橋梁工程課程設(shè)計--鋼筋混凝土t形梁橋設(shè)計

1、<p>　　《橋梁工程》課程設(shè)計說明書</p><p>　　課 程 名 稱:橋梁工程</p><p>　　題 目:鋼筋混凝土T形梁橋設(shè)計</p><p>　　專 業(yè):土木工程</p><p>　　學(xué) 生 姓 名: </p><p>　　學(xué)　　 號: </p&

2、gt;<p>　　指 導(dǎo) 教 師: </p><p>　　開 始 時 間:2012年6月4日</p><p>　　完 成 時 間:2012年6月8日</p><p><b>　　課程設(shè)計成績：</b></p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p>

3、;<p><b>　　橋梁設(shè)計說明</b></p><p>　　橋梁設(shè)計包括縱.橫斷面設(shè)計和平面布置。</p><p><b>　　縱斷面設(shè)計</b></p><p>　　橋梁縱斷面設(shè)計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&g

4、t;　?。?）本梁橋根據(jù)水文計算來確定。標(biāo)準跨徑為18m墩中心距離。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價較低，墩臺的造價較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟，分跨布置時要考慮合理的跨徑比例。</p><p>　?。?）本梁橋為跨河橋梁，橋道的標(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%。&

5、lt;/p><p><b>　　2.橫斷面設(shè)計</b></p><p>　　橋梁橫斷面的設(shè)計，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。</p><p>　　本梁橋橋面行車道凈寬為：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

6、.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><p>　　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，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)濟性和施工方便來說，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時通常不宜大于，在通航河流

7、上則不宜大于。</p><p><b>　　4.橋面鋪裝</b></p><p>　　為了保護橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置5cm沖毛、</p><p>　　厚瀝青混凝土和6cm厚C25混凝土作墊層的橋面鋪裝。</p><p><b>　　5.橋面伸縮縫</b></p>

8、;<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背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。</p><p>　　計算荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　1．當(dāng)荷載位于支點處，利用杠桿原理法計算</p><p><b>　　橫斷面</b></p>

9、<p><b>　　1#梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　對于人群荷載 </p><p><b>　　2＃梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)

10、負的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　　3＃梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p>　　2.當(dāng)荷載位于跨中時（修正偏心壓力法）</p><p>　　此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具

11、有強大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，</p><p>　　（1）計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩I和。</p><p>　　1）求主梁截面的重心位置x：</p><p>　　翼緣板厚按平均厚度計算，其平均板厚為</p><p><b>　　h==16cm</b></p><p><b>　　則，</b

12、></p><p><b>　　2）求抗彎慣矩I為</b></p><p>　　××+×16××18×+18×110×</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　3）求抗扭慣矩為

13、</b></p><p>　　(2)計算修正系數(shù)β （n=5，取ξ=1..042;G=0.425E）</p><p><b>　　β=</b></p><p>　　可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2.2米。</p><p>　　1＃梁橫向

14、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>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載</b></p><p

15、>　　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>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載 </b></

16、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>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載 </b>

17、;</p><p>　　二、 主梁內(nèi)力計算[1][2][3][4][5]</p><p><b>　　恒載集度</b></p><p><b>　?。?）主梁：</b></p><p><b>　　（2）橫隔梁</b></p><p><b&

18、gt;　　對于邊主梁：</b></p><p><b>　　對于中主梁：</b></p><p><b>　　（3）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度：</p><p>　　作用于中主梁的

19、全部恒載強度：</p><p><b>　　恒載內(nèi)力的計算</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></p><p><b>

20、　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩：</b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p>　　2#、3＃及4#梁內(nèi)力（中間跨）</p><

21、;p><b>　　跨中彎矩 </b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩： </b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：

22、</b></p><p><b>　　活載內(nèi)力</b></p><p>　　1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)</p><p><b>　　主梁橫截面圖</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量：</p><p><b>　　跨中截面慣性矩：</

23、b></p><p><b>　　查表 E取</b></p><p><b>　　所以沖擊系數(shù)： </b></p><p>　　2. 汽車荷載作用</p><p>　　公路—級均布荷載 </p><p>　　對于集中荷載，當(dāng)時，；當(dāng)時，</p>&

24、lt;p><b>　　當(dāng)時，采用內(nèi)插法</b></p><p>　　公路—Ⅱ為公路—Ⅰ級的0.75倍</p><p><b>　　則</b></p><p>　　當(dāng)計算剪力時候 </p><p>　　計算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計算對于雙車道，折減系數(shù)</p><

25、p>　　跨中彎矩影響線如下圖</p><p>　　3. 跨中彎矩的設(shè)計，</p><p>　　由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1＃、5＃梁最大，所以只需計算1＃、5＃梁的彎矩，計算如下：</p><p><b>　　對于1#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩</p>&

26、lt;p>　　跨中人群荷載最大彎矩</p><p><b>　　人群荷載集度</b></p><p><b>　　對于2#和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p><

27、b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　4. 跨中剪力的計算</p><p>　　跨中剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b>&

28、lt;/p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p

29、><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p>　　5. 支點截面剪力的計算</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)段的長度</p

30、><p><b>　　對于1＃和5#梁</b></p><p>　　附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： </p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：<

31、/p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p>　　6. 1/4跨彎矩的計算</p><p>　

32、　1/4跨彎矩的影響線如下圖</p><p><b>　　對于1#和5#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p><b>　　對于2#和4#梁</b></p><p>　　計算公路

33、—Ⅰ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　7. 1/4跨剪力的計算</

34、p><p>　　1/4跨剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p>

35、<p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b&

36、gt;　　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>　　跨中剪力組合：</b></p><p><b>　　支點剪力組合：</b>&

37、lt;/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、 行車道板計算[1][2][3][4][5]</p><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行行車道板的計算</p&g

38、t;<p><b>　　1.恒載內(nèi)力的計算</b></p><p>　　計算每延米板的恒載g</p><p>　　瀝青混凝土面層： </p><p>　　C混凝土墊層： </p><p>　　T梁翼板自重： </p><p>　　合計

39、： </p><p>　?。?）計算每延米板條的恒載內(nèi)力</p><p>　　彎矩： </p><p>　　剪力：　 </p><p><b>　　2.活載內(nèi)力的計算</b></p><p>　　根據(jù)軸距及軸重，

40、應(yīng)以重軸為主，取兩后軸＝280kN計算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾?lt;/p><p>　　經(jīng)分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，所以荷載對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><p>　　作用在每延米板條上的剪力：</p><p><b>　　3.

41、內(nèi)力組合</b></p><p>　　安全等級二級，，=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)計值分別為：</p><p><b>　　四 橫隔梁的計算</b></p><p>　　1.確定作用在中橫隔梁的計算荷載：</p><p>&l

42、t;b>　　2.內(nèi)力計算</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：</p><p>　　P＝1作用在5＃梁時</p><p>　　P＝1作用在3＃梁時：</p><p>　　1＃主梁處右截面剪力影響線：</p><p&

43、gt;　　P=1作用于1＃梁截面的右邊時</p><p><b>　　既 </b></p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的左邊時</p><p><b>　　既 </b></p><p>　　繪制的和的影響線如下圖所示：</p><p><b>　　彎矩的計算

44、</b></p><p><b>　　公路-II級：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　剪力的計算：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>&l

45、t;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： </p><p><b>　　主要參考文獻</b></p><p&g

46、t;　　[1]．房貞政. 橋梁工程（第一版）北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2]．葉見曙. 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（第二版）北京：人民交通出版社，2005</p><p>　　[3]. 彭大方. 橋梁工程（上冊）北京：人民交通出版社,2007</p><p>　　[4]．公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）北京：人民交通出版社，2