10路桥 结构设计原理大作业
结构设计原理课程设计 路桥
Ap =
N pe = 2122mm 2 (1 − 0.2)σ con
j
2
采用 3 束 6 φ 15.24 钢绞线，预应力钢筋的截面积为 AP =3×6×140=2520 mm 。采用 夹片式群锚， φ 70 金属波纹管成孔。 2）预应力钢筋布置 （1）跨中截面预应力钢筋的布置 （2）锚固面钢束的布置（见附图） （3）其它截面钢束位置及倾角计算 �钢束弯起形状、弯起角及弯曲半径 采用直线段中接圆弧曲线的方式弯曲； N1、N2、N3 的弯起角均取 θ 0 = 8 ；各钢束 的弯曲半径为： RN 1 = 45000mm; RN 2 = 15000mm; RN 3 = 15000mm 。
w = I / yb = 113.311× 109 / 912 = 124.245 × 106 mm 2 ，则 N pe ≥ MS / w = 2.368628 × 10 6 N ⎛ 1 ep ⎞ 0.85⎜ ⎜A+ w⎟ ⎟ ⎝ ⎠
预应力钢筋的张拉控制应力为 σ con = 0.75 f pk = 1395MPa ，则预应力钢筋的面积为
3)分批张拉损失 σ l 4 取 L/4 截面计算，结果作为全梁各截面预应力钢筋应力损失的平均值。
σl4 =
式中， m=3
m −1 α EPσ pc 2m α EP = EP = 5.82 ′ Ec
故取 b f =1628mm 2）全截面集合特性的计算（如表： 分 块 号 �
yi Si = Ai yi
′
分块面积 Ai
( y u − yi )
I x = Ai ( yu − yi )
2
Ii
80 × 820 × 2=131200 100 × 710=71000 193600 10000 68400
桥梁工程大作业原始版.讲义
混凝土简支梁桥内力计算交通1001 绿学长一．桥面内力计算A.按T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力弯矩 m kN 187975086102121220Ag ⋅-=⨯⨯-=-=...gl M剪力 Q Ag =g · l 0=10.86×0.975=12.49kN （二）车辆荷载产生的内力将后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为P=140kN ，轮压分布宽度如图所示。
对于车轮荷载中后轮的着地长度为a 2=0.20m ，宽度为b 2=0.60m[由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）查得]，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为：m kN 1518)4860)(0.97581341402(1.3)4(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于每米宽板条上的剪力为：23.88kN 813414021.342)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－18.15)=－25.33kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+23.88=36.37kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－25.33kN·m Q A =36.37kNB.按悬臂板设计计算 （一） 恒载及其内力此部分与铰接悬臂板部分相同（二）车辆荷载产生的内力车轮加载最不利位置为边缘，后轴作用力P=140kN,车轮荷载中后轮荷载着地长度a 2=0.20m ，宽度b 2=0.60m ，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+H =0.06+0.13=0.73m荷载对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽上的弯矩为(b 1<l 0)：m kN 5714)2730)(0.97581341402(1.3)2(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于半米宽板上的剪力为：.76kN 74813214021.322)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－14.57)=－21.75kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+47.76=60.25kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－21.75kN·m Q A =60.25kNC.按连续单跨板设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩:m kN 488528610818122⋅=⨯⨯==...gl M Og剪力:kN 2959750861021210...gl Q Og =⨯⨯==（二）车辆荷载产生的内力 由于：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+l /3+d=0.46+2.5/3+1.4=2.69m<2l /3+d =3.06m故：a =3.06m荷载加于支撑处时对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+t +d=0.46+0.15+1.4=2.01m<l /3+d =2.23m故：a =3.06m每米宽简支板条的跨中活载弯矩：221400.86(1)1.3(2.5)30.78883.062op p M kN m a μ⨯=+=⨯⨯-=⋅⨯支点处剪力：12/245.75A P a kN == '2'12() 4.118PA a a kN aa b =-= '131226.602Pb A kNab =='24''12() 2.398PA a a kN aa b =-=10.828y = 20.945y = 30.100y = 40.055y = (1)57.32opi i V A y kN μ=+∑= （三）荷载组合 恒+汽：M 0=M Og +M Op =8.48+30.78=39.26kN·m因为：t/h <1/4,即主梁抗扭能力较大，故： 跨中弯矩： M 中=0.5M 0=19.63kN·m 支点弯矩： M 支=－0.7M 0=－27.48kN·m支点剪力： Q 支=Q Og +Q Op =5.29+57.32=62.61kN二．横向分布系数计算荷载位于支点处时，杠杆原理法计算荷载横向分布系数。
论路桥过渡段的结构设计
论路桥过渡段的结构设计桥梁工程完工后，多数问题会出现在过渡段，因此文章将根据各种资料分析桥梁过渡段的设计与实施方案。
标签：路桥过渡段；结构；设计1 路桥过渡段概述目前我国已经开始进行了一些关于路桥过渡段的研究，从理论上讲，实现台背回填的“刚柔过渡”有两种方法：第一种方法是台背回填范围内，使用能从路基土刚度渐变到台墙刚度的变刚度材料，实际上这种可能性不大；第二种方法是使用介于路基土与台墙材料之间的某种材料，但沿长度方向变化其厚度，也即使得台背回填远薄近厚，从而实现台背回填的“刚柔过渡”。
结构突变影响巨大，而使两种性质不同的体系在抗垂直变形能力上平滑过渡，在结构设计上使路面面层下的结构由间断的对接形式变为过渡性的局部搭接形式，如设置搭板，从而增加邻近桥台处的路面结构强度，提高路面抗变形能力。
2 结构组合桥头路基路面一般由土基、垫层、基层、底基层、搭板、面层等部分组成。
2.1 土基由于桥头过渡段的特殊性要求其土基的要求相对较高，性质稳定，密度均匀并偏高的土质更符合要求，另一方面是土基的湿度，湿度较大的土质是不适合直接使用的，必须经过专业处理才能使用，台北回填是桥梁建设的关键，所以在建筑过程中对土基必须经过压实处理，平衡压实程度应不低于95%。
2.2 垫层垫层是为了缓解地下水和积水造成的土基破坏而设置的，有些桥头土基的排水效果差或位置偏低与地下水线的位置会导致土基长期处于潮湿状态，寒冷季节还会处于冰冻状态，这样就会导致土基的倾斜甚至坍塌，桥梁将遭受严重威胁。
因此对于这类特殊位置的路基要增设垫层，而垫层的选材也要特殊考虑，粗糙的石屑煤渣和粗砂等排水性较好不易受潮湿和流水腐蚀的材料为佳，并且为了增加其硬度强度可添加水泥石灰粉等细小可凝固的材料作为混合材料。
而土基和混合材料垫层之间也应做相应的隔离措施铺设合成材料，防止软路基侵入导致坚固垫层被软化，垫层的作用巨大，但给予成本和安全指数考虑垫层的厚度应大于15cm，宽度应与路基同宽。
公路桥梁结构设计分析
公路桥梁结构设计分析
公路桥梁结构设计是公路工程中的重要组成部分，也是确保公路运行安全和顺畅的关
键要素之一。
本文将从设计原则、结构类型和荷载分析三个方面对公路桥梁结构设计进行
分析。
公路桥梁设计的原则是安全、经济、美观和持久。
安全是首要考虑因素，桥梁设计必
须满足承载能力和抗震性能要求，以确保桥梁在使用寿命内不发生结构倒塌和失效。
经济
性要求设计尽可能节约材料和减少工程造价，而美观性则要求桥梁设计与周围环境相协调。
持久性要求桥梁结构具有足够的使用寿命和耐久性。
公路桥梁结构可以分为梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等几种类型。
梁桥是最常见的桥
梁类型，可以分为简支梁、连续梁和刚构梁。
拱桥是采用拱形曲线作为桥梁主要结构的桥梁，拱桥可以分为等高拱桥、等压力线拱桥和斜拱桥等。
斜拉桥是通过一组斜拉索将桥面
承载荷载的力引入桥塔或桥墩上，斜拉桥具有较好的承载能力和抗震性能。
悬索桥是通过
一组悬索将桥面支撑起来的桥梁，悬索桥具有较大的跨度和承载能力。
公路桥梁结构设计需要进行荷载分析。
荷载分为静荷载和动荷载两种类型。
静荷载包
括桥面自重、行车荷载和附加荷载等，而动荷载主要包括风荷载和地震荷载等。
荷载分析
有助于确定桥梁结构的承载能力和抗震性能要求，进而进行桥梁结构设计和计算。
公路桥梁结构设计是一项综合性的工作，需要考虑安全、经济、美观和持久等多个方
面的因素。
不同类型的桥梁结构适用于不同的工程需求，而荷载分析则有助于确定桥梁结
构的设计要求。
希望本文对公路桥梁结构设计分析有所帮助。
混凝土桥梁结构设计原理
混凝土桥梁结构设计原理混凝土桥梁是一种常见的桥梁结构，它的设计原理涉及到多个方面，包括荷载计算、结构设计、材料选择等。
在本文中，我们将详细介绍混凝土桥梁结构设计的原理。
一、荷载计算混凝土桥梁的荷载计算是设计的基础，它包括静态荷载和动态荷载两个方面。
静态荷载是指在桥梁使用过程中不变的荷载，如自重、人行荷载、风荷载等；动态荷载是指在桥梁使用过程中变化的荷载，如车辆荷载、地震荷载等。
1. 自重荷载混凝土桥梁的自重荷载包括桥梁本身的重量和附属构件的重量。
桥梁本身的重量可以通过结构体系和材料密度计算得出，附属构件的重量则根据实际情况进行估算。
2. 人行荷载人行荷载是指桥梁上人员的荷载，根据不同的使用情况和人员密度，可以采用不同的荷载标准进行计算。
3. 风荷载风荷载是指桥梁在受到风的作用下所受到的荷载，其大小与风速、桥梁形态、桥梁材料等因素有关。
4. 车辆荷载车辆荷载是混凝土桥梁设计中最重要的荷载，其大小与车速、车重、车轴距、车辆类型等因素有关。
车辆荷载的计算需要通过车辆荷载标准进行，不同国家和地区的标准可能有所不同。
5. 地震荷载地震荷载是指地震作用下桥梁所受到的荷载，其大小与地震烈度、桥梁结构、地基条件等因素有关。
地震荷载的计算需要通过地震荷载标准进行。
二、结构设计混凝土桥梁的结构设计需要考虑多个因素，包括桥梁跨度、荷载、材料特性等。
1. 桥梁跨度桥梁跨度是混凝土桥梁设计中最重要的因素之一，它直接影响桥梁的结构形式和材料选择。
一般而言，跨度越大，桥梁的结构形式越为复杂，需要采用更高强度的材料进行支撑。
2. 荷载混凝土桥梁的荷载是设计中最基本的考虑因素之一，荷载越大，桥梁所需的支撑结构和材料就越多。
因此，在设计混凝土桥梁时，需要根据实际情况进行荷载计算。
3. 材料特性混凝土桥梁的材料包括混凝土和钢筋，其特性直接影响桥梁的耐久性和承载能力。
因此，在设计混凝土桥梁时，需要选择合适的混凝土和钢筋材料，并考虑它们的强度、耐久性、施工难度等因素。
高等桥梁结构理论大作业
2 x dy |xi x sh( i i i ) ，设一段索的 i 端的竖向力为 v(i,1) ， j 端的竖向力 dx li
为 v(i, 2) ，则：
dy |x 0 Hsh( i ) ， dx i dy v(i, 2) H |x l Hsh(2 i i ) dx i dy dy H |xi1 l H |x 0 Pi 1 dx dx i v(i,1) H
a(i+1)=asinh(V(i+1,1)/H0); b(i+1)=q*l(i+1)/2/H0; c(i+1)=H0/q*(cosh(a(i+1))-cosh(2*b(i+1)-a(i+1))); V(i+1,2)=-H0*sinh(2*b(i+1)-a(i+1)); end y(1)=sum(c); %目标函数 1，ci 之和为 0 %下一个节点左边的竖向力
y(2)=100-sum(c(1:5))-H0/q*(cosh(a(6))-cosh(2*b(6)*0.5-a(6))); %目标函数 2，经过跨中定点
每个索鞍对各跨主缆无应力长度产生的影响为：
S边索鞍 = ( S1 dS1 R1 ) S中索鞍 = ( S 2 dS 2 R 2 )
主缆无应力长度为： S S0中 +2S0边 +2S边索鞍 +2S中索鞍 1.3 施工阶段计算 假定主跨共 10 个吊杆(x1=50m, x2=150m,· · · ·)，每个吊杆力 15000kN，加劲梁分
(X 0,Y 0) O
理论顶点
《结构设计原理》设计任务书(路桥专业)(dajianli)(1)
《结构设计原理》课程设计任务书与指导书力学教研室2010．10《结构设计原理》课程设计任务书一、设计目的运用钢筋混凝土结构的基本知识，通过一根主梁的设计计算，进一步掌握钢筋混凝土结构中受弯构件的构造、受力特点和设计要点，为以后桥梁施工中布置受弯构件的钢筋和进行中小桥涵设计计算及一般构件设计计算奠定基础。
二、设计内容正截面承载力计算斜截面抗剪承载力计算全梁承载能力校核水平纵向钢筋和架立钢筋设计裂缝宽度及变形（挠度）验算钢筋长度计算三、课程设计题目装配式钢筋混凝土简支T梁设计（一）设计资料1．桥面净空：净－7m＋2×1.5m2．设计荷载：公路－Ⅱ级汽车荷载人群3.5KN/m2结构安全等级为二级内力计算结果见（二）3．材料规格：钢筋：主筋采用HRB400钢筋箍筋采用HRB335钢筋Ⅰ类环境混凝土：采用C30混凝土4．结构尺寸：T形主梁：标准跨径L b=20.00m计算跨径L j=19.50m主梁全长L=19.96m横断面及尺寸如图所示：（二）内力计算（结果摘抄）弯矩标准值M汇总表: kN·m四、设计依据中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62－2004 中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60－2004五、提交成果及要求1．设计说明书一份要求：内容完整，设计合理，引用公式正确，计算准确，书写工整；2．一片主梁配筋图一张内容：主梁配筋图、钢筋大样图、钢筋长度明细表及材料数量要求：用白绘图纸，绘3号图(可加长)，作图规范，有图框、有标题栏，用铅笔绘图，写工程字；3．必须自己独立完成设计，不得抄袭，一经发现抄袭者按零分处理。
六、参考文献中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62－2004中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTG D60—2004）孙元桃主编.结构设计原理第二版.北京: 人民交通出版社,2005张树仁主编.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,2004叶见曙主编.结构设计原理.北京: 人民交通出版社,2002公路桥涵设计标准图七、设计时间要求一周内完成。
施工经验桥梁结构设计原理
施工经验|桥梁结构设计原理受弯构件正截面承载力计算受弯构件：指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽略不计的构件。
梁和板是典型的受弯构件。
它们是土木工程中数量最多、使用面最广的一类构件。
受弯构件常见的破坏形态在弯矩作用下发生正截面受弯破坏；在弯矩和剪力共同作用下发生斜截面受剪或受弯破坏。
截面尺寸与配筋构造-现浇矩形梁高宽比 2.0-2.5，梁的宽度一般取为100、120、150、(180)、200、(220)、250、300、350等mm。
-预制的T梁，构件高跨比一般为1/11-1/16，梁肋宽度常取150-200mm。
-T梁翼缘悬臂端厚度不小于100mm，梁肋处翼缘厚度不小于梁高的1/10。
对适筋梁的试验：配筋率对正截面破坏性质的影响：正截面承载力计算基本假定适筋梁的基本条件单筋矩形截面受弯构件计算：适筋梁承载力基本公式及适用条件计算内容双筋矩形截面受弯构件计算：选择双筋矩形截面的条件双筋矩形截面正截面承载力计算公式及适用条件单筋T形截面受弯构件计算：受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面受力特点和破坏形态斜截面破坏形态斜压破坏:当m<1梁的或腹板宽度较窄的T形或工字形截面梁。
在荷载作用点与支座间梁的腹部出现若干条平行的腹剪斜裂缝。
随着荷载的增加，梁腹被这些斜裂缝分割为若干斜向短柱，最后因柱体被压碎而破坏。
破坏时，斜裂缝多而密集，没有主裂缝。
斜压破坏荷载很高，但变形小，属于脆性破坏。
剪压破坏：1≤m≤3时常发生这种破坏。
梁的受弯段先出现垂直裂缝，随着荷载增加，这些竖直裂缝将大体上沿着主压应力的轨迹向集中荷载作用点延伸。
但荷载增加到某一数值时，在几条斜裂缝中回形成一条主要的斜裂缝，称为临界斜裂缝。
临界斜裂缝形成后，梁还能继续承受荷载。
裂缝变宽，导致剩余截面减小，剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到复合强度而破坏，梁丧失承载力。
这种破坏有一定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载高。
但与适筋梁的正截面相比，剪压破坏仍属于脆性破坏。
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某装配式钢筋混凝土简支T形梁设计
一、设计资料
(一)桥梁基本概况
1．桥面净空：净－7m＋2×1.5m
2．设计荷载：公路－Ⅱ级汽车荷载，人群3.5KN/m2，结构安全等级为二级，内力计算结果见（二）3．材料规格：
Ⅰ类环境条件，钢筋及混凝土材料规格由学生根据相关规定自选
4．结构尺寸：
T形主梁：标准跨径L b=20.00m，计算跨径L j=19.50m，主梁全长L=19.96m
横断面及尺寸如图所示：
图1 桥面剖面示意图
图2 T梁横断面尺寸（mm）
（二）内力计算（结果摘抄）
表1：弯矩标准值M d汇总表KN·m
表2 剪力标准值V d汇总表KN
二、设计依据
中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62－2004 中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60－2004
三、提交成果及要求
1．设计说明书一份
要求：内容完整，设计合理，引用公式正确，计算准确，书写工整；
2．一片主梁配筋图一张
内容：主梁配筋图、钢筋大样图
要求：用白绘图纸，绘3号图(可加长)，作图规范，有图框、有标题栏，用铅笔绘图，写工程字；
3．必须自己独立完成设计，不得抄袭，一经发现抄袭者按零分处理。
四、参考文献
1.叶见曙主编，《结构设计原理》人民交通出版社第二版2005；
2.赵顺波主编：《混凝土结构设计原理》，同济大学出版社，2004.8；
3.张树仁等，《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》，人民交通出版社，200
4.9
4.中华人民共和国行业标准：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，人民交通出版社，
2004.10。
注：提交成果可用计算机完成，但必须打印规范，作图正确。