2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課程設(shè)計說明書</b></p><p>  課程名稱:《道路與橋梁工程設(shè)計》課程設(shè)計 </p><p>  題目名稱: 鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計計算 </p><p>  班 級:2009 級 土木工程 專業(yè) 4 班</p><p>  姓 名:

2、 </p><p>  學(xué) 號: </p><p>  指導(dǎo)教師: </p><p><b>  評定成績:</b></p><p><b>  教師評語:</b></p><p><

3、;b>  指導(dǎo)老師簽名:</b></p><p>  2011年 月 日</p><p><b>  目 錄</b></p><p><b>  設(shè)計任務(wù)書(1)</b></p><p><b>  設(shè)計資料(4)</b></p>&

4、lt;p>  一、行車道板的內(nèi)力計算與組合(5)</p><p>  二、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算(7)</p><p> ?。ㄒ唬⒅c截面的橫向分布系數(shù)計算(7)</p><p> ?。ǘ⒖缰薪孛娴臋M向分布系數(shù)計算(8)</p><p>  三、主梁內(nèi)力計算(11)</p><p> ?。ㄒ唬?/p>

5、、恒載內(nèi)力計算(11)</p><p> ?。ǘ⒒钶d內(nèi)力計算(13)</p><p> ?。ㄈ⒑奢d組合(18)</p><p>  四、橫隔梁內(nèi)力計算(19)</p><p>  五、主梁變形驗算(21)</p><p>  六、設(shè)計依據(jù)與參考文獻(xiàn)(23)</p><p> 

6、 鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計計算課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>  題目:</b></p><p>  鋼筋混凝土簡支T梁橋設(shè)計計算</p><p>  1.課程設(shè)計教學(xué)條件要求 </p><p>  橋梁結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是土木工程專業(yè)橋梁工程實踐環(huán)節(jié)課,通過設(shè)計進(jìn)一步鞏固橋梁結(jié)構(gòu)基本原理和基本知識,以及橋梁構(gòu)造,培養(yǎng)

7、設(shè)計動手能力,初步學(xué)會運用橋梁設(shè)計規(guī)范,橋梁標(biāo)準(zhǔn)圖,估算工程材料數(shù)量,完成橋梁總體布置圖的技能。并為畢業(yè)設(shè)計以及今后專業(yè)工作中奠定必要基礎(chǔ)。</p><p>  本課程設(shè)計要求學(xué)生在一周的時間內(nèi)通過指導(dǎo)教師的指導(dǎo),完成《任務(wù)書》中的全部內(nèi)容,學(xué)生通過本課程的設(shè)計練習(xí),使學(xué)生掌握鋼筋混凝土簡支T梁設(shè)計計算的步驟和方法,學(xué)會對T梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計算、汽車荷載和人群荷載內(nèi)力計算、內(nèi)力組合;在汽車和人群荷載內(nèi)力計算時,

8、學(xué)會用桿杠原理法、偏心受壓法和G-M法求解荷載橫向分布系數(shù)。</p><p><b>  2.課程設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>  2.1 設(shè)計資料</b></p><p>  1 橋面凈寬:凈-7或8或9+2×1.0或0.75或0.5m人行道(各人按表中數(shù)據(jù)查詢)</p><p&

9、gt;<b>  2 主梁跨徑及全長</b></p><p>  標(biāo)準(zhǔn)跨徑:lb=10或13或16或20.00m(墩中心距離)(各人按表中數(shù)據(jù)查詢)</p><p>  計算跨徑:l =9.50或12.50或15.50或19.50m(支座中心距離)(對應(yīng)上面之?dāng)?shù)值)</p><p>  主梁全長:l全=9.96或12.96或15.96或19.9

10、6m(主梁預(yù)制長度)(對應(yīng)上面之?dāng)?shù)值)</p><p><b>  3 設(shè)計荷載 </b></p><p>  汽車I級;人群荷載3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中數(shù)據(jù)查詢)</p><p>  汽車Ⅱ級;人群荷載3.0kN/m2或4.0kN/m2或5.0kN/m2(各人按表中數(shù)據(jù)查詢)</p>&l

11、t;p><b>  4 材料x</b></p><p>  鋼筋:主筋用Ⅱ級鋼筋,其他用Ⅰ級鋼筋。</p><p>  混凝土:20號或25號或30號(自選)</p><p><b>  5 橋面鋪裝:</b></p><p>  瀝青表面處厚2cm(重力密度為23KN/m3),C25混凝土墊

12、層厚6~12cm(重力密度為24KN/m3),C30T梁的重力密度為25KN/m3。</p><p><b>  6 T梁簡圖如下:</b></p><p>  主梁截面尺寸可參考已有設(shè)計數(shù)據(jù)自己擬定</p><p>  (根據(jù)橋面凈寬選取翼緣寬、主梁高、梁肋寬等)</p><p><b>  2.2、計算內(nèi)容

13、</b></p><p>  1 行車道板的內(nèi)力計算和組合;</p><p>  2 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)</p><p>  用杠桿原理法求支點截面的橫向分布系數(shù),用偏心壓力法求跨中截面的橫向分布系數(shù)。</p><p><b>  3 主梁內(nèi)力計算;</b></p><p> 

14、 4 橫隔梁內(nèi)力計算;</p><p><b>  5 主梁配筋;</b></p><p><b>  6 主梁變形驗算。</b></p><p>  3.課程設(shè)計報告書主要內(nèi)容</p><p>  計算說明書包括:行車道板的內(nèi)力計算和組合;主梁的荷載橫向分布系數(shù)的計算;主梁內(nèi)力計算;橫隔梁內(nèi)力計算

15、、配筋;主梁變形驗算; 鋼筋布置圖。</p><p><b>  4.課程設(shè)計要求</b></p><p>  (1)學(xué)生按時完成課程設(shè)計,遵守課程設(shè)計要求與紀(jì)律。</p><p> ?。?) 學(xué)生獨立完成課程設(shè)計任務(wù)。指導(dǎo)教師分時段驗收學(xué)生完成的階段任務(wù)。</p><p> ?。?)學(xué)生按時提交課程設(shè)計成果和打印或手寫

16、的課程設(shè)計報告書。</p><p>  5.課程設(shè)計參考資料</p><p>  [1]《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG–D60-2004).人民交通出版社,2004</p><p> ?。?]《公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG–D60-2004).人民交通出版社,2004</p><p> ?。?]姚玲森,《橋梁工程》

17、.出版社:人民交通出版社,1993</p><p> ?。?]范立礎(chǔ),《橋梁工程》(上、下冊).出版社:人民交通出版社,1996</p><p>  6.設(shè)計進(jìn)度、時間安排</p><p>  時間:第12周(11月14日~11月18日)</p><p>  第一天上午(星期一):布置設(shè)計任務(wù),閱讀設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計例題,復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)

18、容。</p><p>  下午進(jìn)行行車道板的內(nèi)力計算;</p><p>  第二天上午(星期二):計算主梁的荷載橫向分布系數(shù); </p><p>  下午進(jìn)行主梁內(nèi)力計算;</p><p>  第三天(星期三):橫隔梁內(nèi)力計算;</p><p>  第四至五天(星期四、星期五):主梁配筋和主梁變形驗算,并繪制主梁配筋施

19、工圖,最后提交設(shè)計成果。</p><p><b>  橋梁工程課程設(shè)計</b></p><p><b>  設(shè)計資料</b></p><p>  1 橋面凈寬 凈-9+2×0.75m人行道</p><p><b>  2 主梁跨徑及全長</b>&

20、lt;/p><p>  標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=16.00m(墩中心距離)</p><p>  計算跨徑 l=15.50m(支座中心距離)</p><p>  主梁全長 l全= 15.96m(主梁預(yù)制長度)</p><p>  3 設(shè)計荷載 汽車Ⅱ級;人群荷載5.0kN/m

21、2。</p><p><b>  4 材料x</b></p><p>  鋼 筋:主筋用Ⅱ級鋼筋,其他用Ⅰ級鋼筋。</p><p><b>  混凝土:25號</b></p><p>  5 橋面鋪裝:瀝青表面處治厚2cm(重力密度為23KN/m3),C25混凝土墊層厚9cm(重力密度為24KN/

22、m3),C30T梁的重力密度為25KN/m3。</p><p><b>  6 T梁簡圖如下:</b></p><p>  圖1.橋梁橫剖圖 單位:cm</p><p>  圖2.橋梁縱剖圖 單位:cm</p><p>  圖3.主梁斷面圖 (cm) 圖4.橫梁斷面圖(cm)</p

23、><p><b>  一、行車道板的計算</b></p><p>  1.恒載及其內(nèi)力(以縱向1m寬的板條進(jìn)行計算)</p><p>  每延米板上的恒載g:</p><p><b>  合計:</b></p><p>  每米寬板條的恒載內(nèi)力</p><p&

24、gt;  T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板如圖5所示。</p><p><b>  圖5.行車道板構(gòu)造</b></p><p>  2.汽車車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>  將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上,后軸作用力為140kN,輪壓分布寬度</p><p>  如圖6所示,車輛荷載后輪著地長度為,寬度則 &l

25、t;/p><p>  圖6.車輪荷載計算圖</p><p>  荷載對于懸臂梁根部的有效分布寬度:</p><p>  由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼緣板上,故沖擊系數(shù)取</p><p>  作用于每米寬板條上的彎矩為</p><p>  作用于每米寬板條上的剪力為:</p><p><b

26、>  3.內(nèi)力組合</b></p><p> ?。?)承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算</p><p>  所以,行車道板的設(shè)計內(nèi)力為</p><p> ?。?)正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算</p><p>  二、主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算</p><p>  (一)、計算支點截面的橫向分布系數(shù)(利用杠

27、桿原理法)。</p><p>  圖7.支點處橫向分布系數(shù)圖 單位:cm</p><p><b>  1號梁</b></p><p>  對于汽車荷載 </p><p>  對于人群荷載 </p><p><b>  2 號梁</b></p><

28、;p>  對于汽車荷載 </p><p>  對于人群荷載 (由于是出現(xiàn)負(fù)的,取零,出于安全考慮)</p><p><b>  3 號梁</b></p><p>  對于汽車荷載 </p><p>  對于人群荷載 </p><p>  (二)、計算跨中截

29、面的橫向分布系數(shù)(利用偏心壓力法)。</p><p>  當(dāng)荷載位于跨中時,此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板,具有強大的橫向聯(lián)結(jié)剛性,且承重結(jié)構(gòu)的長度比為</p><p>  但此處仍按剛性橫梁法繪制影響線并計算橫向分布系數(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米。</p><p>  圖8.荷載橫向分布系數(shù)圖 單位:cm</p><p&

30、gt;<b>  1號梁 </b></p><p>  由、繪制1#梁的橫向影響線,如上圖及最不利荷載位置。</p><p>  進(jìn)而由、計算橫向影響線的零點位置,設(shè)零點至1號梁位的距離為x,則:</p><p><b>  解得: </b></p><p>  零點位置已知后,就可以求出各類荷載

31、相應(yīng)于各個荷載的橫向影響線豎直坐標(biāo)。</p><p>  對于汽車荷載 </p><p><b>  對于人群荷載 </b></p><p><b>  2號梁</b></p><p>  由、繪制2#梁的橫向影響線,如上圖及最不利荷載位置</p><p>  對

32、于汽車荷載 </p><p>  對于人群荷載 </p><p><b>  3號梁 </b></p><p>  由、繪制3#梁的橫向影響線,如上圖及最不利荷載位置</p><p><b>  對于汽車荷載 </b></p><p><b>  對于

33、人群荷載 </b></p><p><b>  橫向分布系數(shù)</b></p><p><b>  三、 主梁內(nèi)力計算</b></p><p> ?。ㄒ唬?、恒載內(nèi)力的計算</p><p><b>  1.恒載集度</b></p><p&

34、gt;<b>  主梁:</b></p><p><b>  橫隔梁:</b></p><p><b>  對于邊主梁:</b></p><p><b>  對于中主梁:</b></p><p><b>  橋面鋪裝:</b><

35、/p><p><b>  欄桿和人行道:</b></p><p>  作用于邊主梁的全部恒載g為:</p><p>  作用于中主梁的恒載強度為:</p><p><b>  2.恒載內(nèi)力</b></p><p>  計算邊主梁的彎矩和剪力,計算圖式如圖9所示,則</p&g

36、t;<p>  圖9.恒載內(nèi)力計算圖式</p><p><b>  主梁恒載內(nèi)力計算表</b></p><p>  注:括號( )內(nèi)值為中主梁內(nèi)力。</p><p><b>  支點剪力</b></p><p><b>  1 5梁</b></p>

37、<p><b>  2 3 4梁</b></p><p>  (二)、荷載內(nèi)力計算</p><p>  1.均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算</p><p>  均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算表</p><p>  2. 公路-Ⅱ級中集中荷載計算</p><p><b>  計算彎矩

38、效應(yīng)時 </b></p><p><b>  計算剪力效應(yīng)時 </b></p><p><b>  3. 計算沖擊系數(shù)</b></p><p>  結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量:</p><p>  主梁截面形心到T梁上緣的距離:</p><p><b>  

39、跨中截面慣性矩:</b></p><p>  查表C25混凝土E取</p><p><b>  則沖擊系數(shù)</b></p><p><b>  因雙車道不折減,故</b></p><p><b>  4. 跨中彎矩計算</b></p><p>

40、;  由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1#、5#梁最大,所以只需計算1#、5#梁的彎矩,計算如下:</p><p> ?。?)對于1#梁和5#梁</p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩: </p><p>  人群荷載的跨中彎矩:</p><p> ?。?)對于2#和4#梁</p><p>  公路—

41、Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩:</p><p>  人群荷載的跨中彎矩:</p><p><b> ?。?)對于3#梁</b></p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩:</p><p>  人群荷載的跨中彎矩:</p><p><b>  5. 跨中剪力計算</b>&

42、lt;/p><p>  (1)對于1#和5#梁</p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力:</p><p>  人群荷載的跨中剪力:</p><p> ?。?)對于2#和4#梁</p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力:</p><p>  人群荷載的跨中剪力:</p&

43、gt;<p><b>  (3)對于3#梁</b></p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力:</p><p>  人群荷載的跨中剪力:</p><p><b>  6.支點剪力計算</b></p><p>  橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度</p><p&

44、gt;  附加三角形重心影響線坐標(biāo) :</p><p> ?。?)對于1#和5#梁</p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的支點剪力:</p><p>  人群荷載的支點剪力:</p><p>  (2)對于2#和4#梁</p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的支點剪力:</p><p>

45、;  人群荷載的支點剪力:</p><p><b> ?。?)對于3#梁</b></p><p>  公路—Ⅱ級汽車活載的支點剪力:</p><p>  人群荷載的支點剪力:</p><p><b> ?。ㄈ?、 荷載組合</b></p><p><b&g

46、t;  其中,,,,</b></p><p><b>  跨中彎矩組合</b></p><p><b>  跨中剪力組合</b></p><p><b>  支點剪力組合</b></p><p><b>  四、橫隔梁內(nèi)力計算</b></

47、p><p>  1.作用在中橫隔梁上的計算荷載:對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖10所示。</p><p>  圖10.跨中橫隔梁受載圖 單位:cm</p><p>  縱向一列車輪對于中橫隔梁的計算荷載為:</p><p><b>  計算彎矩時</b></p><p><b>  計算

48、剪力時</b></p><p>  2.繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線</p><p>  圖11.中橫隔梁內(nèi)力影響線 單位:cm</p><p>  P=1作用在1#梁時:</p><p>  P=1作用在5#梁時:</p><p>  P=1作用在3#梁時:</p><p>  1#主

49、梁處右截面剪力影響線:</p><p>  P=1作用于1#梁截面的右邊時</p><p><b>  即 </b></p><p>  P=1作用于1#梁截面的左邊時</p><p><b>  即 </b></p><p>  繪成的影響線,如上圖11所示。</

50、p><p><b>  3.截面內(nèi)力的計算</b></p><p><b>  公路-II級:</b></p><p><b>  剪力的計算:</b></p><p>  4. 內(nèi)力組合(鑒于橫隔梁的結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力甚小,計算中可略去不計)</p><p>&

51、lt;b>  五、主梁變形驗算</b></p><p>  跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大彎矩,汽車產(chǎn)生的最大彎矩(不計沖擊系數(shù))為,人群產(chǎn)生的最大彎矩為,主梁開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度</p><p><b>  1.驗算主梁的變形</b></p><p>  可變荷載頻遇值產(chǎn)生的跨中長期撓度:</p><

52、;p><b>  2. 預(yù)拱度計算</b></p><p><b>  應(yīng)設(shè)計預(yù)拱度</b></p><p><b>  應(yīng)做成平順曲線</b></p><p><b>  五、變形驗算</b></p><p>  按規(guī)范變形可按下列公式計算<

53、/p><p><b>  ,,</b></p><p><b>  ,</b></p><p>  換算截面中性軸距T梁頂面的距離x</p><p><b>  代入各數(shù)值后</b></p><p><b>  解方程得:</b><

54、;/p><p>  算開裂截面的換算慣性矩</p><p>  活載撓度計算,汽車荷載不計沖擊系數(shù)時:</p><p><b>  橫載撓度計算</b></p><p>  梁橋主梁跨中最大允許撓度:</p><p><b>  變形驗算滿足要求。</b></p>

55、<p>  六、設(shè)計依據(jù)與參考文獻(xiàn)</p><p>  1.《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG–D60-2004).人民交通出版社,2004</p><p>  2.《公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG–D60-2004).人民交通出版社,2004</p><p>  3.姚玲森,《橋梁工程》.出版社:人民交通出版社,1993</p

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