橋梁工程課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　《橋梁工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)---------------------------------------------2</p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明------------------------------------------------------------------3</p>

2、<p>　　計(jì)算書(shū)---------------------------------------------------------------------------4</p><p>　　參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------25</p><p>　　評(píng)語(yǔ)---

3、--------------------------------------------------------------------------26</p><p>　　橋梁總體布置圖--------------------------------------------------------------27</p><p>　　主梁縱、橫截面布置圖-----------------

4、------------------------------------28</p><p>　　橋面構(gòu)造橫截面圖-----------------------------------------------------------29</p><p>　　《橋梁工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目 (10人以下為一組)</p>&l

5、t;p>　　單跨簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為23米，計(jì)算跨徑為22.5米，橋面凈空：凈—8.5+2×1.50米）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)基本資料</b></p><p>　　設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅱ級(jí)</p><p>　　河床地面線為（從左到右）：0/0，－3/5，－4/12

6、，－3/17，－2/22，</p><p>　?。?/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。</p><p>　　材料容重：水泥砼23 KN/m3，鋼筋砼25 KN/m3，瀝青砼21 KN/m3</p><p>　　橋梁縱坡為0.3%,橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程為2.00米</p><p><

7、b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 2、行車(chē)道板的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3、橫隔梁設(shè)計(jì)計(jì)算 4、橋面鋪裝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5、橋臺(tái)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　要求完成的設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書(shū)</p>

8、<p>　　橋梁總體布置圖，主梁縱、橫截面布置圖（CAD出圖）</p><p>　　橋面構(gòu)造橫截面圖（CAD出圖）</p><p>　　荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書(shū)</p><p><b>　　主梁內(nèi)力計(jì)算書(shū)</b></p><p><b>　　行車(chē)道板內(nèi)力計(jì)算書(shū)</b></p>

9、<p><b>　　橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書(shū)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《橋梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社.</p><p>　　2、《梁橋》（公路設(shè)計(jì)手冊(cè)），2005，人民交通出版社.</p><p>　　3、《橋梁計(jì)算示例集》（砼

10、簡(jiǎn)支梁（板）橋），2002，人民交通出版社.</p><p>　　4、中華人民共和國(guó)行業(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,2004</p><p>　　5、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,2004</p><p>　　6、中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路鋼筋

11、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</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)</b></p><p><b>　　2周</b></p><p><b>　　橋梁設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p>　　橋梁設(shè)計(jì)包括縱.橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置。<

12、;/p><p><b>　　縱斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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。</p><p>　?。?）本梁橋根據(jù)水文計(jì)算來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)跨徑為23.00m（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。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)，分跨布

13、置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。</p><p><b>　　2.橫斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)

14、，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(chē)和行人的交通需要。</p><p>　　本梁橋橋面行車(chē)道凈寬為：凈-m人行道</p><p>　　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1.5%。</p><p><b>　　3.平面布置</b></p&

15、gt;<p>　　橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車(chē)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)的規(guī)定。</p><p>　　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。</p><p><b>　　4.橋面鋪裝</b></p><p>　　為

16、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5cm厚瀝青混凝土和10cm厚C25混凝土作墊層的橋面鋪裝。</p><p><b>　　5.橋面伸縮縫</b></p><p>　　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。</p><p

17、>　　計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)[1][2][3][4][5]</p><p>　　1．當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算</p><p><b>　　橫斷面</b></p><p><b>　　1#梁</b></p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </p><p>　　

18、對(duì)于人群荷載 </p><p><b>　　2＃梁</b></p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </p><p>　　對(duì)于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　　3＃梁</b></p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載

19、 </p><p><b>　　對(duì)于人群荷載 </b></p><p>　　2.當(dāng)荷載位于跨中時(shí)</p><p>　　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 </p><p>　　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米。

20、</p><p>　　1＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值：</p><p><b>　　1＃梁影響線</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><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </b></p><p><b>　　對(duì)于人群荷

21、載</b></p><p>　　2＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值：</p><p><b>　　2＃梁影響線</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><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </b></p><p><b&

22、gt;　　對(duì)于人群荷載 </b></p><p>　　3＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值</p><p><b>　　3＃梁影響線</b></p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </b></p><p>

23、<b>　　對(duì)于人群荷載 </b></p><p>　　二、 主梁內(nèi)力計(jì)算[1][2][3][4][5]</p><p><b>　　恒載集度</b></p><p><b>　?。?）主梁：</b></p><p><b>　?。?）橫隔梁</b>

24、;</p><p><b>　　對(duì)于邊主梁：</b></p><p><b>　　對(duì)于中主梁：</b></p><p><b>　?。?）橋面鋪裝層：</b></p><p>　?。?）欄桿和人行道：</p><p>　　作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度：&l

25、t;/p><p>　　作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度：</p><p><b>　　恒載內(nèi)力的計(jì)算</b></p><p><b>　　邊跨彎矩剪力影響線</b></p><p>　　1#及5#梁內(nèi)力（邊跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 </b>&l

26、t;/p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點(diǎn)剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩：</b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p>　　2#、

27、3＃及4#梁內(nèi)力（中間跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 </b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點(diǎn)剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩： </b></p>

28、<p><b>　　;</b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p><b>　　活載內(nèi)力</b></p><p>　　1 . 汽車(chē)荷載沖擊系數(shù)</p><p><b>　　主梁橫截面圖</b></p>

29、;<p>　　結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量：</p><p>　　主梁截面形心到T梁上緣的距離：</p><p><b>　　跨中截面慣性矩：</b></p><p><b>　　查表 E取</b></p><p><b>　　所以沖擊系數(shù)： </b></p>

30、;<p>　　2. 汽車(chē)荷載作用</p><p>　　公路—Ⅱ級(jí)均布荷載 </p><p>　　對(duì)于集中荷載，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，采用內(nèi)插法</b></p><p>　　公路—Ⅱ?yàn)楣?—Ⅰ級(jí)的0.75倍</p><p><b>　　

31、則</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候 </p><p>　　計(jì)算車(chē)道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對(duì)于雙車(chē)道，折減系數(shù)</p><p>　　跨中彎矩影響線如下圖</p><p>　　3. 跨中彎矩的設(shè)計(jì)，</p><p>　　由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1＃、5＃梁最大，所以只需計(jì)算1＃、5＃梁

32、的彎矩，計(jì)算如下：</p><p><b>　　對(duì)于1#梁</b></p><p><b>　　車(chē)輛荷載作用下</b></p><p>　　跨中人群荷載最大彎矩</p><p><b>　　人群荷載集度</b></p><p><b>　　對(duì)于

33、2#和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中彎矩：</

34、p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p>　　4. 跨中剪力的計(jì)算</p><p>　　跨中剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對(duì)于1＃和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的

35、跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p

36、><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p>　　5. 支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算</p><p>　　剪力影響線如下圖所示：</p><p>　　橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度</p><p><b>　　對(duì)于1＃和5#梁&l

37、t;/b></p><p>　　附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： </p><p>　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</

38、p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</p><p>　　6. 1/4跨彎矩的計(jì)算</p><p>　　1/4跨彎矩的影響線如下圖</p><p>&

39、lt;b>　　對(duì)于1#和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于2#和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—

40、Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p>

41、<p>　　人群荷載集度： </p><p>　　7. 1/4跨剪力的計(jì)算</p><p>　　1/4跨剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對(duì)于1＃和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中

42、剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力

43、：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　8. 荷載組合</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　跨中彎矩組合：</b></p><p><b>　　跨中剪力

44、組合：</b></p><p><b>　　支點(diǎn)剪力組合：</b></p><p><b>　　1/4跨彎矩組合：</b></p><p><b>　　1/4跨剪力組合：</b></p><p>　　三、 行車(chē)道板計(jì)算[1][2][3][4][5]</p&

45、gt;<p>　　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(chē)道板的計(jì)算</p><p><b>　　1.恒載內(nèi)力的計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算每延米板的恒載g</p><p>　　瀝青混凝土面層： </p><p>　　C混凝土墊層： <

46、;/p><p>　　T梁翼板自重： </p><p>　　合計(jì)： </p><p>　　（2）計(jì)算每延米板條的恒載內(nèi)力</p><p>　　彎矩： </p><p>　　剪力：　 </p><p&g

47、t;<b>　　2.活載內(nèi)力的計(jì)算</b></p><p>　　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(chē)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?lt;/p><p>　　經(jīng)分析，車(chē)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：</p><p>　　作用在每延米板條上的彎矩：</p&

48、gt;<p>　　作用在每延米板條上的剪力：</p><p><b>　　3.內(nèi)力組合</b></p><p>　　安全等級(jí)二級(jí)，，=1.2，=1.4</p><p>　　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：</p><p><b>　　四 橫隔梁的計(jì)算</b>

49、</p><p>　　1.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載：</p><p><b>　　2.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　2＃與3＃主梁間截面彎矩影響線：</p><p>　　P=1作用在1＃梁時(shí)：</p><p>　　P＝1作用在5＃梁時(shí)</p><p>　　P＝1

50、作用在3＃梁時(shí)：</p><p>　　1＃主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(shí)</p><p><b>　　既 </b></p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的左邊時(shí)</p><p><b>　　既 </b></p>

51、<p>　　繪制的和的影響線如下圖所示：</p><p><b>　　彎矩的計(jì)算</b></p><p><b>　　公路-II級(jí)：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　剪力的計(jì)算：</b><

52、;/p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　3.內(nèi)力基本組合：</b></p><p>　　彎矩： </p><p>　　剪力： <

53、/p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、《橋梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社.</p><p>　　2、《梁橋》（公路設(shè)計(jì)手冊(cè)），2005，人民交通出版社.</p><p>　　3、《橋梁計(jì)算示例集》（砼簡(jiǎn)支梁（板）橋），2002，人民交通出版社.</p><p&

54、gt;　　4、中華人民共和國(guó)行業(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,2004</p><p>　　5、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,2004</p><p>　　6、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</