0Q = 1H + 1W + 2W = 22.5+8+10=40.5 kN 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R = 14.7?22.5+14.05?8+11.25?10+0.3?(2608.45-1175-175) = 933.185kN.m 活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力。 四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算 1、单桩承载力计算 桩长计算:

桥梁工程课程设计说明书

桥梁工程课程设计说明 书 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

1.设计资料与结构布置设计资料 跨径 标准跨径: 计算跨径: 主梁全长: 桥面净宽 净7m(行车道)+2×(人行道)。 设计荷载 公路-Ι级,人群荷载m2,结构重要性系数 01.0 r 。 桥面铺装 4cm厚沥青混凝土面层,其下为C25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为%。两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。 材料 混凝土:主梁C40,钢筋混凝土重度为25kN/m3; 沥青混凝土面层,重度为23kN/m3; C25混凝土垫层,重度为24kN/m3 主梁数及横隔梁数 主梁数:5;横隔梁数:5。 结构布置

根据设计资料及装配式简支梁桥的构造要求,现拟定结构尺寸如下:主梁高,主梁间距为,梁肋宽为18cm,T形梁翼缘板与腹板交接处厚 14cm,翼缘悬臂端厚8cm。设置五根横隔梁,横隔梁上缘16cm,下缘 14cm。 图1-1 主梁横截面布置图 图1-2 横隔梁布置图

2.主梁恒载内力计算:恒载集度计算: 主梁: 横隔梁: 对于边主梁: 对于中主梁: 桥面铺装层: 栏杆和人行道:52/52/ g=?= 4KN m 合计: 对于边主梁: 对于中主梁: 、恒载内力计算

计算内梁与边梁的恒载内力。支点截面: x=0 M=0 边梁 内梁 l/4截面: x= l/4 边梁 内梁 跨中截面 x= l/2 Q=0 边梁

内梁 表2-1 主梁恒载内力 内 力 剪力Q(kN)弯矩M()截面位置x x=0 x=l/4 x=l/2 注:括号()内值为中主梁内力 3.主梁活载内力计算 支点处荷载横向分布系数 按《桥规》规定:汽车荷载距人行道边缘不小于。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。

桥梁工程课程设计心得

竭诚为您提供优质文档/双击可除桥梁工程课程设计心得 篇一:桥梁工程课程设计 桥梁工程课程设计 题目:钢筋混凝土简支T型梁桥设计分院:土建分院专业:道路桥梁与渡河工程班级:学号:学生姓名:指导教师:日期: 5.2挠度验算第七章总结 附录:图纸(桥梁的纵断面、横断面、平面布置图及钢筋图)ps:配筋为自选项目 四、时间安排 本次桥梁工程课程设计时间为一周,具体时间安排如下: 五、参考文献 1.强士中.桥梁工程,北京:高等教育出版社2.姚玲森.桥梁工程,北京:人民交通出版社3.邵旭东.桥梁设计 与计算,人民交通出版社 4.易建国.混凝土简支梁(板)桥,北京:人民交通出版社

5.张树仁.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理,北京:人民交通出版社 目录 第一章基本设计资料第二章主梁截面设计 第三章行车道板内力计算、配筋及验算(悬臂板、连续单向板)第四章主梁内力计算 4.1主梁几何特性计算4.2恒载内力计算 4.3荷载横向分布计算(支点处采用杠杆法,跨中采用偏心压力法进行)4.4活载内力计算 4.5主梁内力组合(基本组合、作用短期效应组合、作用长期效应组合)第五章正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算 5.1裂缝宽度验算5.2挠度验算第六章总结 附录:图纸(桥梁的纵断面、横断面、平面布置图及钢筋图) 篇二:桥梁工程课程设计 桥梁工程Ⅰ课程设计 报告书 姓名: 专业:桥梁工程 学号: 班级:

教师: 20XX年6月 目录 一.设计资料及构造布置 1、设计资料 (3) 2、横截面布置 (4) (1)主梁间距及主梁片数 (4) (2)梁跨中截面主要尺寸拟定 (5) (3)计算截面几何特征 (6) (4)检验截面效率指标ρ (7) 3、横截面沿跨长的变化 (7) 4、横隔梁的设置 (7) 二、主梁作用效应计算 1、永久作用效应计算 (8) 2、可变作用效应计算 (10) (1)冲击系数和车道折减系数 (10) (2)计算主梁的荷载横向分布系数 (10) (3)车道荷载的取值 (15) (4)计算可变作用效应 (15) 3、主梁效应组合 (18) 三、桥面板内力计算 1、悬臂板荷载效应计算 (19)

桥梁工程课程设计计算书

钢筋混凝土T 型梁桥设计计算书 1 行车道板内力计算 1.1恒载产生的内力 以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。 图1.1铰接悬臂板计算图示(单位:cm ) 沥青混凝土面层:= 0.02×1.0×21= 0.42/kN m C25号混凝土垫层:=0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重: = 0.100.16 1.025 3.25/2 kN m +??= 合计:g=i g ∑=++=0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力: 弯距:22011 5.110.95 2.3122AG M gl kN m =-=-??=-? 剪力:0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==?=1.2荷载产生的内力 按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示)。 由<<桥规>>得=0.2m ,=0.6m 。桥面铺装厚度为8cm ,则有: =+2H=0.2+2×0.08=0.36m =+2H=0.6+2×0.08=0.76m 荷载对于悬臂板的有效分布宽 度

为:=+d+2=0.36+1.4+1.90=3.66m 冲击系数采用1+=1.3, 作用为每米宽板条上的弯矩为: 01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+??- 1.3140/2/3.66(0.950.76/4)=-??-18.90KN m =-? 作用于每米宽板条上的剪力为: 图1.2 荷载有效分布宽度图示(cm ) 140(1) 1.324.8622 3.66 AP P V KN a μ=+=?=? 1.3内力组合 承载能力极限状态内力组合: 1.2 1.4 1.2 2.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-?-?=-? 1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=?+?= 1.4 截面设计、强度验算 (HRB335钢筋:335sk f MPa =,280sd f MPa =,C25混凝土:16.7,ck f MPa = 1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===) 翼缘板的高度:h=160mm ;翼缘板的宽度:b=1000mm ;假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm ,则=125mm 。 按<<公预规>>5.2.2条规定:010()2d u c x M M f bx h γα==- 1.029.2311.51000(0.125)2 x x ?=???- 解得:x=0.0224m 验算00.550.1250.0688()0.0224()h m x m ξ=?=>= 按<<公预规>>5.2.2条规定:sd s cd f A f bx = 211.5 1.00.0224/280920s A mm =??= 查有关板宽1m 内钢筋截面与间距表,考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使

桥梁工程课程设计完整版

一、课程设计总体要求 (一)目的与教学要求 桥梁工程课程设计是桥梁工程教学环节的有机组成部分,要求学生独立完成一座简支梁桥上部结构与支座的设计计算工作。课程设计的主要目的是: (1)回顾并巩固结构设计原理课程中关于预应力混凝土受弯构件设计和计算、构造等重要指示,并且深化知识; (2)结合交通背景,对一座简支梁桥的横断面形式进行布置、设计,在这一过程中,结合行业规范,掌握桥梁横断面布置的基本要求和布置特点; (3)进一步加深对桥梁结构上作用荷载、作用效应计算办法的理解,加深对桥梁横向分布概念的理解与计算方法; (4)通过上部结构与支座的设计,掌握桥梁结构的传力路径、各部分之间的相互关系,对结构整体性有更深刻的认识。 为了使同学们能够在要求的时间期限内完成课程设计,教学要求如下: (1)本次课程设计内容较多,也是同学们第二次重要的工程训练环节,要求同学们以认真学习、勤于思考的态度来对待; (2)课程设计要求在规定的时间内和教师的指导下,完成一座简支梁桥上部结构及支座的计算书1份,做为给予课程设计成绩单依据; (3)课程设计完成的过程中,要求同学们在教师指导下,独立完成工作,提倡互相讨论、交流,但不得互相抄袭。一旦发现有抄袭的现象,抄袭者与被抄袭者都将被要求重做设计,最高仅可取得及格成绩; (4)要求同学在课程设计进行前,仔细阅读指导书和教材中的计算示例,仔细阅读课程设计提供的技术资料,然后根据个人的情况,安排好课程设计完成的时间,要求在规定的期限内完成设计。 (二)课程设计的内容 简支梁桥是一种最常见桥梁结构形式,因此本课程设计简支梁桥的上部结构及支座设计计算为主要内容。 二、课程设计指导 (一)参考资料 本课程设计采用的计算原则、计算公式、计算符号等均以《结构设计原理》教材或交通行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)和《公路桥涵设计通用设计规范》(JTG D60-2004)为基准。因而,同学应在已学的结构设计原理中预应力混凝土结构知识基础上,参照公路桥涵设计的相关资料,理解和学习公路桥涵预应力混凝土梁的设计、计算方法,参考资料有: (1)叶见曙,《结构设计原理》,人民交通出版社,2008; (2)邵旭东,《桥梁工程》,人民交通出版社,2004;

河海大学东南大学同济大学 桥梁工程课程设计报告解读

桥梁工程课程设计 专业:交通工程 班级:一班 学号: 姓名: 指导老师:谢发祥付春雨

第一章设计任务书 1.1 基本设计数据 1.1.1 跨度和桥面宽度 一级公路,设计时速60 1)标准跨径:13m(桥墩中心距离) 2)计算跨径:12.5m(支座中心距离) 3)主梁全长:12.96m(主梁预制长度) 4)桥面宽度(桥面净空):净-4+2×0.5m 1.1.2技术标准 1)设计荷载标准:一级公路,人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算, 人群荷载3.5kN/m2 2)环境标准:Ⅰ类环境 3)设计安全等级:一级 1.1.3 主要材料 1)混凝土:混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装上层 采用0.03m沥青混凝土,下层为0.06~0.13m的C30混凝土,沥 青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。 2)钢筋:主筋用HRB335,其它用R235 1.1.4构造形式及截面尺寸 横断面图

纵断面 第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 2.1主梁荷载横向分布系数的计算 2.1.1 刚性横梁法计算横向分布系数 因为每一片T 型梁的截面形式完全一样,所以: ∑=+=5 1 2 //1i i i ij a e a n η 式中,n=3,∑=5 1 2i i a =2×(3.6228.1+)m 2=32.4 m 2 计算横向分布系数: 根据最不利荷载位置分别布置荷载。布置荷载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m ,人群荷载取3KN/m 2,栏杆及人行道板每延米重量取6.0KN/m ,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。 横向分布系数计算结果: 616 616

桥梁基础课程设计

一、课程设计(论文)的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上,根据给定基本资料(地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础的设计,初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计(论文)的要求与数据 (一)基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土,粒径50-60mm 约占60%,20-30mm 约占30%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m; 地基比例系数4/120000m kN m =(密实卵石); 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =; 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=; 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力); 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m;一般冲刷线标高63.54m;最大冲刷线标高60.85m ;承台底标高67.54m ;常水位标高69.80m ,如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图(单位:m ) 图2 单位:m

2 作用效应 上部为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN 358.60H kN =∑(制动力及风力) ∑M=4617.30k N.m(竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N =46788.00kN 3 承台用C20混凝土,尺寸为9.8×5.6×2.0m ,承台混凝土单位容重 325.0/kN m γ=。 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径m d 2.1=,以冲抓锥施工。 (二)主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 ) 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(J TGD62-2004) 三、课程设计(论文)应完成的工作 设计满足要求的群桩基础,并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容: 1. 群桩结构分析 (1) 计算桩顶受力 (2) 计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力,并画出相应分布图 (3) 桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面,立面),进行桩截面强度校核 3 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4.承台验算 验算项目:承台冲切承载力验算 四、课程设计(论文)进程安排

混凝土桥课程设计

混凝土桥课程设计计算书 第一章混凝土桥课程设计任务书 1. 设计题目:客运专线40m预应力混凝土双线简支箱梁设计 2. 设计资料 (1)桥面布置如图1所示,桥面宽度:12.6m; (2)设计荷载:ZK活载; (3)桥面二恒:190KN/m; (4)主梁跨径:主梁全长40m; (5)结构尺寸图,根据预应力混凝土简支箱梁桥的构造要求设计,可参照图1。 图1 桥面布置图 3. 设计依据 (1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005); (2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005);(3)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设函(2005)157号);(4)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(铁建设函(2003)205号);(5)《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621-2009); 4. 设计内容 (1)进行上部结构的构造布置并初步拟定各部分尺寸。

(2)主梁的设计: <1> 主梁内力计算 <2> 主梁预应力钢筋配置及验算 <3> 行车道板内力计算及设计 <4> 绘制主梁设计图(包括主梁构造图和配筋图) 5. 设计成果要求: 设计计算书:设计计算说明书用Word文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印,按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册,交指导老师评阅。 图纸:要求图面整洁美观,比例适当,图中字体采用仿宋体,严格按制图标准作图。图幅为A3图。 第二章主梁纵向计算 一、设计依据及设计资料 1、设计依据: (1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005); (2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005); (3)《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设函(2004)157号)。 2、设计条件: (1)线路情况:有砟桥面,双线,线间距5.8m;。 (2)环境类别及作用等级:环境作用等级为L1级; (3)施工方法:支架现浇施工。 3.结构形式: (1)截面类型为单箱单室等高度简支箱梁,直线梁,梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加强; (2)桥跨布置:梁长为40m,计算跨度为38.5m; (3)桥面宽度:挡砟墙内侧净宽9.6m,挡砟墙宽0.2m;人行道宽1.3m,人行道采用悬臂板方式;上

桥梁基础课程设计Word 文档

一、课程设计(论文)的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上,根据给定基本资料(地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础的设计,初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计(论文)的要求与数据 (一)基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土,粒径50-60mm 约占60%,20-30mm 约占30%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m ; 地基比例系数4/120000m kN m =(密实卵石); 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =; 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=; 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力); 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m ;一般冲刷线标高63.54m ;最大冲刷线标高60.85m ;承台底标高67.54m ;常水位标高69.80m ,如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图(单位:m ) 图2 单位:m

2 作用效应 上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN ∑(制动力及风力) = H kN 358.60 ∑M=4617.30kN.m(竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=46788.00kN 3 承台用C20混凝土,尺寸为9.8×5.6×2.0m,承台混凝土单位容重 3 γ=。 25.0/ kN m 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径m =,以 d2.1 冲抓锥施工。 (二)主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 ) 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004) 三、课程设计(论文)应完成的工作 设计满足要求的群桩基础,并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容:1.群桩结构分析 (1)计算桩顶受力 (2)计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力,并画出相应分布图 (3)桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面,立面),进行桩截面强度校核 3按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4.承台验算 验算项目:承台冲切承载力验算 四、课程设计(论文)进程安排

桥梁基础桩基础设计

1. 初步拟定桩长 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径d=1.2m ,以冲抓锥施工。桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩,为对称竖直双排桩基础,埋置深度初步拟定为h=11.31m 。桩长初步拟定为18m ,桩底标高为49.54m 。 2.桩群结构分析 2.1承台底面中心的荷载计算 永久作用加一孔可变作用(控制桩截面强度荷载)时: 407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+???=∑ 358.60()H kN =∑ 4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+?=∑ 永久作用加二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: 46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+???=∑ 2.2单桩桩顶荷载计算 桩的计算宽度1b 对于 1.0d m ≥时: 1(1)f b K K d =+ 式中:f K ——桩形状换算系数,对于圆形截面,取0.9; d ——桩直径,取1.2m ; K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数: 已知:12L m = ; 13(1) 6.6h d m =+= ; 22,0.6n b ==; 对于110.6L h <的多排桩 : 21 21 (1)0.8020.6b L K b h -=+ ?= 所以: 10.90.802(1.21) 1.59()b m =??+=

桩的变形系数α α= 0.8c EI E I = 式中: α——桩的变形系数; EI ——桩的抗弯刚度,对以受弯为主的钢筋混凝土桩,根据现行规范采用; c E ——桩的混凝土抗压弹性模量,C20混凝土7 2.5510c E KPa =?; I ——桩的毛面积惯性矩,4 40.1018()64 d I m π= = m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数,4 120000/m kN m =; 所以,计算得: 10.62()m α-= 桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ,其计算长度则为: 0.6211.317.02( 2.5)h h α==?=> 故按弹性桩计算 桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知:0 6.69,11.31l m h m == ;12ζ= (根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12 ζ=), 2 2 21.2 1.13()4 4 d A m ππ?= = = 630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==?=? 22 2 0 1.240tan 11.31tan 21.14242 4d A h m φππ?????=+?=?+?= ? ? ????,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积,故按桩中心距计算面积,故取:220 3.28.044 A m π = ?= ∴ 1 176 00016.6911.311121 1.13 2.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-?? +???==+??+??????+ ? ? 621.923100.925KN m EI =??= 已知:7.02h h α==(>4),∴取h =4,000.62 6.69 4.15()l l m α==?=

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