桥梁课程设计成果

桥梁工程课程设计计算说明书理工大学南门桥计算书 姓 名： 李 怀 班 级： 道桥09-2 学 号： 0 指导教师： 姚小平 徐海宾 2013年01月08日目录一设计资料-2二行车道板计算-2三主梁内力计算-4四活载横向分布系数的计算-10五横隔梁内力计算-12六主梁变形验算计算- -14七支座设计-14八参考资料-15桥梁工程课程设计一 设计资料1.公路等级：公路级；人群荷载3.0kN/m22.主梁形式：钢筋混凝土T形简支梁3.标准跨径：lb=20.00m4.计算跨径：l =19.50m5.实际梁长：l全= 19.96m6.车道数：双车道7.桥面净空：行车道宽3.50m；两侧人行道宽0.75m；两侧路肩0.5m 8.桥面铺装：沥青表面处治厚2cm（重力密度为23KN/m3），C25混凝土垫层厚612cm（重力密度为24KN/m3），C30T梁的重力密度为25KN/m3。9.T梁简图如下： A=10cm B=14cm C=19cm二、行车道板计算1.结构自重及其内力 1）每延米板上的结构自重g沥青表面处治C25混凝土垫层T梁翼板自重合计5.622）每米宽板条的恒载内力 2.汽车车辆荷载产生的内力 将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为140kN，轮压分布宽度如图，车辆荷载后轮着地长度为，宽度则 荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度： 由于这是汽车荷载局部加载在T梁的翼缘板上，故冲击系数取 作用于每米宽板条上的弯矩为作用于每米宽板条上的剪力为： 3.内力组合 1）承载能力极限状态内力组合计算 所以，行车道板的设计内力为2）正常使用极限状态内力组合计算三、主梁内力计算1.荷载载计算1）恒载计算表（1）主梁横隔梁对于边主梁对于中主梁桥面铺装层栏杆和人行道合计对于边主梁对于中主梁表（2）剪力Q（kN）弯矩M（kNm） （185.2） M=O (0) (138.9)(676.96) (0)(902.6) 2）计算活载（车道荷载）和人群荷载引起截面内力（跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力） 1号梁对于汽车荷载 对于人群荷载 2 号梁对于汽车荷载 对于人群荷载 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑） 3 号梁对于汽车荷载 对于人群荷载 支点剪力1# 、5#梁 2#、3#、4#梁 2.计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力 （1）均布荷载和内力影响线面积计算均布荷载和内力影响线面积计算表公路-级人群影响线面积影响线图式 （2）公路-级中集中荷载计算 计算弯矩效应时 计算剪力效应时 （3）计算冲击系数结构跨中处的单位长度量：主梁截面形心到T梁上缘的距离： 跨中截面惯性矩： 查表C25混凝土E取 则冲击系数 因双车道不折减，故1. 跨中弯矩计算由于跨中弯矩横向分布系数1、5梁最大，所以只需计算1、5梁的弯矩，计算如下：（1）对于1#梁公路级汽车活载的跨中弯矩： 人群荷载的跨中弯矩： （2）对于2#和4#梁 公路级汽车活载的跨中弯矩： 人群荷载的跨中弯矩： （3）对于3#梁公路级汽车活载的跨中弯矩：人群荷载的跨中弯矩：2. 跨中剪力计算（1）对于1和5#梁公路级汽车活载的跨中剪力：人群荷载的跨中剪力：（2）对于2和4#梁公路级汽车活载的跨中剪力：人群荷载的跨中剪力：（3）对于3#梁公路级汽车活载的跨中剪力：人群荷载的跨中剪力：3. 支点剪力计算 横向分布系数变化区段的长度 附加三角形重心影响线坐标 ：（1）对于1和5#梁 公路级汽车活载的支点剪力：人群荷载的支点剪力： （2）对于2和4#梁公路级汽车活载的支点剪力：人群荷载的支点剪力：（3）对于3#梁公路级汽车活载的支点剪力：人群荷载的支点剪力：4.荷载组合 其中，跨中弯矩组合梁号恒载（KNm）活载（KNm）组合值（KNm）汽车人群1、5748.621013.0697.822394.92、4783.79827.463.172149.43783.79640.1657.041898.6跨中剪力组合梁号恒载（KN）活载（KN）组合值（KN）汽车人群1、50102.815.02149.22、4083.933.241213064.972.9394支点剪力组合梁号恒载（KN）活载（KN）组合值（KN）汽车人群1、5153.56188.7325.08476.22、4160.78221.19.98513.53160.78219.909.01510.8四、 计算荷载横向分布系数1.当荷载位于跨中时此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2米。 由、绘制1梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置1号梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 2号梁 由、绘制2梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载 3号梁 由、绘制3梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载 横向分布系数梁号荷载位置公路-级人群荷载1跨中0.6330.686支点0.4721.4312跨中0.5170.443支点0.61103跨中0.40.4支点0.6390五、横隔梁的计算1. 确定作用在中横隔梁的计算荷载：纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时计算剪力时2.作用在1梁时：P=1作用在5梁时： P=1作用在3梁时： 1主梁处右截面剪力影响线：P=1作用于1梁截面的右边时 即 P=1作用于1梁截面的左边时 即 弯矩的计算公路-II级：人群荷载剪力的计算：人群荷载：4.3 内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力甚小，计算中可略去不计）六、主梁变形验算 跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩，汽车产生的最大弯矩（不及冲击系数）为，人群产生的最大弯矩为，主梁开裂构件等效截面的抗弯刚度1.验算主梁的变形 可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度： 2.预拱度计算 应设计预拱度 应做成平顺曲线七、支座设计1.采用等厚度的板式橡胶支座恒载 汽车+人群2.选 t=0.5则取验算承压强度3.确定支座厚度主梁的计算温差t=36，温度由两端的支座均摊，则每一支座承受的水平位移为对于19.5m桥跨可布置一列车队，一个设计车道上公路级车道荷载总重为： 其制动力标准值为：一辆加重车总重为30t制动力为，五根梁共10个支座，每一个支座水平力橡胶层总厚度选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚0.25cm，中间层厚0.60cm薄板厚0.2cm，则t=支座总厚度4.验算支座偏移情况5.验算支座的抗滑稳定性计算温度变化引起的水平力： 验算滑动稳定性：1.4故支座不会发生相对滑动。八、课程设计参考资料1公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）.人民交通出版社，20042公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD60-2004）.人民交通出版社，20043姚玲森，桥梁工程.出版社：人民交通出版社，19934范立础,桥梁工程（上、下册）.出版社：人民交通出版社，1996