课程设计计算书
桥梁工程课程设计 计算书

机场学院《桥梁工程》课程设计计算书专业:土木工程姓名:***学号:*********指导教师:***一、设计资料1、主梁跨径及全长标准跨径计算跨径 L=25.4m主梁全长 L1=25.96m2、桥面净宽净——7+2*1.0m人行道3、设计荷载公路二级荷载;人群荷载3.0kN/4、材料钢筋:凡直径大于或等于12毫米者用HRB335级钢筋:直径小于12毫米者一律R235级钢筋。
混凝土:主梁用40号,人行道、栏行、桥面均25号。
5、栏杆和人行道人行道包括栏杆荷载集度 6kN/m 。
横剖面T梁断面纵剖面二、主梁的计算(一)、主梁的荷载横向分布系数和内力计算1、主梁跨中截面的截面惯矩根据材料力学里面的知识可知,要计算,首先得计算出截面的重心位置,根据下图求解过程如下:I X计算平均板厚:h1=(13+17)/2=15㎝a x=56.4㎝I X=0.243m42、计算结构的自重集度(表2-2-1)结构自重集度计算表3、结构自重内力计算(表2-3-1)边主梁自重产生的内力表2-3-1注:括号()内值为中主梁内力4、汽车、人群荷载内力计算(1)、支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)按《桥规》4.3.1条和4.3.5条规定:汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m,人群荷载取 3.0kN/㎡。
在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置各粱支点处相应于公路—Ⅱ级汽车荷载和人群荷载的横向分布系数计算(表2-4-1)1>、求荷载横向分布影响线坐标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=4,梁间距为2.20m ,则: ∑i=14a i 2=a 12+ a 22+ a 32+ a 42=24.2m 2,( a 1= -a 4=3.3, a 2= -a 3=1.1)1(4)号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为:η11 = 1n +a12/∑i=14a i2 =14+ 3.3224.2= 0.7η14 =η41= 1n −a12/∑i=14a i2 =14- 3.3224.2= -0.22(3)号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为:η12 =η21= 1n +a1×a2 /∑i=14a i2 =14+3.3×1.124.2= 0.4η24 =η42= 1n −a1×a2 /∑i=14a i2 =14-3.3×1.124.2= 0.12>画出各主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如3>计算荷载横向分布系数表2-4-2):表2-4-2 梁号汽车荷载人群荷载1(4)=0.659+0.414+0.2362=0.655=0.7952(3)=0.377+0.241+0.1422=0.380=0.453(3)、荷载横向分布系数汇总(表2-4-3)荷载横向分布系数表2-4-3 梁号荷载位置公路—Ⅱ级人群荷载备注1(4)跨中0.655 0.795 偏心压力法支点0.455 1.318 杠杆原理法2(3)跨中0.380 0.453 偏心压力法支点0.796 0 杠杆原理法(4)、均布荷载和内力影响线面积计算(表2-4-5)均布荷载和内力影响线面积计算表(公路—Ι级均布荷载q k =10.5KN/m ;集中荷载,L≦5m时,Pk=180KN,L≧50m 时,Pk=360KN,中间值,线性内插)表2-4-5荷载截类型面位置公路—Ⅱ级均布荷载(kN/m)人群荷载(kN/m)影响线面积(或m)影响线图线10.5×0.75=7.8753×0.75=2.25Ω=L28= 80.645L1L47.875 2.25Ω=12×L×3L16=68.48L3L167.875 2.25Ω=12×12×L2=3.1751/2L1/27.8752.25Ω=l2×1×L=12.7L1(5)、公路—Ⅱ级集中荷载P k 计算计算弯矩效应时: P k =0.75×[180+(360-180)×(25.4-5)/45]=0.75×261.6=196.2 kN计算剪力效应时:P k =1.2×196.2=235.44 kN (6)、计算冲击系μT 形截面面积A=0.68㎡ I c =0.243 m 4 G=A ×25=17.0 kN/m m c =G/g=17.0/9.81=1.733 kNS 3/m 2C40混凝土E 取3.25× 1010N/m 2=3.25× 107 KN/m 2,计算跨径l=25.4m 则:2102236.627510 2.80108.932215.50.99410c c EI f hz l m ππ-⨯⨯⨯===⨯⨯=5.19 μ=0.1767lnf-0.0157=0.1767×ln5.19-0.0157=0.275(1+μ=1.275)(7)、根据上面计算的结果记如下表,由桥规规定的计算式可算得各梁的弯矩M 1/2、M 1/4和剪力Q 1/2(计算结果如表2-4-6a 、b ,其中取ε=1)。
计量计价课程设计计算书

计量计价课程设计计算书一、项目概述
项目名称:某住宅楼建筑工程
项目地点:XX市XX区
建筑面积:XX平方米
建筑高度:XX米
结构类型:钢筋混凝土框架结构
承包方式:总承包
工程期限:XX天
质量标准:合格
二、建筑工程量清单
序号项目名称单位数量单价(元)合计(元)
1 土方开挖及回填立方米 XX XX XX
2 钢筋混凝土框架结构平方米 XX XX XX
3 外墙涂料平方米 XX XX XX
4 内墙涂料平方米 XX XX XX
5 地面瓷砖平方米 XX XX XX
6 天花板吊顶平方米 XX XX XX
7 水电安装工程项 1 XX XX
8 消防安装工程项 1 XX XX
9 安全文明施工费(不可竞争性费用)项 1 XXX元/建筑面积平方米×XX 平方米 XXX元
三、计量计价分析
根据本项目的特点,我们将对各分项工程的计量计价进行分析。
首先,土方开挖及回填的单价主要由土方开挖、运输、回填等费用组成,具体单价根据实际情况确定。
其次,钢筋混凝土框架结构的单价主要包括钢筋、混凝土、模板等材料的费用,以及人工费、机械费等。
外墙涂料、内墙涂料、地面瓷砖、天花板吊顶等项目的单价主要根据材料的市场价格、人工费等因素确定。
水电安装工程和消防安装工程等项目的单价则根据实际工程量、人工费、材料费等综合确定。
最后,安全文明施工费是一项不可竞争性费用,按照国家及地方有关规定进行计价。
抗震设计课程设计计算书

抗震设计课程设计计算书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握抗震设计的基本原理和方法,能够运用相关知识对建筑结构进行抗震设计。
具体目标如下:1.掌握地震波的产生和传播原理。
2.了解地震动的特性及其对结构的影响。
3.掌握结构动力学的基本理论。
4.学习抗震设计的基本原则和方法。
5.熟悉抗震设计规范和标准。
6.能够进行地震波的时程分析。
7.能够运用结构动力学理论进行抗震计算。
8.能够根据抗震设计原则进行建筑结构的抗震设计。
9.能够正确运用抗震设计规范进行设计。
情感态度价值观目标:1.培养学生对地震安全的关注和责任感。
2.培养学生对科学研究的兴趣和好奇心。
3.培养学生团队合作和沟通的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.地震工程基本概念:地震的产生、传播和特性。
2.结构动力学基本理论:地震波的时程分析、结构的动力响应计算。
3.抗震设计原则和方法:结构体系的抗震设计、抗震设计的计算方法。
4.抗震设计规范和标准:我国抗震设计规范、国际抗震设计标准。
5.抗震设计案例分析:分析实际工程项目中的抗震设计案例,学习抗震设计的实际应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握地震工程的基本概念和理论。
2.案例分析法:分析实际工程项目中的抗震设计案例,使学生了解抗震设计的实际应用。
3.实验法:进行结构动力特性测试和抗震性能试验,使学生更好地理解抗震设计原理。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的抗震设计教材作为主要教学资源。
2.参考书:提供相关的专业书籍,供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以直观的方式展示地震工程的基本概念和理论。
4.实验设备:准备结构动力特性测试和抗震性能试验所需的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
混凝土结构课程设计计算书

混凝土结构课程设计计算书(实用版)目录1.引言2.课程设计目的与要求3.设计项目概述4.混凝土结构计算方法5.计算结果与分析6.结论正文1.引言混凝土结构课程设计计算书旨在帮助学生巩固和加深对混凝土结构理论知识的理解,提高混凝土结构设计能力。
本课程设计主要涉及混凝土梁、板、柱等构件的设计与计算。
2.课程设计目的与要求课程设计的目的是使学生熟练掌握混凝土结构的设计方法和计算公式,了解混凝土结构的受力特点和构造要求,提高分析和解决问题的能力。
设计要求学生按照规定格式编写计算书,内容完整、条理清晰、步骤严谨。
3.设计项目概述本次设计项目为一混凝土框架结构,包括梁、板、柱等构件。
设计要求根据给定的荷载和材料性能参数,计算各构件的内力、变形和配筋等。
4.混凝土结构计算方法计算方法主要包括:混凝土强度计算、梁的弯矩计算、板的内力计算、柱的内力计算、梁柱节点处的内力计算等。
在计算过程中,需要注意以下几点:(1)根据设计规范选用适当的材料性能参数;(2)考虑荷载的长期作用和短期作用;(3)计算过程中要遵循静力平衡原理,保证计算结果的准确性。
5.计算结果与分析根据设计要求和计算方法,分别计算了梁、板、柱等构件的内力、变形和配筋等。
计算结果表明,各构件的强度、刚度和稳定性均满足设计要求。
在分析过程中,发现部分构件的内力分布不够均匀,可通过调整截面尺寸、材料性能参数或荷载分布等措施进行优化。
6.结论通过对本次混凝土结构课程设计计算书的编写,加深了对混凝土结构理论知识的理解,提高了设计能力和计算技巧。
课程设计计算书1---副本

】(二)计算书1. 加药间溶液池溶液池的容积W 2417bnQ=2αWW 2:溶液池容积(m 3);Q :处理水量(m 3/h );α:混凝剂最大投加量(mg/L ),设计中取30mg/L .b :混合浓度(%),混凝剂溶液一般采用5-20,设计中采用12; n :每日调制次数,设计中取n=2;329.27m =2x 12 x 4173092x 30=W溶液池设置两个,以便交替使用,保证连续投药。
总深H =H 1+H 2+H 3=1++=。
形状采用矩形,H 1为有效高度,取1m ;H 2为安全高度,取;H 3为贮渣深度,取。
溶液池取正方形,边长为F 1/2=2=,取。
所以溶液池尺寸为长×宽×高=××=,则溶液池实际容积为池旁设工作台,宽~,池底坡度为。
底部设置DN100mm 放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管,池内壁用环氧树脂进行防腐处理。
沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm 一条,于两池分设放水阀门,按1h 放满考虑。
溶解池;溶解池的容积W 1321m 78.2=x9.273.0=0.3W =W 溶解池取正方形,有效水深H 1=,则 面积F = W 1/H 1,即边长a = F 1/2=,取溶解池深度H =H 1+H 2+H 3=1++=,其中H 2为超高,设为;H 3为贮渣深度,取。
溶解池形状为矩形,则其尺寸为:长×宽×高=××=。
溶解池设为两个。
溶解池放水时间为10分钟,则放水量为:s L t W q /6.4=10×601000×78.2=60=1查水力计算表得放水管管径d 0=50mm ,采用塑料给水管;溶解池底部设管径d=100mm 的排渣管一根。
《投药管投药管流量: q =S L W /21.0=60×60×241000×2×27.960×60×241000×2×2=查水力计算表得投药管管径d =30mm ,实际流速为s 溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。
给水厂课程设计计算书

给水厂课程设计计算书一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握给水厂的基本原理、工艺流程和运行方式,能够运用所学知识对给水厂进行分析和计算。
具体目标如下:1.了解给水厂的基本原理和工艺流程。
2.掌握给水厂的主要设备和工作原理。
3.理解给水厂的运行方式和调节方法。
4.能够运用所学知识对给水厂进行分析和计算。
5.能够运用现代信息技术获取和处理给水厂相关数据。
6.能够进行给水厂的运行管理和故障排除。
情感态度价值观目标:1.培养学生的环保意识和责任感,使学生认识到给水厂在国民经济中的重要地位。
2.培养学生的团队合作精神,使学生在学习过程中能够积极参与、互相帮助。
二、教学内容根据课程目标,本节课的教学内容主要包括以下几个方面:1.给水厂的基本原理和工艺流程:介绍给水厂的工作原理、主要设备及其功能。
2.给水厂的运行方式和调节方法:讲解给水厂的运行方式、调节方法及其在实际应用中的重要性。
3.给水厂的分析和计算:引导学生运用所学知识对给水厂进行分析和计算,提高学生的实践能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行:1.讲授法:教师通过讲解给水厂的基本原理、工艺流程和运行方式,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:教师通过分析实际案例,引导学生运用所学知识对给水厂进行分析和计算。
3.实验法:学生进行给水厂实验,使学生能够亲身参与、加深对给水厂的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将采用以下教学资源:1.教材:选用符合课程标准的教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:利用多媒体课件、视频等资料,增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:为学生提供给水厂实验所需的设备,提高学生的实践能力。
五、教学评估本节课的评估方式将采用多元化、全过程的评价体系,以全面、客观、公正地反映学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,了解学生的学习态度和实际运用能力。
通风工程课程设计计算书

通风工程课程设计计算书一、课程目标知识目标:1. 学生能理解通风工程的基本概念,掌握通风系统设计的相关理论知识;2. 学生能够运用流体力学和热力学原理,进行通风工程计算;3. 学生能够掌握通风工程中涉及的各类参数及其影响因素,并能够运用相关公式进行计算。
技能目标:1. 学生能够独立完成通风工程课程设计计算书的编写,提高实际操作能力;2. 学生能够运用计算软件(如Excel、VentSim等)进行通风工程计算,提高计算效率;3. 学生能够在课程设计中,运用图表、文字等形式清晰、准确地表达计算结果。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对通风工程领域的兴趣,激发学习热情;2. 学生能够认识到通风工程在实际工程中的重要性,增强职业责任感和使命感;3. 学生在团队协作中,培养沟通、协作能力,提高解决问题的综合素质。
课程性质:本课程为专业核心课程,以理论知识为基础,注重实践操作,旨在培养学生的通风工程设计计算能力。
学生特点:学生具备一定的流体力学、热力学基础知识,具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化计算方法与实际应用的联系,提高学生的实际操作能力和综合素质。
通过课程目标分解,确保学生能够达到预期学习成果,为后续课程学习和职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 通风工程基本概念:涵盖通风系统的定义、分类及作用,通风系统设计的基本原则和流程;2. 通风工程计算方法:介绍流体力学、热力学在通风工程中的应用,包括压力分布、流速分布、风量计算等;3. 通风工程参数及其计算:讲解通风系统中涉及的各类参数(如风量、风速、风压等)及其计算方法;4. 通风设备选型与计算:介绍通风设备类型、性能参数,以及设备选型和计算方法;5. 通风系统设计实例:分析典型通风工程案例,使学生掌握通风系统设计的方法和步骤;6. 通风工程计算软件应用:教授常用通风计算软件的操作方法,提高学生计算效率。
基础工程课程设计计算书(修改)精选全文

可编辑修改精选全文完整版基础工程课程设计计算书一、 工程概况某写字楼为钢筋混凝土框架结构,楼高6层,采用钢筋混凝土柱下条形基础。
底层平面见示意图。
框架柱截面尺寸为500×500,二、 根据地质资料可知确定基础埋深:根据地质资料进入土层 1.7m 为粘土层,其基本承载理fak =175kPa,为最优持力层,基础进入持力层大于30cm ,基础埋深为2m 。
杂填土γ=15kN/m3粘土γ=18kN/m3;基本承载力fak=175kPa淤泥γ=18.5kN/m3;基本承载力fak=90kPa1.7m3.5m未钻穿地基地质构造情况三、确定基础梁的长度和外伸尺寸。
设基础梁两端外伸的长度为a1、a2,两边柱之间的轴线距离为a。
为使其合力作用点与根据荷载的合力通过基底形心,按形心公式确定基础两端向外延伸出边柱外。
但伸出长度也不宜太大,这里取第一跨距(AB跨)的0.25倍,即取a=0.25×6=1.5m。
xc确定后,可按合力作用点与基底形心相重合的原则,定出基础梁的长度L,则有:L= 2(xc+La)= 2×(15+1.5) = 33m三、确定基础受力:表1 柱荷载值表轴号①②③④⑤⑥A 1775 2150 2587 2400 2150 1775B 1775 2150 2587 2400 2150 1775C 1775 2150 2587 2400 2150 1775注:单位kN。
按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b。
初定基础的埋置深度2m >0.5m ,应对持力层承载力进行深度修正,即:f '= f k +ηd ·γ0(d- 0.5 )= 175 + 1.0×((15×1.7 + 18 × 3.5)/5.2)×(2.0-1.0)= 192.0 kPa < 1.1f k = 192.5kPa b≥)20'(d f L Fi-∑ =)2200.192(33177521502400258721501775⨯-⨯+++++= 2.56m ,取 b = 2.7m则持力层的地基承载力设计值f = f ' = 192.5 kPa四、 条形基础地基承载力验收. 1. 上部结构荷载和基础剖面图∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.M为了增加抗弯刚度,将基础长度L 平行于弯度作用方向,则基础底部抗弯刚度W=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3 折算成线荷载时,Pjmax= F A/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= F A/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2Pjmax=146.75 KN/M2<1.2 fak=1.2×175=210 KN/M21/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175 KN/M2满足要求.五、地基软弱下卧层的验算第一步:地基承载力特征值修正fa=fak+ηd×rm(d-0.5)=(175+1.0×18(2-0.5) kPa =202 kPa 第二步:验算基础底面面积A=F A/(fa-r G d)= 12837kN/(202-20×2)= 12837/214.04=79.2m2L×b=(2.7×33)=89.1 m2>A=79.2m2符合要求第三步:计算基底附加压力P0=P k-r m d=(F A+G k)/A-r m d=(12837+20×2×33×2.7)/(33×2.7) -15×1.7 KPa =158.57Kpa第四步:计算下卧层顶面附加压力和自重应力为Z=1.7+3.5-2=3.2m>0.5b=0.5×2.7=1.35mα=E S1/ E S2=9/3=3由表1-17查的θ=230,下卧层顶面的附加压力为 P Z =)tan 2)(l tan 2(0θθz z b lb p++=KPa KPa 12.3)424.035.12)(33424.035.127.2(57.1587.233=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯下卧层顶面处的自重应力 P CZ =(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa 第五步:验算下卧层承载力下卧层顶面以上土的加权平均重度 r m =33/01.17/5.37.1185.3157.1m KN m KN =+⨯+⨯下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值)05.(-+=d m d fak faz γη=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 Kpa ≤faz=170.23kPa 满足要求.六、底板配筋计算第一步:确定混凝土及钢筋强度选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得fy=210Mpa.第二步:确定地基净反力Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/ 490.05M 3=144.07-2.68=141.39 KN/M 2第三步:计算截面I 距基础边缘的距离 bi=0.5×(2.7-0.24)=1.23m第四步:计算截面的剪力设计值 VI=bi/2b[(2b -bi)pjmax+bi ×pjmin] =()[]m KN m KN /179/39.14123.175.14623.17.227.2223.1=⨯+⨯-⨯⨯第五步:确定基础的有效高度 h0≥mm ft VI 34.20127.17.01797.0=⨯= 基础高度可根据构造要求确定,边缘高度取250mm,基础高度取h=350mm,有效高度h0=(350-50)=300mm >201.34mm,合适.第六步:验算基础截面弯矩设计值MI=0.5VI ×bi=0.5×179×1.23=110.1KN.m/m 第七步:计算基础每延长米的受力钢筋截面面积并配筋 As=261941103002109.01.11009.0mm fyh MI =⨯⨯⨯=配受力钢筋Ф20@150(As=2094.7mm 2),配Ф8@250的分布筋.七、基础梁纵向内力计算及配筋 第一步:确定基础净反力∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.MW=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb -∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M 3 =144.07-2.68=141.39 KN/M 2折算为线荷载时: Pjmax=(146.75×2.7) KN/m =396.225KN/m pjmin=(141.39×2.7) KN/m =381.753 KN/m 为计算方便,各柱距内的反力分别取该段内的最大值 第二步确定固端弯矩m KN m KN M BA •=•⨯⨯=4465.12.396212 m KN m KN M CB •-=•⨯⨯-=75.177965.395812 m KN m KN M CD•=•⨯⨯=117969.3921212 m KN M DC •-=1179 m KN m KN M DE •=•⨯⨯=117163.3901212 m KN M ED •-=1171m KN m KN M EF •=•⨯⨯=116367.3871212 m KN M FE •-=1163m KN m KN M FG •=•⨯⨯=173361.385812m KN m KN M GH •=•⨯⨯-=4305.15.382212⑵ 分配系数EI EI EI 各杆线刚度 iAB = ─── ; iBC = ─── ; iCD = ───1.5 6 6分配系数 μBA =BC AB i i 433i AB + =0.43 ; μBC =BC AB i i 433i BC += 74=0.57μCB =CD BC i i 344i BC +=178=0.47; μCD =BC CD i i 343i CD + =179=0.53(三)、地基梁正截面抗弯强度设计地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。
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XX工程学院土木工程学院桥梁工程课程设计任务书姓名学号班级指导教师目录第一章任务书 (3)1.1目的与要求....................................。
. (3)1.2设计题目与技术标准 (3)1.3设计内容 (3)1.4归档书写要求 (4)1.5设计规范与参考资料 (4)第二章方案介绍............。
.. (5)2.1方案一:60+105+60M的变截面箱型连续梁 (5)2.2方案二:56.25+110+58.75M斜拉桥 (9)第三章方案比选 (12)3.1方案优缺点比选 (12)3.2结论 (12)第四章设计总结 (13)第五章参考文献 (13)第一章任务书一、目的与要求桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的重要组成部分,其目的在于通过桥梁工程课程设计的基本训练,深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法;理解桥梁设计的程序、方法和计算内容;熟悉有关标准规范、规程在工程设计中的应用及其重要性;能查阅有关设计手册、标准图、参考书,并进行认真分析研究,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。
在课程设计的实践过程中,能使学生巩固和扩大专业知识,掌握本学科的主要知识,进一步培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,从而提高学生的动手能力和综合素质。
学生在教师的指导下,综合应用所学结构力学、结构设计原理、桥梁工程等课程知识,按时按量独立完成所规定的设计工作。
具体要求如下:1.根据标准图、技术规范与经验公式,正确拟定各部结构尺寸,合理选择材料、标号。
2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力组合效应,并进行配筋计算与设计。
3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文,并在设计中合理运用。
4.加强计算、绘图、文件编制等基本技能的训练。
二、设计题目与技术标准1.设计题目预应力混凝土变截面连续箱型梁桥设计2.技术标准:⑴桥面净空:按桥面标高+12m⑵设计荷载:城市主干道A,人群荷载4.0KN/m2⑶桥面铺装:表层为4cm厚沥青混凝土,下为8cm厚防水混凝土⑷桥面横坡:双向1.5%三、设计内容⑴上部结构横断面布置草图;⑵荷载横向分布系数计算;⑶箱梁内力计算与内力组合;⑷箱梁配筋计算与抗弯、抗剪强度验算;⑸绘制箱梁配筋图;图幅尺寸按3#图纸绘制。
四、归档书写要求计算书:一律用A4纸手写五、设计规范与参考资料[1]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)[2]《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)[3] 李自林《桥梁工程》华中科技大学出版社,2009年[4]. 姚玲森《桥梁工程》人民交通出版社,2009年[5] 邵旭东《桥梁工程》人民交通出版社,2009年第二章方案介绍方案一:60+105+60m的变截面箱型连续梁桥本桥上部构造为60+105+60m的变截面预应力砼连续梁,箱梁采用的单箱双室截面,箱梁支点截面梁高6.5m,跨中截面梁高2.5m,梁宽20m,下部构造桥墩为实体式桥墩配桩基础;桥台为桩柱式桥台。
由于该桥桥位较高,为了减少墩台数量且跨径选择合理。
图1变截面连续梁桥立面图2 变截面连续梁剖面图1.建桥背景鉴于地质地形情况,该处地势崎岖,桥全长较长,故比选方案主要采用预应力混凝土连续梁和斜拉桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则,初步拟定了二个方案。
下面为第一个方案的介绍。
2.技术标准(1)道路等级:城市主干道A 人群较多车道数4 通航等级7级(2)桥面净宽:净15+2*3非机动车道+2*2人行道(3)桥下净空:按桥面标高+12m(4)道路路面设计荷载:BZZ-100型标准轴载人群荷载:人群4.0kN/m,两侧人行道(5)地震烈度:7度(6)设计水位:+102.86m(7)最低水位:+96.00m(8)冲刷深度:一般冲刷线低于河床1m,最大冲刷线低于河床2m。
(9)气温:年最高月平均气温32度,最低温度-4度。
3. 尺寸拟定本设计方案采用三跨一联预应力混凝土变截面连续梁结构,全长225m。
设计主跨为105m。
4. 桥孔分跨连续梁桥有做成三跨或者四跨一联的,也有做成多跨一联的,但一般不超过六跨。
对于桥孔分跨,往往要受到如下因素的影响:桥址地形、地质与水文条件,通航要求以及墩台、基础及支座构造,力学要求,美学要求等。
若采用三跨不等的桥孔布置,一般边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍,这样可使中跨跨中不致产生异号弯矩,此外,边跨跨长与中跨跨长之比还与施工方法有着密切的联系,对于采用现场浇筑的桥梁,边跨长度取为中跨长度的0.8倍是经济合理的。
但是若采用悬臂施工法,则不然。
本设计跨度,主要根据设计任务书来确定,其跨度组合为:(60+105+60)米。
基本符合以上原理要求。
5. 截面形式一、立截面从预应力混凝土连续梁的受力特点来分析,连续梁的立面应采取变高度布置为宜;在恒、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变高度梁能较好地符合梁的内力分布规律,另外,变高度梁使梁体外形和谐,节省材料并增大桥下净空。
二、横截面梁式桥横截面的设计主要是确定横截面布置形式,包括主梁截面形式、主梁间距、主梁各部尺寸;它与梁式桥体系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美观要求以及经济用料等等因素都有关系。
当横截面的核心距较大时,轴向压力的偏心可以愈大,也就是预应力钢筋合力的力臂愈大,可以充分发挥预应力的作用。
箱形截面就是这样的一种截面。
此外,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;再者它收缩变形数值较小,因而也受到了人们的重视。
总之,箱形截面是大、中跨预应力连续梁最适宜的横截面形式。
常见的箱形截面形式有:单箱单室、单箱双室、双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。
单箱单室截面的优点是受力明确,施工方便,节省材料用量。
拿单箱单室和单箱双室比较,两者对截面底板的尺寸影响都不大,对腹板的影响也不致改变对方案的取舍;但是,由框架分析可知:两者对顶板厚度的影响显著不同,双室式顶板的正负弯矩一般比单室式分别减少70%和50%。
由于双室式腹板总厚度增加,主拉应力和剪应力数值不大,且布束容易,这是单箱双室的优点;但是双室式也存在一些缺点:施工比较困难,腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大等等。
本设计是一座城市主干道路连续箱形梁,采用的横截面形式为单箱双室。
6. 梁高根据经验确定,预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/15—1/25之间,而跨中梁高与主跨之比一般为1/40—1/50之间。
当建筑高度不受限制时,增大梁高往往是较经济的方案,因为增大梁高只是增加腹板高度,而混凝土用量增加不多,却能显著节省预应力钢束用量。
连续梁在支点和跨中的梁估算值:等高度梁: H=(151~301)l ,常用H=(181~201)l 变高度梁:支点处:H=(161~201)l ,跨中H=(301~501)l 而此设计采用变高度的梁,支点处梁为6.5米,跨中梁高为2.5米。
7. 细部尺寸一、 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。
支墩处底版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,墩顶处底板为梁高的1/10-1/12,跨中处底板一般为200-250。
底板厚最小应有120。
箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应力筋的要求。
本设计中采用双面配筋,且底板由支点处以抛物线的形式向跨中变化。
底板在支点处设计为实心箱型截面,在跨中厚20cm.顶板厚20cm 。
二、 腹板和其它细部结构(1). 箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。
在预应力梁中,因为弯束对外剪力的抵消作用,所以剪应力和主拉应力的值比较小,腹板不必设得太大;同时,腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求,其设计经验为:1) 腹板内无预应力筋时,采用200mm 。
2) 腹板内有预应力筋管道时,采用250—300mm 。
3) 腹板内有锚头时,采用250—300mm 。
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。
本设计支座处腹板厚取30cm.,跨中腹板厚取80cm 。
(2). 梗腋 在顶板和腹板接头处须设置梗腋。
梗腋的形式一般为1:2、1:1、1:3、1:4等。
梗腋的作用是:提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度,减少扭转剪应力和畸变应力。
此外,梗腋使力线过渡比较平缓,减弱了应力的集中程度。
本设计中,根据箱室的外形设置了宽300mm ,长600mm 的上部梗腋,而下部采用300*300的梗腋。
(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。
因此本设计没有加以考虑,而且由于中间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上图图二所示:(单位为cm )8. 主梁分段与施工阶段的划分(1) 分段原则主梁的分段应该考虑有限元在分析杆件时,分段越细,计算结果的内力越接近真实值,并且兼顾施工中的实施,所以本设计分为50个单元。
(2) 具体分段本桥全长225米,全梁共分50个梁段,一般梁段长度分成4.5m。
(3)主梁施工方法及注意事项主梁施工方法:主梁采用悬臂拼装法施工,预制尺寸要求准确,保证接缝密贴,外形准确。
图5.结构简图方案二:56.25+110+58.75m斜拉桥本桥上部构造为56.25+110+58.75m的箱型截面的斜拉桥,由于斜拉桥的多点支撑故可以大大减少主梁的高度,索距为11m,塔高36m。
箱梁采用单相双室,梁高1m,梁宽20m,下部构造桥墩为实体式桥墩配桩基础;桥台为埋置式桥台配桩基础。
图3 斜拉桥立面图图4 斜拉桥剖面图1.建桥背景鉴于地质地形情况,该处地势崎岖,桥全长较长,故比选方案主要采用预应力混凝土连续梁和斜拉桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则,初步拟定了二个方案。
下面为二个方案的介绍。
2.技术标准(1)道路等级:城市主干道A 人群较多车道数4 通航等级7级(2)桥面净宽:净15+2*3非机动车道+2*2人行道(3)桥下净空:按桥面标高+12m(4)道路路面设计荷载:BZZ-100型标准轴载人群荷载:人群4.0kN/m,两侧人行道(5)地震烈度:7度(6)设计水位:+102.86m(7)最低水位:+96.00m(8)冲刷深度:一般冲刷线低于河床1m,最大冲刷线低于河床2m。