桥梁工程计算书
桥梁工程计算书

一、设计资料1.1、桥面净空净—7+2×1.0m人行道1.2主梁跨径和全长主梁:标准跨径:L=25mb计算跨径:L=24.50m预制长度:L’=24。
95m横隔梁5根,肋宽15cm。
1.3材料1。
4、结构尺寸(如图1-1,图1—2,图1—3所示)图1-1 桥梁横断面图(单位:cm)图1-2 T型梁尺寸图(单位:cm)图1-3 桥梁纵断面图(单位:cm)二、行车道板的内力计算2。
1、恒载及其内力(按纵向1m宽的板条计算)结构尺寸(见图2—1)图2-1 铰接悬臂板计算图示(单位:cm)2。
1.1、每延米板条上恒载g的计算C30混凝土桥面铺装1g :1g =0.1×1。
0×25= 2.5/kN mC25混凝土T 形梁翼板自重2g :2g =(0。
105+0。
13)/2×1×24=2。
82/kN m 每延米板条上恒载g:g=i g ∑=1g +2g =2。
5+2。
82=5。
32/kN m 2。
1。
2、每延米板条的恒载内力计算 每米宽板的恒载弯矩min,g M :min,g M =221118002005.32() 1.7022221000gl --=-⨯⨯=-⨯/kN m 每米板宽的恒载剪力Ag V :018002005.32 4.25621000Ag V gl KN -==⨯=⨯2.2、车辆荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上(见图2—1所示),后轴作用力标准值为P=140kN ,轮压分布宽度如图2-2所示,后轮着地宽度为20.6b m =。
着地长度为20.2a m =,则m H a a 4.01.0220.0221=⨯+=+= m H b b 8.01.0260.0221=⨯+=+=0218002001600 1.6l mm m =-==2-2 车辆荷载的计算图式(尺寸单位:mm )荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.4 1.4 1.6 3.4a a d l m =++=++=由规范可知:汽车荷载的局部加载及在T 梁,箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。
桥梁工程课程设计计算书

一、设计资料1、桥面净空:净—7+2⨯1.0m人行道;2、主梁跨径和全长:主梁:标准跨径:L b=25m计算跨径:L=24.50m(支座中心距离)'=(主梁预制长度)预制长度:m24.L95横隔梁5根,肋宽15cm。
3、材料4、结构尺寸参照原有标准图尺寸,选用如图所示:桥梁横断面图(单位:cm)T形梁尺寸图(单位:cm)桥梁纵断面图(单位:cm)5.设计依据1、《桥梁工程》教材,刘龄嘉主编,人民交通出版社。
2、《结构设计原理》教材。
3、《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60-2004)。
4、《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG-D60-2004)。
5、公路设计丛书《桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆同,陈万春编著。
6、《桥梁计算示例集》混凝土简支梁(板)桥.易建国编著。
7、T型梁有关标准图。
二、行车道板内力计算 计算图如下图:图1 T 形梁尺寸图(单位:cm)1、恒载及其内力(以纵向1m 宽的板进行计算) (1)、每延米上的恒载g 的计算见表1:(2)、每米宽板条的恒载内力为弯矩m KN gl M g ⋅-=⨯⨯-=-=76.18.05.52121220min,剪力KN l g V Ag 40.48.050.50=⨯=⋅= 2、车辆荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰逢轴线上(见上图),后轴作用力标准值P=140KN ,轮压分布宽度如下图2所示,后轮着地宽度为,6.02m b =着地长度为,2.02m a =则mH b b m H a a 80.01.026.0240.01.022.022121=⨯+=+==⨯+=+=荷载对于悬臂根部的有效宽度为:m l d a a 4.38.02|4.14.0201=⨯++=++= 由规范:汽车荷载的局部加载及在T 梁,箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。
作用于每米宽板条上的弯矩为:mKN b l a p M p ⋅-=-⨯⨯⨯-=-⨯⨯+-=059.16)48.08.0(4.3421403.1)4(42)1(10min,μ 作用于每米宽板条上的剪力为: KN a p V Ap 765.264.3421403.142)1(=⨯⨯⨯=⨯+=μ3、内力组合:(1)承载能力极限状态内力组合(用于验算强度)。
桥梁工程量计算书

桥梁工程量计算书
桥梁工程量计算书是指针对桥梁工程施工而编写的一份文件,其中包含了桥梁工程施工过程中所需的各种材料、设备、人力等工程量的计算和清单。
计算书的编制可以按照国家有关标准和规范进行,通常包括以下内容:
1. 桥墩、墩台、桥台等结构物的工程量计算,包括混凝土、钢筋等材料的用量计算,以及施工所需的模板、钢模等设备的数量计算。
2. 桥面、桥面铺装等部分的工程量计算,包括沥青、水泥混凝土等铺装材料的用量计算,以及施工所需的机械设备的数量计算。
3. 桥面防护栏杆、管线、标线等附属设施的工程量计算,包括防护栏杆、标线材料的用量计算,以及施工所需的机械设备的数量计算。
4. 桥梁基础、桩基础等地基工程量计算,包括混凝土、钢筋等材料的用量计算,以及施工所需的模板、钢模等设备的数量计算。
5. 施工过程中所需的人力、机械、材料等各项费用的计算,以及各项费用的汇总清单。
桥梁工程量计算书是桥梁工程施工的重要文件之一,通过对各项工程量的准确计算,能够为施工过程提供可靠的数据支持,确保工程施工的顺利进行。
桥梁工程课程设计计算书

桥梁工程课程设计计算书一.行车道板计算1.计算如图1所示的T 梁翼板,荷载为公路Ⅰ级,桥面铺装为5cm 的沥青混凝土和10cm 的C40水泥混凝土垫层图12.恒载弯矩计算桥面铺装m kN 55.324110.023105.0g 1=⨯⨯+⨯⨯= 板厚平均值m216.072.16.02.0)2.025.0(56.0t =⨯++⨯=翼板自重m KN 40.5250.1216.0g 3=⨯⨯=m /kN 95.840.555.3g g g 21=+=+=m90.1b l m 936.1216.072.1t l l 00=+>=+=+=所以取m 90.1l = 恒载弯矩 m/kN 039.490.195.881gl81M 22g =⨯⨯==3.活载弯矩计算对于车辆荷载,设计荷载为公路Ⅰ级,所以车轮的着地长度为m 20.0a 2=,宽度m 60.0b 2=,则有m 50.015.0220.0H 2a a 21=⨯+=+= m 90.015.0260.0H 2b b 21=⨯+=+=车轮在板的跨中m267.190.132l 32m 133.1390.150.0l 31a a 1=⨯=<=+=+=所以取m 4.1d m 267.1a =<=车轮在板的支撑处m633.090.131l 31m 716.0216.050.0t a a 1'=⨯=>=+=+=所以取m 716.0a '=m 276.02716.0267.12a a e '=-=-=m 10.0)290.13.1(290.0)2l 3.1(2b c 1=--=--=e c <所以m 916.010.02716.0c 2a a 'c =⨯+=+= 跨中位置车轮的荷载集度m/kN 387.6190.0267.12140ab 2P P 1=⨯⨯==支点处车轮的荷载集度m/kN 628.10890.0716.02140b a 2P P 1''=⨯⨯==c 处车轮的荷载集度m/kN 910.8490.0916.02140b a 2P P 1c ''=⨯⨯==如图2所示363.0475.095.0725.0y y 21=⨯==025.0475.095.005.0y 3=⨯= 017.0475.095.03/10.0y 4=⨯=故[]44332211y A y A y A y A 1M +++μ+=)(汽[025.010.0910.84363.045.0387.61363.045.0387.613.1⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=()]mkN 374.26017.010.0910.84-628.10821⋅=⨯⨯+图2对于人群荷载产生的弯矩,如图3mN 1.354k 1.90810.9532M ⋅=⨯⨯⨯⨯=人图3弯矩组合:人汽M 1.40.8M 4.1M 2.1Mg j⨯⨯++=m N 43.287k 1.3541.40.826.3741.44.0391.2⋅=⨯⨯+⨯+⨯ 4.翼板配筋及强度复核C40混凝土,pa M 18.4f cd =,pa M 1.65f td =HRB335级钢筋,pa M 280f sd =,0.56b =ξ, 1.00=γ (1)求混凝土相对受压区高度x 悬臂根部高度h =,净保护层厚度3cm ,取B12钢筋,则有效高度213mm13.5/2-30-250d/2-a -h h 0===由)2x-(h bx f M 0cd d 0≤γ得 )2x-(213x 10004.1810287.430.16⨯=⨯⨯解得 mm 11921356.0h mm 11x 0b =⨯=ξ<= (2)求钢筋面积s A2sdcd s mm 7232801110004.18f bx f A =⨯⨯==(3)配筋取B12钢筋,按间距14cm 配置,每米板宽配筋为2S mm 792A =,最小配筋率:()()27.0280/65.145f /f 45sd td ==,即配筋率不应小于0.27%,且不应小于0.2%,故取%27.0min =ρ 实际配筋率%)27.0(%37.02131000792bhA min 0S =ρ>=⨯==ρ分布筋按构造配置,取A8钢筋,间距为20cm (4)强度复核bxf A f cd s sd =, 得mm 1210004.18792280bf A f x cd s sd =⨯⨯==)212-(21312100018.4)2x -(h bx f M0cd u⨯⨯⨯==mkM 287.43M m kN 706.45⋅=>⋅=, 满足要求二.主梁计算(一)跨中截面荷载横向分布系数计算此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构长宽比为:71.190.165.19B L =⨯=故可用偏心压力法来绘制荷载横向影响线并计算横向分布系数c m ,图4本桥各根主梁的横截面均相等,梁数6n =,梁间距为1.90m ,则26252423222161i 2i a a a a a a a +++++=∑= 2222222m175.63(-4.75)(-2.85)(-0.95)95.085.275.4=+++++=①号梁横向影响线的竖标值为:190.0175.6375.461a an 1524.0175.6375.461a a n 1261i 2i2116261i 2i2111-=-=∑-=η=+=∑+=η==由11η,16η绘制①号梁横向影响线,如图4(a )所示,进而由11η,16η计算横向影响线的零点位置。
桥梁工程课程设计计算书

桥梁工程课程设计计算书一、课程目标知识目标:1. 掌握桥梁工程的基本概念、分类及结构组成;2. 了解桥梁设计的基本原则和步骤,理解桥梁设计计算书的相关内容;3. 掌握桥梁工程中涉及的主要力学原理和计算方法;4. 能够结合实际案例,分析桥梁工程中的常见问题及其解决方案。
技能目标:1. 学会运用桥梁设计软件进行简单桥梁的设计与计算;2. 能够根据实际工程需求,编制桥梁工程计算书,并进行合理分析;3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力,提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对桥梁工程的兴趣,激发学生探索桥梁科技的热情;2. 增强学生的社会责任感和职业道德,培养严谨、认真、负责的学习态度;3. 引导学生关注桥梁工程在我国社会经济发展中的重要地位,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为桥梁工程专业课程,旨在让学生通过学习桥梁工程的设计与计算,掌握桥梁设计的基本原理和方法,培养实际工程能力。
学生特点:学生已具备一定的力学基础和桥梁工程知识,具有一定的自主学习能力和团队合作意识。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 桥梁工程概述- 桥梁的分类与结构组成- 桥梁工程的发展历程与现状2. 桥梁设计原则与步骤- 设计原则:安全、适用、经济、美观- 设计步骤:初步设计、施工图设计、施工组织设计3. 桥梁设计计算书编制- 计算书的基本内容与格式- 计算书编制的注意事项4. 桥梁力学原理与计算方法- 静力分析:弯矩、剪力、轴力计算- 稳定分析:屈曲、侧倾稳定性计算- 动力分析:自振特性、地震响应分析5. 桥梁设计软件应用- 常用桥梁设计软件介绍- 软件操作与实例分析6. 桥梁工程案例分析- 国内典型桥梁工程案例介绍- 案例分析与讨论教学内容安排与进度:第一周:桥梁工程概述第二周:桥梁设计原则与步骤第三周:桥梁设计计算书编制第四周:桥梁力学原理与计算方法(一)第五周:桥梁力学原理与计算方法(二)第六周:桥梁设计软件应用第七周:桥梁工程案例分析教材章节关联:《桥梁工程》第一章:桥梁工程概述《桥梁工程》第二章:桥梁设计原则与步骤《桥梁工程》第三章:桥梁设计计算书编制《桥梁工程》第四章:桥梁力学原理与计算方法《桥梁工程》第五章:桥梁设计软件应用《桥梁工程》第六章:桥梁工程案例分析三、教学方法1. 讲授法:- 对于桥梁工程的基本概念、原理和计算方法等理论知识,采用讲授法进行教学,使学生在短时间内掌握课程核心内容;- 讲授过程中注重启发式教学,引导学生思考问题,提高课堂互动效果。
桥梁计算书——精选推荐

桥梁计算书⽬录第⼀章装配式简⽀实⼼板桥计算 (1)⼀、⼯程概况 (1)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (1)三、截⾯设计 (10)第⼆章装配式简⽀空⼼板桥计算 (13)⼀、⼯程概况 (13)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (13)三、截⾯设计 (22)第三章装配式简⽀T型梁桥计算 (25)⼀、⼯程概况 (25)⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 (25)三、承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (35)第⼀章装配式简⽀实⼼板桥计算⼀、⼯程概况桥梁横向设计总宽为4.7m ,设计全长为30m ,为五跨铰接板桥,跨径为5*6m ;上部结构为铰接预制板,下部结构为桩墩、台钢筋砼⽿墙布置。
⼆、桥⾯⼏何特性及作⽤效应计算 1、桥⾯总体布置预制板标准跨径:I k =6.00m ;计算跨径:I 0=5.62m ;板长:5.98m ;桥⾯净空:4+2*0.35=4.7m ;设计荷载:公路—Ⅱ级*0.8。
2、构造形式及尺⼨选定全桥采⽤20块C30预制钢筋砼实⼼板,每块实⼼板宽99cm (其中桥墩⾄⽀座中⼼线间距为18cm ,伸缩缝宽2cm )。
C30混凝⼟实⼼板:f ck =20.1MPa ,f cd =13.8MPa ,f tk =2.01MPa ,f td =1.39MPa 。
3、作⽤效应计算 3.1永久效应作⽤计算3.1.1实⼼板效应作⽤计算(第⼀阶段结构⾃重)g 1:m kN g /585.82562.5/93.11=?=3.1.2桥⾯系⾃重(第⼆阶段结构⾃重)g 2:全桥宽铺装每延⽶总重为:8.99/5/5.62×25=7.998m kN /; C25砼缘⽯重:6.43/5/5.62×25=5.721m kN /;栏杆重⼒:6.673m kN /上述⾃重效应是在各实⼼板形成整体后,再加上板桥上的,为了使计算⽅便近似按各板平均分担重⼒效应,则每块实⼼板分摊到的每延⽶桥⾯的重⼒为:mkN g /098.54721.5998.7673.62=++=3.1.3铰缝重⼒(第⼆阶段结构⾃重)g 3:m KN g /24.02562.5/4/216.03=?=3.1.4恒载内⼒计算m kN g g /585.81Ⅰ==m kN g g g /34.524.0098.532=+=+=∏ m kN g g g /92.1334.5585.8Ⅰ=+=+=∏由此计算出简⽀实⼼板永久作⽤(⾃重)效应,计算结果见表1-1。
30米桥梁荷载计算书
30米桥梁荷载计算书背景本文档旨在对30米桥梁的荷载进行计算,并提供详细的计算过程和结果,以便于工程师进行设计和评估。
桥梁参数- 桥梁跨度:30米- 桥墩间距:10米- 桥面宽度:5米- 桥梁材料:钢筋混凝土结构荷载计算1. 桥面活荷载根据设计要求和标准规定,桥面活荷载应考虑以下因素:- 车辆类型:根据实际情况选择常用车辆类型,如小型轿车、中型货车等。
- 车辆分布:按照设计要求和实际交通情况进行车辆分布计算。
- 车辆荷载:根据车辆类型和分布情况,计算每个车轮的荷载,并考虑车辆重叠部分的重复荷载。
2. 桥墩荷载桥墩荷载是指桥梁结构传递到桥墩上的力,包括垂直和水平方向的力。
根据桥梁的跨度和布置情况,可以通过有限元分析或经验公式进行计算。
3. 风荷载风荷载是指桥梁在风力作用下所受到的应力和变形。
根据桥梁的形状和风区等级,可以采用风荷载设计规范中的计算方法进行计算。
4. 自重荷载自重荷载是指桥梁自身结构的重量,包括桥面、桥墩和梁体等部分。
根据桥梁的材料和尺寸,可以通过计算结构体积和密度来确定自重荷载。
5. 其他荷载根据具体情况,还需要考虑其他荷载,如温度荷载、地震荷载等。
结果根据以上荷载计算方法,我们得出了以下结果:- 桥面活荷载:XX kN/m^2- 桥墩荷载:XX kN- 风荷载:XX kN/m^2- 自重荷载:XX kN/m^2- 其他荷载:XX kN/m^2这些计算结果将作为设计和评估过程中的重要依据,以确保桥梁的安全和稳定性。
结论本文档提供了对30米桥梁荷载的计算和结果分析,为工程师进行设计和评估提供了参考。
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桥梁工程计算书
装订线第一章设计资料1.1设计内容①根据已给地形图等设计资料,选择三至四种以上可行的桥型方案,拟定桥梁结构主要尺寸,根据技术经济比较,推荐最优方案进行桥梁结构设计。
③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算,并进行内力组合,强度、刚度、稳定性等验算。
④选择合理的下部结构形式,拟定构件尺寸,并进行内力计算,内力组合、配筋设计。
⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。
⑥编写设计计算书。
1.2设计技术标准1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份2、设计荷载:公路—I级;3、桥面净空:净-2×0.5+9=10米4、桥面横坡:1.5%5、最大冲刷深度:2.0m6、地质条件:根据断面图确定7、桩基础施工方法:旋转钻成孔8、安全系数:γ0=11.3采用材料:(1)预应力钢筋:Ø s15.2钢绞线(2)非预应力钢筋:直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm用R235;(3)混凝土:装订线主梁混凝土采用C50;铰缝为C30细集料混凝土;桥面铺装采用C40沥青混凝土;栏杆及人行道板为C30混凝土;盖梁、墩柱用C30混凝土;系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土;桥台基础用C30混凝土;桥台台帽用C30混凝土;(4)锚具用OVM锚1.4主要技术规范JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》第二章方案比选在我国,安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素,安全尤为重要。
桥梁结构造型简洁,轻巧,设计方案力求结构新颖,保证结构受力合理,技术可靠,施工方便。
本设计桥梁的形式可以考虑以下形式:连续梁桥、拱桥、斜拉桥三种形式。
2.1拟定方案(1)方案一:箱型连续梁桥对于桥孔的分跨主要考虑以下影响因素:桥址地形、水文地质条件、墩台基础支座等构造,力学的要求。
桥梁工程计算书文
桥梁工程课程设计计算说明书一、计算资料1、标准跨径:13.0m2、计算跨径:12.40m3、设计荷载等级:公路II-级4、桥宽:行车道净宽7.0m,人行道宽度2*0.75m5、主要材料:混凝土空心板主梁采用C30,桥面铺装采用C25钢筋直径≥12mm时用HRB335钢筋,直径≤12mm时用R235钢筋。
铺装层水泥混凝土铺装厚度7cm,沥青表处厚2cm。
二、主要参考资料1、教材:《桥梁工程》、《结构设计原理》2、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-20043、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20044、《公路桥涵设计手册》(梁桥)三、结构尺寸本桥为简支梁桥上部结构设计,桥面净宽9.30米,两侧为安全护栏,全桥采用七块空心板,中板为1.24米,边板为1.52米,取桥梁的边、中板进行计算,桥梁的横断面及边、中板尺寸如下图图I(数据单位:cm)51:301:30四、计算截面参数及各主梁的横向分布系数。
(1)、计算中板截面的抗弯惯矩I如图II示,此截面为对称截面,根据材料力学知识,抗弯惯矩I计算如下:I=124×60³/12—【60×40³/12—4×(18×18³/36+1/2×18×23×(2/3×23+1/2×4)²)】=1844299.3(cm^4)(2)、计算空心板截面的抗扭惯矩ItIt=4b²×h²/(b(1/t1+1/t2)+2h/t3)代入数据得=4476922.8(cm^4)(3)、计算中板的刚度参数rr=5.8I/It*(b/l)²=5.8×1844299.3/4476922.8×(125/1240)²=0.0243(4)、同理可以计算边板的刚度参数为r=5.8I/It*(b/l)²551:301:30=5.8×1935266.7/4487812.6×(125/1240)=0.0262(5)计算各块板影响线坐标从铰接板荷载横向分布影响线计算用表桥梁工程课本附录I中在r=0.02~0..04之间按直线内插法求得r的影响线竖标值n1i、n2i、……n7i。
道路桥梁工程量计算书
道路桥梁工程量计算书
道路桥梁工程量计算书是用于确定道路桥梁工程的施工量和材料消耗量的工具。
它通常包括以下内容:
1. 工程概况:包括工程名称、位置、起迄点、设计单位等基本信息。
2. 基本数据和设计要求:包括设计参数、规格和标准等。
3. 施工数量计算:根据设计要求,通过测量和计算确定各种施工项目的数量。
这些项目可能包括挖方、填方、刨地、铺设道路基层、铺设路面、建立桥墩等。
4. 材料消耗量计算:根据施工数量和设计要求,计算各种材料的消耗量。
这些材料可能包括砂石、水泥、钢筋等。
5. 单位工程量工时计算:根据施工项目数量和施工周期,计算各个施工项目的工时需求。
6. 资源消耗和成本计算:根据施工数量、材料消耗量和单位工程量工时,计算各种资源的消耗和施工成本。
7. 报价和投标计算:根据资源消耗和成本计算结果,进行报价和投标计算,确定投标价格。
道路桥梁工程量计算书的编制需要充分了解工程的设计和施工要求,以及相应的规范和标准。
同时,需要准确的测量数据和
计算方法,以确保计算结果的准确性和可靠性。
计算书的编制过程需要严密的逻辑和合理的推理,以确保工程量计算的准确性和合理性。
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第一章设计资料1.1设计内容①根据已给地形图等设计资料,选择三至四种以上可行的桥型方案,拟定桥梁结构主要尺寸,根据技术经济比较,推荐最优方案进行桥梁结构设计。
③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算,并进行内力组合,强度、刚度、稳定性等验算。
④选择合理的下部结构形式,拟定构件尺寸,并进行内力计算,内力组合、配筋设计。
⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。
⑥编写设计计算书。
1.2设计技术标准1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份2、设计荷载:公路—I级;3、桥面净空:净-2×0.5+9=10米4、桥面横坡:1.5%5、最大冲刷深度:2.0m6、地质条件:根据断面图确定7、桩基础施工方法:旋转钻成孔8、安全系数:γ0=11.3采用材料:(1)预应力钢筋:Ø s15.2钢绞线(2)非预应力钢筋:直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm用R235;(3)混凝土:主梁混凝土采用C50;铰缝为C30细集料混凝土;桥面铺装采用C40沥青混凝土;栏杆及人行道板为C30混凝土;盖梁、墩柱用C30混凝土;系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土;桥台基础用C30混凝土;桥台台帽用C30混凝土;(4)锚具用OVM锚1.4主要技术规范JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》第二章方案比选在我国,安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素,安全尤为重要。
桥梁结构造型简洁,轻巧,设计方案力求结构新颖,保证结构受力合理,技术可靠,施工方便。
本设计桥梁的形式可以考虑以下形式:连续梁桥、拱桥、斜拉桥三种形式。
2.1拟定方案(1)方案一:箱型连续梁桥对于桥孔的分跨主要考虑以下影响因素:桥址地形、水文地质条件、墩台基础支座等构造,力学的要求。
本设计采用三跨桥孔布置,边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍。
本桥总长215m,本设计跨度组合为:60米+95米+60米为适应连续梁内力变化的需要,连续梁的纵向截面通常做成变截面的形式。
梁底立面曲线采取二次抛物线的形式。
图2-1 箱型连续梁桥型设计连续梁桥可以降低梁高,有利于争取桥下净空,具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大、造型轻巧、平整、线路流畅、桥下视觉效果好等优点;连续梁在力学性能上由于其结构刚度大,桥面变形小,动力性能好,有利于高速行车。
采用分段施工技术,充分发挥了预应力技术的优点,使施工设备机械化和构件生产工厂化,从而提高了施工质量,减低了施工费用。
但是基础沉降要求严格,特别是由于脸长较大,梁体与墩台之间的受力十分复杂,加大了设计难度。
(2)方案二:拱桥设计拱桥桥跨结构的主要承重构件是曲线形的拱圈。
本例采用中承式拱桥结构,由三个拱圈组成,即:(50+115+50)米,拱桥总长为215米。
设计见图2-2。
图2-2 拱桥设计拱桥取材容易,节省钢材与水泥,构造简单,技术容易掌握,承载能力潜力较大耐久性好,养护费用少。
在竖直荷载作用下,拱的两端不仅有竖直反力,而且还有水平反力。
由于水平反力的作用,拱的弯矩大大减少。
设计的合理拱轴拱桥主要受压力压力,弯矩、剪力均较小,因此拱的跨越能力比梁大的多,且可以充分利用石料、混凝土的抗压性能。
但是,拱桥也有以下缺点;一般拱桥结构的上部结构自重较大,且存在水平推力,下部结构的工程量也增加,地质条件与地基要求较高,施工工序较多,建桥时间也较长,施工较困难。
(3)方案三:斜拉桥设计本设计采用单塔双孔布置,斜拉桥的受力可以看成用高强钢材制成的斜拉索将主梁多点吊起,主梁恒载及作用在主梁上的活载通过斜拉索传至塔柱,再通过塔柱基础传至地基。
这样大跨度的斜拉桥的主梁就像一根多点弹性支撑的连续梁一样工作,从而主梁的截面尺寸比同跨径的梁桥截面尺寸小得多,大大减少了主梁的材料用量,结构自重明显减轻,大幅度增加了桥梁的跨越能力。
主梁受到斜拉索的支撑作用,特别是密索斜拉桥中主梁的受力以压力为主,弯矩较小,主梁受力已不同于传统的梁桥,主梁高度可以大大减小。
设计图见图2-3.图2-3 斜拉桥设计斜拉索是斜拉桥的主要组成部分,除必须具有高强度性能外,还必须具备抗疲劳性能、耐久性和良好的抗腐蚀性。
因此对于斜拉索的质量要求很高,工程造价相对较高,维修养护也相对困难。
大跨度斜拉桥由于密索体系的采用,主梁的刚度越来越小,抗风稳定性越来越突出,往往成为了决定主梁截面尺寸的主要因素。
2.2方案比选方案一连续梁桥结构刚度大,属于超静定结构,受力较好,主桥面连续,桥面变形小,无伸缩缝,动力性能好,有利于高速行车,养护也较容易。
所需技术先进,所需设备较少,占用施工场地少。
而相比方案二拱桥承载潜力大,伸缩缝较多,养护较麻烦。
虽有成熟的工艺技术经验,但需要大量的吊装设备,占用场地较大,需用劳动力较多。
上部结构自重较大,且存在水平推力,下部结构的工程量也增加,地质条件与地基要求较高,施工工序较多,建桥时间也较长,施工较困难。
方案三中的斜拉桥结构新颖,工艺要求极严格,所需设备最少,占用施工场地少,但斜拉索的材料质量要求很高,工程造价相对较高,维修养护也相对困难。
在上述三种方案比选中,综合考虑比较三个拟定方案桥型的优缺点,相比之下,箱型连续梁桥抗扭刚度大,在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小。
整体受力和动力稳定性能好,适应性强,在直线、曲线等区间段均可采用,外观简洁,造型简洁美观、且施工技术成熟,养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一,而且造价适中。
因此本设计推荐采用方案一连续梁桥设计。
第三章预应力混凝土连续梁桥总体布置3.1桥型布置本设计推荐方案采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构,桥全长215m。
3.2孔径布置本设计采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构。
连续梁桥跨径的布置一般采用不等跨的形式。
因为如采用等跨布置,则边跨内力将控制全桥设计,而这样是不经济的。
一般边跨长度选为中跨跨径的0.5~0.8倍,钢筋混凝土连续梁桥取偏大值使边跨与中跨控制截面内力基本相同,预应力混凝土连续梁桥取偏小值以增加边跨刚度和减小活载弯矩的变化幅度,从而减少预应力筋数量。
此外,边跨长度还与施工方法有关,如采用悬臂法施工,边跨长度不宜超过中跨长度的0.65倍为宜。
本设计采用悬臂法施工,边跨取为中跨的0.625倍,即为(60米+95米+60米),桥全长215米。
3.3桥的立面设计从预应力混凝土连续梁桥的受力特点来分析,连续梁的立面应采取变高度的布置为宜。
连续梁在恒、活载作用下,支点截面的负弯矩的绝对值往往大于跨中正弯矩,因此采用变高度梁能较好的符合梁的内力分布规律。
同时,变高度的立面布置可使梁体外形和谐,节省材料并增大桥下净空。
若采用悬臂法施工,变高度梁又与施工内力状态相吻合。
因此,本设计采用边高度梁。
截面变化曲线为二次抛物线。
3.4桥的横截面设计箱形截面这种闭合薄壁截面抗扭刚度很大,对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁尤为有利;同时,因其都具有较大的面积,所以能够有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋要求;箱形截面具有良好的动力特性。
本设计是一座公路连续箱形梁,采用的横截面形式为单箱单室。
单箱单室截面的优点是受力明确,施工方便,节省材料用量。
(1)梁高墩顶处梁高根据规范一般取1/16~1/20L,取L/17,即5.5m。
跨中处梁高根据规范一般取1/30~1/55L,取L/38,即2.5m。
(2)顶板与底板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位,。
其尺寸要受到受力要求和构造两个方面的控制。
墩顶处底板还要承受很大的压应力,一般来讲:变截面的底版厚度也随梁高变化,底板一般25-100cm(变厚),顶板25-30cm(等厚)。
因此,顶板厚度取30cm;支座处底板厚度取60cm;跨中底板厚度取40cm。
(3)腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力,大跨度预应力混凝土箱梁桥,腹板厚度可从跨中逐步向支点加宽,以承受支点处交大的剪力,一般采用300—600mm,甚至可达到1m左右。
本设计制作处与跨中截面腹板厚度均取50cm;(3)横隔梁横隔梁可以增强桥梁的整体性和良好的横向分布,同时还可以限制畸变;支承处的横隔梁还起着承担和分布支承反力的作用。
由于箱形截面的抗扭刚度很大,一般可以比其它截面的桥梁少设置横隔梁,甚至不设置中间横隔梁而只在支座处设置支承横隔梁。
因此本设计中考虑在支座处截面与中跨处截面设置一道横隔梁,而且由于中跨横隔梁的尺寸及对内力的影响较小,在内力计算中也可不作考虑。
跨中截面及中支点截面示意图如下图3-1所示:(图中单位以厘米计)。
图3-1(单位:cm)(4)桥面铺装桥面铺装层采用10cm厚的C40沥青混凝土铺装,防撞栏采用C30混凝土。
第四章荷载内力计算4.1全桥结构单元的划分4.1.1 分段原则主梁的分段应该考虑梁的跨径、截面变化、施工方法、预应力布置等因素,单元分的越细计算的内力就越精确,接近真实值,并且兼顾施工中的实施,所以本设计分为70个单元。
4.1.2具体分段本桥全长215米,总共分为70个单元,最小的单元长度为1.5米,最长的单元长度为4米,本设计推荐单元划分为:3@4;2;5@4;6@3;8@2;6@3;5@4;1.5;1.5;5@4;6@3;8@2;6@3;5@4;2;3@4。
单元划分见图4-1.图4-1 单元划分4.2全桥施工节段划分4.2.1桥梁划分施工分段原则1. 杆件的转折点和截面的变化点2. 施工分界点、边界处及支座处3. 需验算或求位移的截面处4. 分段应尽量使各段的工程量基本相同,一边与施工节奏流畅,使施工均衡。
5. 当出现位移不连续的情况时,例如相邻两单元以铰接形式相连(转角不连续),可在铰接处设置两个节点,利用主从约束考虑该连接方式4.2.2施工分段划分全桥分为70个单元。
全桥整体采用悬臂节段浇筑施工法,两端桥台附近单元处使用整体现浇法。
施工详细划分见下表4-1。
主跨施工分段表表4-14.3主梁内力计算根据梁跨结构纵断面的布置,并通过对移动荷载作用最不利位置,确定控制截面的内力,然后进行内力组合,画出内力包络图。
4.3.1横在内力计算(1)第一期恒载(结构自重)恒载集度1123(801010)G A A A γ=⨯+⨯+⨯⨯ (2)第二期恒载二期恒载为桥面铺装层和防撞栏杆的重量,桥面铺装层用10cm 厚的C40沥青混凝土铺装,容重取为24K/m ,防撞栏杆用C30混凝土,每侧的防撞栏自重作用力取为8.5KN/m 。