桥梁工程课程设计计算书
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)。
桥梁工程课程设计——简支梁桥计算书

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桥梁工程课程设计
第二章
主梁的计算
一、 主梁的荷载横向分布系数 1、 跨中荷载横向分布系数(偏心压力法)
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桥梁工程课程设计
(1) 主梁的抗弯和抗扭惯矩������������ 和������������
������ 2 = 2 × [(2 × 2.2)2 + 2.22 ] = 48.4������2 ∑ ������������ ������=1
○ ○
������25 =
1 1 ������������������ = ∑ ������������ = ∙ (������������1 + ������������2 + ������������3 + ������������4 ) 2 2 1 = (0.382 + 0.300 + 0.241 + 0.159) = 0.541 2 ������������������ = ∑ ������������ = 0.427 (4) 计算 3 号梁横向影响线竖标值 ������31 = ������35 = 1 ������1 ������3 + 5 2 = 0.2 ������ ∑������=1 ������������ 1 ������5 ������3 − 5 2 = 0.2 ������ ∑������=1 ������������ ������������������ = 0.4 ������������������ = 0.4
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(2) 计算 1 、 5 号梁横向影响线竖标值 ������11
2 1 ������1 = + 5 2 = 0.60 ������ ∑������=1 ������������
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L=16m钢筋混凝土简支T梁桥设计计算书姓名:陈泉班级:交通1003班学号:3100603304指导老师:欧智菁目录一、主梁尺寸 (3)二、主梁内力计算 (4)1.永久作用集度 (4)2.求横向分布系数 (5)(1)跨中横向分布系数 (5)(2)支点处横向分布系数 (6)3车辆荷载计算 (7)(1)冲击系数 (7)(2)公路II级车道荷载 (7)(3)内力计算如下 (7)(4)内力基本组合 (8)4.T梁正截面抗弯承载力计算 (9)(1)截面尺寸 (9)(2)配筋计算 (9)(3)斜截面抗剪计算 (10)(4)弯起筋的布置 (11)三、挠度验算 (15)四、板式橡胶支座设计 (16)五、伸缩量计算 (17)1.温度变化 (17)2.混凝土收缩 (17)3.制动力引起的伸缩缝开口闭口量 (17)计算书一、主梁尺寸主梁尺寸(单位:mm)横剖面图(单位:mm)半纵剖面图(单位:cm)二、主梁内力计算1.永久作用集度(1)主梁:()m /kN 406.1125]215.010.015.00.25.115.0[g 1=⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯-+⨯=(2)横隔梁:{}m /kN 951.14/56.15/3025]2.0)215.00.2()215.01.01[(g 2=⨯⨯⨯-⨯+-= (3)桥面铺装:()m kN g /62.44/25.32414.008.05.03=⨯⨯⨯+⨯= (4)栏杆:()m ⋅=⨯=kN 5.24/25g 4(5)作用于主梁的全部永久作用集度:∑=+++==m /kN 477.2050.262.4951.1406.11g g i由以上数据可得计算截面的剪力以及弯矩列表:主梁永久作用效应2.求横向分布系数 (1)跨中横向分布系数此桥在横向设置有横隔梁,具有很大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:9825.12486.15=⨯=B l 故可采用刚性横梁法本桥各主梁横截面相等,梁数n=4,梁间距为2.00m ,则:()()2222224232221412m 203-1-13=+++=+++=∑=a a a a ai i70.045.025.02034112122111=+=+=+∑=n i i a a n η20.045.025.01122114-=-=-=∑=n i i a a nη设零点与1#梁的距离为x2.000.2370.0x x -⨯= 解得x=4.6667车辆荷载横向分配系数:()()()665.0233.0-567.12.867667.46667.470.021x x 212121m 4321114321=++⨯=+++⋅=+++⋅==∑ q q q q q q q q q cq x x x ηηηηηη(2)支点处横向分布系数采用杠杆原理法:对于1#梁,最不利条件是如上图1#梁影响线所示的车辆荷载分布。
桥梁工程课程设计通用计算书

台州学院建筑工程学院桥梁工程课程设计指导书—某公路20-30米预应力混凝土T梁或空心板梁设计一、设计资料及构造布置(一)设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径:20—30m计算跨径:支座中心点之间的距离桥面宽:净9+2×1.0=11m。
2.设计荷载公路—I级,人群荷载3。
5kN/m2,护栏及人行道等每延米重量按8kN/m计算. 3.材料工艺混凝土:C40(主梁)预应力钢筋采用ASTM270级Фj15.24低松弛钢绞线,每束7根。
普通钢筋采用HRB335直径≥12mm的螺纹钢筋。
按后张法施工,采用Ф55的波纹管和OVM锚。
4.设计依据《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2004《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG D62-20045.基本设计数据基本计算数据表——表1(二)构造布置1.梁间距:参考相关文献后自行选择。
2.主梁高:参考相关文献后自行选择。
3.横隔板间距:参考相关文献后自行选择。
4.梁肋:参考相关文献后自行选择。
5.桥面铺装:采用厚度为10cm沥青混凝土,坡度由盖梁找平.6.桥梁横断面:参考相关文献后自行选择。
二、计算部份参考模板(以T梁为例,空心板可参考基格式)(一)毛截面几何特性计算1.主梁跨中截面主要尺寸拟定(自定)2。
截面几何特跨中截面几何特性计算表—-表2大毛截面形心至上缘距离:493466.72861.288052.5i s i S y cm A ∑===∑ 小毛截面形心至上缘距离:488404.22866.207377.5i s i S y cm A ∑===∑ 3.检验截面效率指标ρ以跨中截面为例 上核心距: 33.23s xIk cm Ay ∑==∑ 上核心距: 64.37x sIk cm Ay ∑==∑ 截面效率指标 0.540.5sxk k ρ=>=表明以上的主梁跨中截面尺寸是合理。
(二) 主梁内力计算选择边跨中梁进行计算,计算关键截面选取跨中、四分点、变化点、支点截面。
桥梁工程课程设计报告计算书

桥梁工程课程设计及计算书设计题目: 桥梁工程课程设计学院:土木与建筑学院指导老师:汪峰姓名:学号:班级:2014年6月一、基本资料1.标准跨径:20 m计算跨径:19.50 m主梁全长:19.96 m2.桥面净宽:净7.5 m+2×0.25 m3. 车辆荷载:公路— 级4. 人群荷载:3.0 KN/m²5. 选用材料:钢筋:采用HRB300钢筋,HRB335钢筋。
混凝土:主梁C40人行道及栏杆:C25桥面铺装:C25(重度24KN/m)6. 课程设计教材及主要参考资料:《桥梁工程》.玲森编.人民交通出版社,1990年《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通出版社,2007年《桥梁工程》.立础编.人民交通出版社,2001年《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通出版社,2000年《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.工业大学教材科,2002年《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)人民交通出版社北京《拱桥设计手册(上、下)》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编,同济大学出版社二、桥梁尺寸拟定1.主梁高度:h=1.5m梁间距:采用5片主梁,间距1.8m。
2.横隔梁:采用五片横隔梁,间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔梁下缘为15cm,上缘为16cm。
3.主梁梁肋宽:梁肋宽度为18cm。
4.桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25防水混凝土垫层厚10.0cm。
桥面采用1.5%横坡。
5.桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)6.桥梁纵断面及具体尺寸:(见作图)三、桥梁计算 一、主梁的计算1、主梁的抗弯及抗扭惯性矩x I 、TiI求主梁界面的重心位置x a (图3) 、平均板厚:H=1/2(10+18)=14(cm )cm x 93.452005141)12081(20512005124141)20081(a =⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=442323m 415481019.0cm 94.1548101445.93-21501502015020121214-45.931416014160121==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=x I43313517m 00.081.0.1613036.00.141.803333.0=⨯⨯+⨯⨯==∑=i i Mi i Ti t b c I2.计算结构自重集度(表1)结构自重集度计算表表13.结构自重力计算(表2)边中主梁自重产生的力 表2主:括号()值为中主梁力3.汽车、人群荷载力计算(1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m 。
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《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: 2011104227 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 m4.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1.8m 。
采用三片横隔梁,间距为6.2m 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6.0cm ;上层为沥青砼,5.0cm 。
桥面采用1.6%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:10.3332oq 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:()11012112H cm =+=2233441111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x 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Ii ---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G=0.4Ei a --主梁I 至桥轴线的距离计算得0.9461β=< 满足4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:故可近似按偏心压力法来计算横向分布系数m c ,其步骤如下: (1)、求荷载横向分布影响线竖标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.80m ,则: 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值ij η表示单位荷载P=1 作用于j 号梁轴上时,i 号梁轴上所受的作用,计算如下表梁号 10.57840.3892(2)、画出边主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如图计算荷载横向分布系数:绘制横向分布系数影响线图,然后求横向分布系数。
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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 mC25号混凝土垫层:=0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重: =0.100.161.025 3.25/2kN 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:220115.110.95 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 3.66AP 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 1.22.31 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 。
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。
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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)。
[]KNV m KN M ud ud 751.42)765.264.14.42.1(0.1595.24)059.16(4.1)76.1(2.10.1=⨯+⨯⨯=⋅-=-⨯+-⨯⨯=(2)正常使用极限状态内力组合(用于验算裂缝宽度)。
短期效应组合: KNV m KN M ud ud 812.183.1/765.267.04.4407.10)3.1/059.16(7.076.1=⨯+=⋅-=-⨯+-=长期效应组合:KNV m KN M ud ud 635.123.1/765.264.04.4701.6)3.1/059.16(4.076.1=⨯+=⋅-=-⨯+-=三、主梁内力计算:1、主梁横向分布系数计算:(1)计算支点主梁横向分布系数当荷载位于支点处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。
① 绘制1号梁和2号梁的荷载横向分布影响线,如图3 b,c,d 所示。
② 在影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
并求出相应于荷载位置的影响线竖标值。
例如,对于汽车荷载,规定的汽车横向轮距为1.80m ,两列汽车车轮的横向最小间距为1.30,车轮距人行道缘石的最小距离为0.50m,人群荷载应在人行道宽度范围内满布。
③ 求荷载横向分布系数求出相应于荷载位置的影响线竖标值后,就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值为:1、5号梁:汽车荷载:334.0667.02121=⨯==∑qioq m η 人群荷载:222.1=r or m η 2、4号梁:汽车荷载:1110.522q qim οη==⨯=∑ 人群荷载:0r r m οη== 3号梁:汽车荷载:639.0)278.01(2121=+⨯==∑qioq m η 人群荷载:0r r m οη==1.1.21.0001.000Pr Pq/2PrPq/2Pq/2Pq/2Pq/2Pq/2图3 按杠杆法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)a)b)c)d)(二)、计算跨中主梁横向分布系数 长宽比l/B=24.5/7.2=3.4>2故用偏心压力发来绘制各号梁的横向影响线,并计算横向分布系数m 本桥各根主梁的横截面相等,n=5,主梁间距为1.8m ,则,222222524232221124.32)8.12()8.1(8.1)8.12(m a a a a a a ni =⨯-+-++⨯=++++=∑1、5号梁: 由公式得:6.04.32)8.12(5112122111=⨯+=+=∑niaa nη2.04.32)8.12(5112122111=⨯-=-=∑n i a a n η 绘制1号梁影响线如图4所示:0.6000.6440.4000.2000.1890.3330.533-0.0110.0000.200图4 1号梁影响线进而由11η和15η计算横向影响线的零点位置,设零点到1号梁位的距离为x ,则2.08.146.0xx -⨯=则:x=5.4m 所以车辆荷载:522.0)011.0189.0333.0533.0(21)(21214321=-++=+++==∑q q q q q cq m ηηηηη人群荷载:644.0)375.03.08.4(8.46.0=++==ηcr m 2、4号梁:由公式得:4.04.328.18.12511122121=⨯⨯+=⨯+=∑n i a a a n η 04.328.18.12511122121=⨯⨯-=⨯-=∑n i a a a n η 影响线如下图5所示:0.3000.1000.4000.0940.1940.2000.2670.3670.4220.000图5 2号梁影响线所以车辆荷载:461.0)094.0194.0267.0367.0(21)(21214321=+++=+++==∑q q q q q cq m ηηηηη人群荷载:422.0==ηcr m 3号梁:影响线如下图6所示:0.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.2000.200图6 3号梁影响线由公式得:13312110.2n i a a na η⨯=+=∑ 12352110.2n i a a na η⨯=-=∑所以车辆荷载:4.0)2.02.02.02.0(21)(21214321=+++=+++==∑q q q q q cq m ηηηηη人群荷载:2.0==ηcr m通常取c m 最大的这根梁按常规方法来计算截面内力:故取1号梁进行内力计算。
2、恒载内力计算: (1)恒载集度:主梁 m KN g /2.1125)2.08.1(2135.01.03.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=横隔梁:1、边主梁m KN g /531.095.2425515.02.0)2.08.1()2135.01.0(12=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=2、中主梁:m KN g /062.1531.02'2=⨯= 桥面铺装层:m KN g /5.35257208.012.03=⨯⨯+=栏杆和人行道:m KN g /25254=⨯=所以作用于边主梁的全部荷载g 为:231.1725.3531.02.114321=+++=+++=∑g g g g g i作用于中主梁的全部荷载g 为:761.1725.32531.02.1143'21=++⨯+=+++=∑g g g g gi(2)恒载内力:梁的弯矩和剪力计算如下 :2(2)(2x l gV x l g M x xx -=-=恒载内力计算图如下图7所示:gA恒载内力计算图式a 、 边主梁的内力为(g=17.231KN/m ) X=0, KN V 080.2115.242231.170=⨯=00M =X=l/4, KN V 540.10545.245.24(2231.170=-⨯= m KN M l ⋅=-⨯⨯=648.959)45.245.24(45.242231.174/X=l/2, KN V 0225.245.24(2231.170=⨯-⨯=m KN M l ⋅=-⨯⨯=863.1292)25.245.24(25.242231.174/列入下表为:内力截面位置xx=0 x=l/4 x=l/2剪力(KN ) 211.080 105.540 0 弯矩(KN.m ) 0 969.648 1292.863b 、中主梁的内力为(g=17.762KN/m ) X=0, m KN V ⋅=⨯=585.2175.242762.17000M =X=l/4, KN V 792.10845.2425.24(2762.170=⨯-⨯= m KN M l ⋅=-⨯=529.999)45.245.24(45.242762.174/X=l/2, KN V 025.2425.24(2762.170=⨯-⨯= m KN M l ⋅=-⨯=705.1332)25.245.24(25.242762.174/列入下表为:内力截面位置xx=0 x=l/4 x=l/2剪力(KN ) 217.585 108.792 0 弯矩(KN.m ) 0 999.529 1332.7053、活载内力计算(1)据第1部分可得1号梁为最不利主梁, 其汽车荷载:334.0=oq m 人群荷载:222.1=or m则1号梁的荷载横向分布系数m 沿跨长的变化如图8所示: (2)、计算: 1号梁的跨中最大弯矩c M 计算如图所示:恒载弯矩:m KN g M cg ⋅=⨯⨯⨯=Ω⋅=705.1332125.65.2421761.17活载弯矩:mKN Y P q M M k k k c cq ⋅=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=⋅+Ω⋅⋅=103.927)125.65.193125.65.2421875.7(522.00.1)(ξ作用效应基本组合时:[]mKN M M M cq cg c ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯++=573.3286)103.9274.13.1705.13322.1(0.14.1)1(2.10μγ作用短期效应组合时:mKN M M M cqcg c ⋅=⨯+=+=677.1981103.9277.0705.13327.0作用长期效应组合时:mKN M M M cqcg c ⋅=⨯+=+=546.1703103.9274.0705.13324.0四、横隔梁内力计算纵桥向Pk跨中横隔梁的受载图式(1)、确定作用在中横隔梁上的计算荷载对跨中横隔梁的最不利荷载布置,如上图所示,纵向一行车轮荷载对中横隔梁的计算荷载为)1(21)1(21a k k k k l q P q P Poq ⋅+⋅=Ω⋅+⋅=计算弯矩效应时:KN P oq 729.120)09.6875.715.193(21=⨯+⨯⨯=计算剪力效应时:KN P oq 079.140)09.6875.715.1932.1(21=⨯+⨯⨯⨯=(2)、绘制中横隔梁的内力影响线已经算得1号梁的横向影响线竖坐标值为:11150.6,0.2ηη==- 2号梁的横向影响线竖坐标值为:21250.4,0ηη== 3号梁的横向影响线竖坐标值为:31350.2,0.2ηη== ①、绘制弯矩影响线计算2号和3号主梁之间截面的弯矩23M -影响线计算如下: P=1作用在1号主梁轴上时:72.080.15.180.15.04.080.15.16.05.115.05.121111)32(-=⨯-⨯⨯+⨯⨯=⨯-⨯+⨯=-dd d M ηηη P=1作用在5号主梁轴上时:54.080.15.0080.15.1)2.0(5.05.125155)32(-=⨯⨯+⨯⨯-=⨯+⨯=-dd M ηηη P=1作用在3号主梁轴上时:72.080.15.020.080.15.120.05.05.123133)32(=⨯⨯+⨯⨯=⨯+⨯=-dd M ηηη 由此竖标值和影响线折点位置可绘出)32(-M 影响线如图所示M2-3影响线(2)、绘制剪力影响线对于1号梁处截面右1V 影响线计算如下:P=1作用在计算截面以右时:i V i R V 1111,ηη==右右而 P=1作用在计算截面以左时:1,1111-==i V iR V ηη右右而 绘成的右1V 影响线如下图所示:Pq/2Pq/2Pq/2Pq/20.600.5330.400.3330.1890.0110.20V1右影响线(3)、截面内力计算将求得的计算荷载0q P 在相应的影响线上按最不利荷载位置加载,并加入冲击影响(近似的取用主梁的冲击系数,其中(1μ+)=1.30)则得:∑⋅=+⨯⨯⨯=⋅⋅+=-m KN P M oq 005.226)405.0035.1(729.1200.130.1)1(32ηξμ弯矩:KNP V oq 115.190))011.0189.0333.0533.0(079.1400.130.1)1(1=-++⨯⨯⨯=⋅⋅+=∑ηξμ右剪力:鉴于横隔梁的恒载内力甚小,计算中可略去不计,则按极限状态设计的计算内力为:KNVm KN M 161.266115.1904.10407.316005.2264.101max,32max,=⨯+=⋅=⨯+=-右。