桥梁设计计算书
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)。
桥梁设计计算书

XX学院桥梁工程课程设计课程设计名称桥梁工程系(部)土木工程系专业土木工程姓名班级学号XX学院课程设计鉴定表目录一、工程地质及水文地质等自然情况二、纵断面设计1.纵断面设计图2.分孔布置3.纵坡以及桥梁下部结构布置4.桥道高程的确定5.计算跨径的确定三、横断面设计1.主梁尺寸拟定2.横隔梁尺寸拟定3.横断面设置四、结构自重内力计算五、主梁荷载横向分布系数的计算1.支点横向分布系数的计算(杠杆原理法)2.跨中横向分布系数的计算(偏心压力法)六、冲击系数的确定1.冲击系数的计算七、活载内力计算八、内力组合九、弯矩和剪力包络图桥梁工程课程设计计算书一、工程地质及水文地质等自然情况设计荷载:公路—Ⅰ级,设计时速60km/h,人群3.0kN/㎡,栏杆及人行道的重量按4.5 kN/㎡计;地质水文情况:河床地面线为(从左到右):0/0,-1/5,-1.8/12,-2.5/17,-3.6/22,-4.5/28,-5.3/35,-4.8/45,-3.8/55,-2.25/70, -1/78,0 /85,(分子为高程,分母为离第一点的距离,单位为米);地质假定为花岗岩。
桥梁分孔方案:a、13m+13m+13m+13m+13m+13m 简支梁b、13m+13m+13m+13m+13m+13m+13m 简支梁材料容重:水泥砼22 3/mkN,沥青砼21 3kN。
kN,钢筋砼24 3/m/m二、纵断面设计1、桥梁纵断面设计图如下图所示纵断面设计图(单位尺寸:m)2、桥梁分孔布置根据河道的实际情况(总宽85m、河道横断面的高程变化等),结合总造价和施工工艺,且桥梁无通航要求,姑且将桥梁分孔为13m+13m+13m+13m+13m+13m简支梁。
桥梁总跨径为L=6×13m=78m。
3、纵坡以及桥梁下部结构布置对于中、小梁桥,为了利于桥面排水和降低引道路堤高度,往往设置中间向两端倾斜的双向纵坡。
桥上纵坡不宜大于4%;桥头引道纵坡不宜大于5%, 综合考虑路线竖曲线要求R>1400m。
16m桥梁设计计算书

0.0073 159 142 123 107 095 085 078 073 069 068
0.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
2
0.01 158 154 137 114 097 083 073 065 060 058
0.0073 142 139 127 110 098 088 080 074 071 069
d 铰=3667.5/99=37.05cm (二)毛截面对重心的惯距
O
yO
I
I
图 1-3
每个挖空半圆(图 1-3)
面积:A′=1/2×∏×R2=1/2×3.14×182=508.68cm2
重心:y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cm
3
半圆对自身惯距:I=II-I-A′y2=3.14×184/8-508.68×7.642 =41203.08-29691.45=11511.63cm4
9
×0.218+70×1.714×0.218+130×0.714×0.403) =382.32 kN.m
M 挂=1.0×(3.664×0.156+4.564×0.121+3.564×0.121+3.264× 0.121)×250
=487.50 kN.m (2)、剪力计算 跨中剪力近似按同一个跨中荷载横向分布系数计算见图 1-8
由此可得:Ih=99×903/12+99×90×3.632-2[36×293/12+36×29× 3.632]-4×11511.63-2×508.68×[(7.64+29/2+3.63)2+(7.64 +29/2―3.63)2]―2(1/12×83×3+1/36×2×83+1×5×73/36)- 99×(37.05+3.63)2
16m桥梁设计计算书

dh=17032.5/4688.28=3.63cm (向下) 则重心距下边缘的距离为:14+18+14.5-3.63=42.87cm 距上边缘距离为:90-42.87=47.13cm 铰重心对除去下部 3cm 后 1/2 板高的距离:
=578.99 kN.m 1/4 点弯矩的计算: M3 汽=1.155×0.8×(60×1.564×0.433+120×4.564×0.303+120× 4.214
×0.303+70×1.714×0.303+130×0.714×0.433) =403.18 kN.m
M2 汽=1.155×1.0×(60×1.564×0.403+120×4.564×0.218+120× 4.214
2
II、上部结构的设计过程
一、毛截面面积计算(详见图 1-2) Ah=99×90-30×63-∏×31.52-(3×3+7×7+12×7)
=4688.28cm2 (一)毛截面重心位置
全截面静距:对称部分抵消,除去下部 3cm 后 1/2 板高静距 S=2[5×7/2(2/3×7+14.5+14)+3×8×(21+14.5+8/2)+2×8/2
7
二行汽车: m2 汽=1/2(0.098+0.109+0.117+0.102)=0.213 挂—100 m2 挂=1/4(0.105+0.113+0.117+0.111)=0.112 ⑵支点、支点到四分点的荷载横向分布系数 按杠杆法计算(图 1-6)支点荷载横向分布系数求得如下:
道路桥梁工程设计计算书

1.设计基本资料(1)桥梁横断面尺寸:净-7+2×1.50m。
横断面布置见图1。
图1桥梁横断面布置图(尺寸单位:cm)(2)永久荷载:桥面铺装层容重γ=23kN/m3。
其他部分γ=25kN/m3。
(3)可变荷载:公路-Ⅱ级,人群荷载2.5kN/m2,人行道+栏杆=5kN/m2。
(4)材料:主筋采用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土标号C20。
(5)桥梁纵断面尺寸:标准跨径L b=18m,计算跨径L=17.7m,桥梁全长L,=17.960m。
纵断面布置见图2。
图2 桥梁纵断面布置图(尺寸单位:cm)2.行车道板计算中梁板按铰接悬臂板计算,边梁板按悬臂板来计算。
注明:由于边梁主要承受自重和人群荷载,受力比中梁处小的多,故边梁可按中梁处的行车道板来配筋。
2.1恒载及其内力桥面铺装为90mm的沥青混凝土面层和平均30mm厚的混凝土垫层(1)每延米板条上恒载g的计算:沥青混凝土面层g:0.03×1.0×23=0.69kN/m1C25混凝土垫层g 2:0.09×1.0×24=2.16 kN/mT 梁翼板自重g 3: 214.008.0+×1.0×25=2.75 kN/m合计:g =∑ig=5.6kN/m(2)每米宽板条的恒载内力为:)m (41.171.06.52121M 220g ⋅-=⨯⨯-=-=kN gl )(98.371.06.5Q 0Ag kN gl =⨯==2.2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,后轴作用力标准值为P=140KN ,后轮着地宽度为=0.60m ,着地长度为=0.20m ,则:0.44(m)0.1220.2H 2a a 21=⨯+=+= 0.84(m)0.1220.6H 2b b 21=⨯+=+=荷载对悬臂根部的有效分布宽度为(采用铰接悬臂法计算): 单个车轮:=++=012l d a a 0.44+2⨯0.71=1.86(m )>1.4 m两个车轮:=++=012l d a a 0.44+1.4+2×0.71=3.26(m )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用0.3。
一座桥梁完整的设计计算书

采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进 度,保证工程质量和施工安全。
5.美观 一座桥梁,尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形,应与周围的 景致相协调。合理 的结构布局和轮廓是美观的主要因素,决不应把美观片面的理解为豪华的 装饰。 应根据上述原则,对桥梁作出综合评估。 梁桥 梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下,其支座仅产生垂直反力,而 无水平推力的桥梁。预应力混凝土梁式桥受力明确,理论计算较简单,设 计和施工的方法日臻完善和成熟。 预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征:1)混凝土材料以砂、石为主, 可就地取材,成本较低;2)结构造型灵活,可模型好,可根据使用要求浇 铸成各种形状的结构;3)结构的耐久性和耐火性较好,建成后维修费用较 少;4)结构的整体性好,刚度较大,变性较小;5)可采用预制方式建造, 将桥梁的构件标准化,进而实现工业化生产;6)结构自重较大,自重耗掉 大部分材料的强度,因而大大限制其跨越能力;7)预应力混凝土梁式桥可 有效利用高强度材料,并明显降低自重所占全部设计荷载的比重,既节省 材料、增大其跨越能力,又提高其抗裂和抗疲劳的能力;8)预应力混凝土 梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段, 通过施加纵向、横向预应力,使装配式结构集成整体,进一步扩大了装配 式结构的应用范围。 拱桥 拱桥的静力特点是,在竖直何在作用下,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。如在均布 荷载 q 的作用下,简直梁的跨中弯矩为 qL2/8,全梁的弯矩图呈抛物线形, 而拱轴为抛物线形的三铰拱的任何截面弯矩均为零,拱只受轴向压力。设 计得合理的拱轴,主要承受压力,弯矩、剪力均较小,故拱的跨越能力比 梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构,因而可以充分利用抗拉性能较 差、抗压性能较好的石料,混凝土等来建造。石拱对石料的要求较高,石 料加工、开采与砌筑费工,现在已很少采用。 由墩、台承受水平推力的推力拱桥,要求支撑拱的墩台和地基必须承 受拱端的强大推力,因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续 拱桥,为防止其中一跨破坏而影响全桥,还要采取特殊的措施,或设置单 向推力墩以承受不平衡的推力。由于天津地铁一号线所建位置地质情况是 软土地基,故不考虑此桥型。
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毕业设计(论文)目录1. 桥型方案比选 ........................................................ 3…1.1桥梁总体规划原则............................................... 3..1.2方案比选....................................................... 3...1.2.1桥梁形式的比选 (3)1.2.2桥梁截面形式的比选 (5)1.2.3桥墩方案的比选 (5)2. 设计资料及构造布置................................................. 7...2.1桥面净空........................................................ 7...2.2技术标准........................................................ 7...2.3桥面铺装........................................................ 7...2.4地质条件....................................................... 7...3. 上部结构尺寸拟定及内力计算......................................... 8.3.1 概述............................................................ 8...3.1.1主跨径的拟定 (8)3.1.2主梁尺寸拟定(跨中截面) (8)3.2桥梁设计荷载................................................... .8...3.2.1主梁内力计算 (9)3.2.2活载作用下内力求解 (11)3.2.3荷载组合 (23)4. 预应力筋的设计与布置 (26)4.1纵向预应力筋的设计与布置 (26)4.1.1纵向预应力钢筋设计计算 (26)4.1.2纵向预应力钢筋弯起设计 (28)4.2主梁截面几何性质计算 (30)5. 主梁截面几何特性计算表: (32)6. 预应力损失计算..................................................... 35.6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失a (35)6.2锚具变形、钢筋回缩和接缝引起的应力损失c 2 (35)6.3钢筋与台座之间温差引起的预应力损失 = (36)6.4混凝土弹性压缩引起的应力损失亠4 (36)6.5预应力筋松弛引起的应力损失山 (37)6.6混凝土收缩和徐变引起的应力损失-L 6 (37)7. 主梁应力、挠度验算 (40)7.1预加应力阶段的正截面应力验算 (40)7.1.1短暂状态的正应力验算 (40)7.1.2持久状态的正应力验算 (41)7.1.3使用阶段的主应力的验算 (41)7.1.4非预应力筋计算 (43)7.1.5斜截面抗剪性验算 (43)135m+45m+35m整体式预应力混凝土连续箱梁桥施工图设计7.2抗裂性验算...................................................... 44..7.2.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算 (44)722作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算457.3挠度验算 (46)8. 锚固区局部承压计算 (48)8.1局部受压区尺寸要求 (48)8.2局部抗压承载力计算 (48)9. 下部结构设计计算 (50)9.1桥墩设计计算 (50)9.1.1竖向荷载计算509.1.2水平荷载计算519.1.3配筋计算529.2桩基础及承台的设计 (53)9.2.1承台的设计539.2.2桩的设计539.2.3桩的内力及位移计算552毕业设计(论文)1•桥型方案比选1.1桥梁总体规划原则桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。
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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长沙学院桥梁工程课程设计课程设计名称桥梁工程系(部)土木工程系专业土木工程姓名班级学号土木工程系桥梁工程课程设计长沙学院课程设计鉴定表目录一、工程地质及水文地质等自然情况二、纵断面设计1.纵断面设计图2.分孔布置3.纵坡以及桥梁下部结构布置4.桥道高程的确定5.计算跨径的确定三、横断面设计1.主梁尺寸拟定2.横隔梁尺寸拟定3.横断面设置四、结构自重内力计算五、主梁荷载横向分布系数的计算1.支点横向分布系数的计算(杠杆原理法)2.跨中横向分布系数的计算(偏心压力法)六、冲击系数的确定1.冲击系数的计算七、活载内力计算八、内力组合九、弯矩和剪力包络图桥梁工程课程设计计算书一、工程地质及水文地质等自然情况设计荷载:公路—Ⅰ级,设计时速60km/h ,人群3.0kN/㎡,栏杆及人行道的重量按4.5 kN/㎡计;地质水文情况:河床地面线为(从左到右):0/0,-1/5,-1.8/12,-2.5/17,-3.6/22,-4.5/28,-5.3/35,-4.8/45,-3.8/55,-2.25/70, -1/78,0 /85,(分子为高程,分母为离第一点的距离,单位为米);地质假定为花岗岩。
桥梁分孔方案:a 、13m+13m+13m+13m+13m+13m 简支梁 b 、13m+13m+13m+13m+13m+13m+13m 简支梁 材料容重:水泥砼22 3/m kN ,钢筋砼24 3/m kN ,沥青砼21 3/m kN 。
二、纵断面设计1、桥梁纵断面设计图如下图所示纵断面设计图(单位尺寸:m )2、桥梁分孔布置根据河道的实际情况(总宽85m 、河道横断面的高程变化等),结合总造价和施工工艺,且桥梁无通航要求,姑且将桥梁分孔为13m+13m+13m+13m+13m+13m 简支梁。
桥梁总跨径为L=6×13m=78m 。
3、纵坡以及桥梁下部结构布置对于中、小梁桥,为了利于桥面排水和降低引道路堤高度,往往设置中间向两端倾斜的双向纵坡。
桥上纵坡不宜大于4%;桥头引道纵坡不宜大于5%, 综合考虑路线竖曲线要求R>1400m。
现取纵坡为1.1%,路线竖曲线半径R=1620m 满足要求。
桥梁下部结构布置:桥台采用实体重力式桥台,两桥台各向河道缩进3.5m,桥墩采用钢筋混凝土薄壁墩,基础采用桩基础。
4、桥道高程的确定对于跨河桥梁,桥道高程应保证桥下排洪和通航的要求;对于跨线桥,则应确保桥下的安全行车。
为了保证桥下流水净空,对于梁式桥,梁底一般应高出设计洪水位(包括壅水和浪高)不小于50cm,高出最高流冰水位75cm;支座底面应高出设计洪水位不小于25cm,高出最高流冰水位不小于50cm。
据此,以桥梁路面线起点高程为+2.000,支座底面高程为+1.0m,河床轮廓线起点高程为±0.000 m。
根据1.1%的纵坡,则桥梁跨中截面高程为+2.429m。
5、计算跨径的确定设计中采用矩形板式橡胶支座规格为0.14mm×0.18m。
中小桥梁伸缩缝宽2~5cm,设计中采用4cm。
梁端伸出支座6cm。
据此,墩帽顺桥向最小宽度b=1.0 m,计算跨径为12.70m。
三、横断面设计1、主梁尺寸拟定混凝土简支梁桥的主梁高度与跨径之比通常在1/11~1/18之间,设计中梁高取1.0m,这样高跨比为1/13,符合要求。
T梁宽度选用1.6m,翼板端部厚为10cm,翼板与梁肋连接的厚度应不小于主梁高度的1/10,取为14cm。
主梁肋板宽度不应小于14cm,故取为18cm。
T梁构造如下图所示:主梁 横隔梁主梁和横隔梁断面图2、横隔梁尺寸拟定端横隔梁是必须设置的,跨内的横隔梁宜每隔5.0~10.0m 设置一道,据此,对梁设置3道横隔梁,第一、三道距预制梁的端点0.28m 横隔梁高度一般为主梁梁肋高的0.7~0.8倍,厚度一般为0.15~0.18m ,所以设计中横隔梁高取0.8m ,厚为0.16m ,见上图。
3、横断面设置上部结构根据通行双向两车道(每车道宽3.5m )的要求,设计成左右分离的两幅桥,6个行车道,左右幅桥相距0.5m 。
路缘石宽0.15m ,栏杆高度为1.1m ,距外边缘0.25m ,装配式人行道悬挑在桥面板上,总宽1.4 m,净宽1.0 m 。
考虑到行人及行车的安全和舒适,将增设两个人行道,将人群和非机动车辆分开。
桥面净空:净—21+4×1.00 m ;桥梁横断面全宽:(0.25+1.0+0.15+11.5+0.15+1.0+0.25)×2+0.5=29.1m 。
根据主梁尺寸,布置16片主梁。
桥面为了方便排水应设置1.500~3的横坡,取1.50,利用桥面铺装来调整横坡。
选用4~13cm 厚的防水混凝土铺装层,容重为223/m kN ,上铺5cm 厚的沥青混凝土,容重为213/m kN 。
横断面布置如下图所示横断面设计图(单位尺寸:cm )四、结构自重内力计算主梁:m KN g /4096.824)]18.0-60.1(214.010.00.118.0[1=××++×= 横隔梁: ①边主梁:m KN g /4379.02437.1216.0218.0-.601)214.010.0-8.0(2=××××+=②中主梁:m KN g g /8758.02212== 桥梁垫层、铺装层及人行道板:m KN g /3225.5825.48215.1105.0225.11213.04.03=×+××+××+=主梁内力计算 ①边主梁自重集度:m KN g g g g /17.143225.54379.04096.8321=++=++= ②中主梁自重集度:m KN g g g g /608.143225.58758.04096.83121=++=++= 预制边梁的结构自重效应内力计算如下图所示M影响线Q影响线Qxxl-xx(l-x)/l(l-x)/lx/lg结构自重内力计算图示此时结构体系为简支梁结构,计算跨径为m l7.12 。
设x 为计算截面距支座的距离,则主梁弯矩和剪力计算公式分别为)-(21x l gx M x =,)2-(21x l g Q x =。
由此可求的边梁各控制截面的内力值,具体计算结果如下表所示:主梁结构自重内力效应表:五、主梁荷载横向分布系数的计算1.当荷载位于支点处时,按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。
首先绘制梁的荷载横向影响线(由对称性可知只需做1号梁、2号梁、3号梁和4号梁的荷载横向影响线)。
再根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
对于车辆荷载,规定的车轮横向轮距为1.80m,两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m,车轮距离人行道路缘石最少为0.50m。
荷载的最不利位置布置,则可得到各号梁的最大荷载值为:1号梁的最大荷载加载下如图所示:Pq/2Pq/21号车辆荷载:3906.0278125.02∑===qqomη人群荷载:53125.1η==rorm式中,qη和rη为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线竖标。
由此可得1号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为:则有3906.0=oqm和53125.1=orm。
2号梁的最大荷载加载如下图所示:Pq/2Pq/22号车辆荷载:5.0212η∑===qq o m人群荷载:0η==r or m则有5.0=oq m 和0=or m 。
这里,在人行道上没有布载,因为人行道荷载引起的负反力在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力。
3号梁的最大荷载加载如下图所示:Pq/2Pq/2Pq/2Pq/23号车辆荷载:59375.02259375.02η∑=×==qq o m 人群荷载:0η==r or m则有59375.0=oq m 和0=or m 。
4号梁的最大荷载加载如下图所示:Pq/2Pq/2Pq/2Pq/24号车辆荷载:59375.02259375.02η∑=×==q q o m人群荷载:0η==r or m则有59375.0=oq m 和0=or m 。
5-8号梁同理,所以荷载位于支点处时,主梁的横向分布系数如下表所示支点横向分布系数表2.当荷载位于跨中时,按偏心压力法计算荷载横向分布系数(虽然宽跨比不满足窄桥的要求)。
本桥各根主梁的横截面均相等,梁数8=n ,梁间距为1.6m 。
车道折减系数根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)表4.3.1-4中的规定,双车道横向折减系数为1.00,三车道横向折减系数为0.78,四车道横向折减系数为0.67,五车道横向折减系数为0.60。
根据公式: ∑12ik 1ηn i i ki a a a n=×±=得各梁影响线ik值如下表:偏心压力法各梁影响线和最不利加载情况如下图所示:1号2号3号4号5号则有:2827262524232221812∑a a a a a a a a a i i +++++++==22222222).65-()4-().42-().80-(8.04.246.5+++++++= 252.107m =1号梁横向影响线的竖标值为:417.052.1076.5811η2122111∑=+=+==n i i a a n ; 167.0-52.1076.5-81-1η2122118∑====n i i a a n由11η和18η绘制1号梁横向影响线如上图所示,图中按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。
进而由11η和18η计算横向影响线的零点位置。
设零点至1号梁位的距离为x ,则:167.0-6.52417.0xx ⨯= 解得:m x 0.8= 零点位置已知后,就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值q η和r η设人行道路缘石至1号梁轴线的距离为Δ,则:m 15.040.155.1Δ=-= 于是,1号梁的荷载横向分布系数可计算如下(以qi x 和r x 分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离):车辆荷载:三车道:78.0)ηηηηηη(21η21654321∑⨯+++++⨯==q q q q q q qcq m 78.0)0066.01161.01952.03047.03838.04932.0(21⨯+++++⨯=5848.0=两车道:1)ηηηη(21η214321∑⨯+++⨯==q q q q qcq m 1)1952.03047.03838.04932.0(21⨯+++⨯=6885.0= 故取两车道: 6885.0=cq m 人群荷载:566.0)240.115.00.8(0.8417.0ηη11=++⨯=⨯==r cr x x m4号梁横向影响线的竖标值为:131.052.1078.0811η2122444∑=+=+==n i i a a n ;083.052.107)6.5(8.081-1η∑122448=-⨯+===n i ia a n由44η和48η绘制4号梁横向影响线如图所示,图中按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。