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1、目錄橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書-2橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明-3計(jì)算書-4參考文獻(xiàn)-25評(píng)語(yǔ)-26橋梁總體布置圖-27主梁縱、橫截面布置圖-28橋面構(gòu)造橫截面圖-29橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 課程設(shè)計(jì)題目 (9人以下為一組)1、 單跨簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)跨徑為23米,計(jì)算跨徑為22.5米,橋面凈空:凈10+2×1.50米)二、 設(shè)計(jì)基本資料1、 設(shè)計(jì)荷載:公路級(jí)2、 河床地面線為(從左到右):0/0,3/5,4/12,3/17,2/22,2/27,0/35(分子為高程,分母為離第一點(diǎn)的距離,單位為米);地質(zhì)假定為微風(fēng)化花崗巖。3、 材料容重:水泥砼23 KN/m3,鋼筋砼25 KN/m3,瀝青
2、砼21 KN/m34、 橋梁縱坡為0.3%,橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程為2.00米三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、 主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 2、行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算3、橫隔梁設(shè)計(jì)計(jì)算 4、橋面鋪裝設(shè)計(jì)5、橋臺(tái)設(shè)計(jì)四、 要求完成的設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書1、 橋梁總體布置圖,主梁縱、橫截面布置圖(CAD出圖)2、 橋面構(gòu)造橫截面圖(CAD出圖)3、 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書4、 主梁內(nèi)力計(jì)算書5、 行車道板內(nèi)力計(jì)算書6、 橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書五、 參考文獻(xiàn)1、橋梁工程,姚玲森,2005,人民交通出版社.2、梁橋(公路設(shè)計(jì)手冊(cè)),2005,人民交通出版社.3、橋梁計(jì)算示例集(砼簡(jiǎn)支梁(板)橋),2002,人民交通出版社.4、中華人民共和國(guó)行
3、業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社,20045、中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)含條文說(shuō)明.北京:人民交通出版社,20046、中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)含條文說(shuō)明六、 課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)2周橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明橋梁設(shè)計(jì)包括縱.橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置。1. 縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑.橋梁的分孔.橋道的標(biāo)高.橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。(1)本梁橋根據(jù)水文計(jì)算來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為墩中心距離)。本橋的跨徑較小,因此上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)較低,墩臺(tái)的造價(jià)較高
4、。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì),分跨布置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。(2)本梁橋?yàn)榭绾訕蛄?,橋道的?biāo)高應(yīng)保證橋下排洪和通航的需要,結(jié)合橋型.跨徑等一起考慮,以確定合理的橋道標(biāo)高。(3)橋上縱坡不大于4%,橋頭引道縱坡不宜大于5%。2.橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面的設(shè)計(jì),主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需要。(1) 本梁橋橋面行車道凈寬為:(2) 為了利于橋面排水,應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝,設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%-3.0%的橫向坡度,本橋設(shè)置為。3.平面布置(1) 橋梁的線形及橋頭引道要保持平順,使車輛能平穩(wěn)地通過(guò),小橋的線形及其公路的銜接,應(yīng)符合路線布設(shè)
5、的規(guī)定。(2) 從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來(lái)說(shuō),應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于,在通航河流上則不宜大于。4.橋面鋪裝為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu),在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置6cm厚瀝青混凝土和9cm厚C25混凝土作墊層的橋面鋪裝。5.橋面伸縮縫為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化.活栽作用.混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形,在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。一 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)123451當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處,利用杠桿原理法計(jì)算橫斷面 1號(hào)梁 對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2號(hào)梁 對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 =0 (由于是出現(xiàn)負(fù)的,取
6、零,出于安全考慮) 3號(hào)梁對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2.當(dāng)荷載位于跨中時(shí)此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板,具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性,且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度比為 可按剛性橫梁法繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù),本橋各根主梁的橫向截面均相等,梁數(shù)n=5, 梁間距為2.4米。1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值:1號(hào)梁影響線由和繪制1號(hào)梁的橫向影響線,如上圖及最不利荷載位置可由和計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置,設(shè)零點(diǎn)到1號(hào)梁的距離為,則 解得:對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值:2號(hào)梁影響線由、繪制2號(hào)梁的橫向影響線,如上圖及最不利荷載位置可由和計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置,則零點(diǎn)到1號(hào)梁的距離為9.6m對(duì)于汽車荷載 對(duì)于
7、人群荷載 3號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值:3梁影響線、對(duì)于汽車荷載 對(duì)于人群荷載 二、主梁內(nèi)力計(jì)算12345 1 恒載集度(1)主梁:(2)橫隔梁對(duì)于邊主梁:對(duì)于中主梁:(3)橋面鋪裝層:(4)欄桿和人行道:作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度:作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度:2 恒載內(nèi)力的計(jì)算邊跨彎矩剪力影響線1號(hào)及5號(hào)梁內(nèi)力(邊跨)跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)剪力 1/4跨處彎矩: 1/4跨處剪力:2號(hào)、3號(hào)及4號(hào)梁內(nèi)力(中間跨)跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)剪力 1/4跨處彎矩: ;1/4跨處剪力:3 活載內(nèi)力1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量: 主梁截面形心到T梁上緣的距離: 跨中截面慣性矩
8、:查表 E取 所以沖擊系數(shù): 2. 汽車荷載作用公路級(jí)均布荷載 對(duì)于集中荷載,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),采用內(nèi)插法公路為公路級(jí)的0.75倍則 當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候 計(jì)算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對(duì)于雙車道,折減系數(shù)跨中彎矩影響線如下圖3. 跨中彎矩的設(shè)計(jì),由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1號(hào)、5號(hào)梁最大,所以只需計(jì)算1號(hào)、5號(hào)梁的彎矩,計(jì)算如下:對(duì)于1號(hào)梁車輛荷載作用下 跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度對(duì)于2號(hào)和4號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩:計(jì)算人群荷載的跨中彎矩:人群荷載集度: 對(duì)于3號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中彎矩:計(jì)算人群荷載的跨中彎矩:人群荷載集度: 4. 跨中剪力的計(jì)算跨中剪力影響線如下圖:對(duì)
9、于1號(hào)和5號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:對(duì)于2號(hào)和4號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:對(duì)于3號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:5. 支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算剪力影響線如下圖所示:橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度對(duì)于1號(hào)和5號(hào)梁附加三角形重心影響線坐標(biāo) : 計(jì)算車輛荷載的支點(diǎn)剪力: 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力:對(duì)于2號(hào)和4號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力(如下圖所示):計(jì)算車輛荷載的支點(diǎn)剪力:計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力:對(duì)于3號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的支點(diǎn)剪力(如下圖所示):計(jì)算車輛荷載的支點(diǎn)剪力: 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力:6. 1/4跨彎矩
10、的計(jì)算1/4跨彎矩的影響線如下圖對(duì)于1號(hào)和5號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的1/4跨彎矩:計(jì)算人群荷載的跨中彎矩:人群荷載集度: 對(duì)于2號(hào)和4號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的1/4跨彎矩: 計(jì)算人群荷載的跨中彎矩:人群荷載集度: 對(duì)于3號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的1/4跨彎矩:計(jì)算人群荷載的跨中彎矩:人群荷載集度: 7. 1/4跨剪力的計(jì)算1/4跨剪力影響線如下圖:對(duì)于1號(hào)和5號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的1/4跨剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:對(duì)于2號(hào)和4號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的1/4跨剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:對(duì)于3號(hào)梁計(jì)算公路級(jí)汽車活載的跨中剪力:計(jì)算人群荷載的跨中剪力:8. 荷載組合其中,三、 行車道板計(jì)算1
11、2345由于主梁是用現(xiàn)澆混凝土的,其有很大的剛度,所以按剛接的單向板進(jìn)行行車道板的計(jì)算1.恒載內(nèi)力的計(jì)算(1) 計(jì)算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層: C混凝土墊層: T梁翼板自重: 合計(jì): (2)計(jì)算每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩: 剪力: 2.活載內(nèi)力的計(jì)算根據(jù)軸距及軸重,應(yīng)以重軸為主,取兩后軸280kN計(jì)算。輪載分布:車輪著地尺寸,經(jīng)鋪裝層按45角擴(kuò)散后,在板頂?shù)姆植汲叽纾航?jīng)分析,車后軸兩輪的有效分布寬度重疊,所以荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度為:作用在每延米板條上的彎矩: 作用在每延米板條上的剪力:3.內(nèi)力組合安全等級(jí)二級(jí),=1.2,=1.4按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值分別為:四 橫隔梁的計(jì)算1.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載:2.內(nèi)力計(jì)算2號(hào)與3號(hào)主梁間截面彎矩影響線:P=1作用在1號(hào)梁時(shí): P1作用在5號(hào)梁時(shí)P1作用在3號(hào)梁時(shí): 1號(hào)主梁處右截面剪力影響線:P=1作用于1號(hào)梁截面的右邊時(shí) 既 P=1作用于1號(hào)梁截面的左邊時(shí)既 繪制的和的影響線如下圖所示:彎矩的計(jì)算公路-II級(jí): 人群荷載:剪力的計(jì)算:人群荷載:3.內(nèi)力基本組合:彎矩: 剪力: 主要參考文獻(xiàn)1、橋梁工程,姚玲森,2005,人民交通出版社.2、梁橋(公路設(shè)計(jì)手冊(cè)),2005,人民交通出版社.3、橋梁計(jì)算示
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