桥梁设计例题
桥梁工程考试例题及答案解析
b1=b2+2H
a 1=0.42
0.90 b1=0.72
a=3.04
有效分布宽度:
a'
c=0.17
a=a1+d+2l0
2l0=1.42
悬臂根部处宽度为c的部分轮压:
c
b1 2
(0.90
l0
)
0.72 2
(0.90
0.71)
0.17m
轮压面c×a1对悬臂根部的有效宽度为:
a' a1 2c 0.42 2 0.17 0.76m
E1
E 1 (,
)
E,
E 2
E 2 (, )
E 2
0.5E
E1
1
E 1(, )1(,
)
1
E
0.582 1
0.632E
E 2
1
E 2 (, )2 (,
)
1
E
0.657 2
0.432E
4)常变位和载变位计算(图乘法)
22t
1 E1I
1 2
1
48
2 3
1 E 2 I
1 2
1
48
2 3
62.35
1 EI
5441.02
1 EI
X1t
1Pt
11t
(5441.02) 10.5876
513.9 kN m
4)中支点截面的最终弯矩值
MB M0 X1t 1319.2 513.9 805.3kN m
此算例表明对于悬臂施工的 连续结构,徐变将引起支点 负弯矩减小,而跨中正弯矩 增大。
[例3]两等跨等截面连续梁,跨 长为2×20m,自重均布荷载q =10kN/m,施工方法采用在支 架上一次浇筑法完成,φ(∞ ,τ)=2,试求在t=∞时中支点的 徐变次力矩。 解: 1)仍取两跨简支梁的基本结构 ,其换算弹性模量同上例,即
桥梁工程课程设计例题参考
桥梁工程课程设计(供同学们参考)一设计资料1 桥面净宽净-9+2×0.75m人行道2 主梁跨径及全长标准跨径l b=16.00m(墩中心距离)计算跨径l=15.50m(支座中心距离)主梁全长l= 15.96m(主梁预制长度)全3 设计荷载汽车Ⅱ级人群荷载5.0kN/m2,4 材料x钢筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土:25号5 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9cm (重力密度为24KN/m3),C30T梁的重力密度为25KN/m3。
6 T梁简图如下:横剖面纵剖面A=10cm B=14cm C=18cm二 设计步骤与方法kN 62.50.162.50=⨯==gl Q Ag(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m 20.02=a ,宽度m 0.60b 2=则mH b b m H a a 82.011.026.0242.011.022.022121=⨯+=+==⨯+=+=荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度: m l d a a 82.30.24.142.0201=++=++=2)正常使用极限状态内力组合计算kN66.224.1257.06.05Q 7.0Q Q m kN 40.8)74.8(7.0)28.2(7.0Ag Ag ud =⨯+=+=⋅-=-⨯+-=+=Ac Ag ud M M M2) 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)。
梁1号梁 对于汽车荷载 ∑=-⨯==472.08.11.08.1212qOp m η 对于人群荷载 43.18.18.14.0375.0=++==r Or m η2 号梁 对于汽车荷载 ∑=++⨯==611.08.14.07.11.0212qOp m η 对于人群荷载 0==r Or m η (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)3 号梁 对于汽车荷载 ∑=⨯+==639.08.15.021212qOp m η 对于人群荷载 0==r Or m η支点剪力 1 5梁 kN Q 38.17609.1815.19210=⨯⨯⨯=2 3 4梁 kN Q 15.18599.1815.19210=⨯⨯⨯=注:括号( )内值为中主梁内力。
普通钢筋混凝土桥梁结构施工阶段模拟及RC设计例题-图文
普通钢筋混凝土桥梁结构施工阶段模拟及RC设计例题-图文例题:桥梁的主桥长60.0m,宽度12.0m,采用整体铸造箱梁结构,混凝土C30,设计活荷载为300kN/m2,自重20kN/m2,使用正常状态下的施工荷载。
根据桥梁的几何尺寸和荷载要求,进行模拟和RC设计。
施工阶段模拟:1.桥梁几何模型:根据桥梁的几何尺寸,可以使用专业的桥梁设计软件进行三维建模,包括桥墩、桥面梁等结构。
确保模型的准确性。
2.施工阶段各构件的支撑计算:根据施工阶段设计荷载的要求,对桥墩、桥面梁等各个构件进行支撑计算。
计算各个构件在施工过程中的变形,并保证施工期间结构的稳定性。
3.施工序列模拟:根据桥梁的施工步骤,进行施工序列模拟。
包括各个构件的铺设顺序,支撑和拆除的时间点等。
通过模拟,可以掌握施工过程的关键节点和注意事项,为实际施工提供指导。
RC设计:1.荷载计算:根据设计活荷载和自重荷载,计算出荷载作用下各构件的内力。
包括桥墩、桥面梁等所有结构构件。
2.抗弯承载力计算:根据内力和桥梁截面的几何特性,计算各构件的抗弯承载力。
保证构件在荷载作用下不会发生破坏。
3.抗剪承载力计算:对桥梁的横向力和纵向力进行计算,以及结构构件的剪力传递机制进行分析。
计算各构件的抗剪承载力。
4.抗压承载力计算:根据设计活荷载和自重荷载,计算桥梁各构件的抗压承载力。
确保施工过程中不会发生构件的压碎失效。
5.钢筋设计:根据构件的受力情况,进行钢筋的布置和计算。
保证钢筋的受力合理,满足设计要求。
6.桥梁整体稳定性设计:对整个桥梁结构进行稳定性计算,确保在荷载作用下不会产生整体破坏。
通过上述模拟和设计过程,可以得到普通钢筋混凝土桥梁在施工阶段的结构模拟和设计结果。
这些结果可以作为实际施工的指导,确保桥梁在施工过程中的稳定性和安全性。
同时也为结构施工的研究和发展提供了实例和经验。
桥梁工程例题
《桥梁工程》计算示例一、桥面板内力计算例题1:一个前轴车轮作用下桥面板的内力计算条件:①桥主梁跨径为19.5m ,桥墩中心距为20m ,横隔梁间距4.85m ,桥宽为5×1.6+2×0.75=9.5m ,主梁为5片。
铺装层由沥青面层(0.03m )和混凝土垫层(0.09m )组成。
板厚120mm ,主梁宽180mm ,高1300mm 。
②桥面荷载:公路Ⅰ级要求:确定板内弯距解答过程: ⑴判别板的类型单向板 ⑵确定计算跨度《公桥规》规定:与梁肋整体连接的板,计算弯距时其计算跨径可取为梁肋间的净距加板厚,但不大于两肋中心之间的距离。
计算弯距时:《公桥规》规定:计算剪力时的计算跨径取两肋间净距。
剪力计算时: ⑶每延米板上荷载g沥青混凝土面层: 25号混凝土垫层: 25号混凝土桥面板:⑷简支条件下每米宽度上恒载产生的板弯距203.316004850>==b a L L mmmm t L l b 16001540)1201801600(<=+=+=mm L l b 14201801600===m KN g /69.0230.103.01=××=m KN g /16.2250.109.02=××=m KN g /0.3250.112.03=××=∑/85.5321mKN g g g g g i =++==⑸轮压区域尺寸汽车前轮的着地长度a1=0.20m ,宽度b1=0.30m此处h 为铺装层,由沥青面层和混凝土垫层组成 ⑹桥面板荷载有效分布宽度a 车轮在板跨中部时:应取a=1.027m⑺车辆荷载在桥面板中产生的内力《公桥规》规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用1.3,1+μ=2.3⑻最终内力由于 ,故主梁抗扭能力较大,则有 桥面板跨中弯距: 桥面板支座弯距: 按承载能力极限状态进行组合:例题2:铰接悬臂板的内力计算条件:如图所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板。
桥梁设计例题
第一部分设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,双车道,桥面宽度为净-9+2x1m,主梁为装配式钢筋混凝土简支 T 梁,桥面由五片T 梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3~5 道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm),桥梁横截面布置见图1-1,主梁细部尺寸见图1-2 。
图 1-1桥面组成图 1-2主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,宽度为1m,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下为C25 混凝土垫层,设双面横坡,坡度为 1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,两侧人行道外侧桥面铺装厚度 8cm( 2cm厚沥青混凝土和 6cm混凝土垫层)。
3.材料1)梁体主梁混凝土:C30横梁混凝土:C25钢筋混凝土容重:25kN/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋;构造钢筋:热轧 R235 钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为23kN /m 3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3。
4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为 6 kN/m ;4.设计荷载汽车荷载:公路— I 级车道荷载和车辆荷载;人群荷载: 3.0 kN/m 2;5.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004 )2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004 )3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分设计要求一、主梁1.标准跨度:20m;2 . 根据图 1-2 和表 2-1 确定主梁细部尺寸;装配式钢筋混凝土 T 形梁桥总体特征表 2-1标准跨计算梁长梁高高跨比支点肋跨中肋h(cm) h2( cm)梁肋变化长横隔最大径( m)跨径(m)(m)宽(cm)宽(cm)度(从支截梁数吊重( m)面点算起)t( cm)2019.5 19.96 1.5 1/13.330181220479532.53.恒载内力计算;4.计算荷载横向分布系数;5.活载内力计算;6.计算各种荷载作用下的控制截面内力;7.进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图8.进行抗弯、抗剪钢筋设计计算;9.结构强度、挠度、裂缝验算;二、桥面板1.确定桥面板的类型;2.计算荷载有效分布宽度;3.桥面板内力计算;4.桥面板配筋设计;三、成果1、设计计算书一份。
桥梁设计例题
第一部分设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,双车道,桥面宽度为净-9+2x1m,主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由五片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3~5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm),桥梁横截面布置见图1-1 ,主梁细部尺寸见图1-2 。
图 1-1 桥面组成图 1-2 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,宽度为 1m,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,两侧人行道外侧桥面铺装厚度8cm(2cm厚沥青混凝土和6cm混凝土垫层)。
3.材料1)梁体主梁混凝土: C30横梁混凝土: C25钢筋混凝土容重:25kN/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋;构造钢筋:热轧R235钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为23kN /m 3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3。
4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m;4.设计荷载汽车荷载:公路—I级车道荷载和车辆荷载;人群荷载: 3.0 kN/m2;5.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分设计要求一、主梁1. 标准跨度: 20m;2 . 根据图1-2和表2-1确定主梁细部尺寸;装配式钢筋混凝土T形梁桥总体特征表2-13. 恒载内力计算;4.计算荷载横向分布系数;5.活载内力计算;6.计算各种荷载作用下的控制截面内力;7.进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图8.进行抗弯、抗剪钢筋设计计算;9.结构强度、挠度、裂缝验算;二、桥面板1.确定桥面板的类型;2.计算荷载有效分布宽度;3.桥面板内力计算;4.桥面板配筋设计;三、成果1、设计计算书一份。
工程训练习题
工程训练习题一、设计题1. 某地想要修建一座桥梁,桥梁需要跨越一条宽度为100米的河流。
请设计一种合适的桥梁结构,并说明你的设计理由。
解析:在设计一座合适的桥梁结构时,需要考虑到多个因素,包括但不限于桥梁的跨度、荷载承载能力、施工可行性等。
对于跨越100米宽度的河流,大跨度悬索桥可能是一个不错的选择。
悬索桥以主悬索为主体,通过悬索将桥面和桥塔相连接,构成一个具有较高刚度和稳定性的桥梁结构。
悬索桥的设计理由如下:(1)跨度大:悬索桥的跨度可以很大,这使得它能够跨越较宽的河流。
相比之下,其他类型的桥梁如梁桥、拱桥跨度较小,难以满足100米宽度的要求。
(2)荷载承载能力强:悬索桥的主悬索和悬索能够分担整个桥梁的荷载,使得其承载能力相对较强。
在设计时,可以根据实际情况调整悬索的数量和主悬索的截面尺寸,以确保桥梁能够承受各种荷载。
(3)施工可行性:悬索桥的施工相对较为方便。
可以先架设主塔,然后将主悬索和悬索逐渐吊装完成。
相比之下,其他类型的桥梁如拱桥需要搭建中间支撑体,工程量相对较大,施工难度更高。
2. 某城市规划部门计划修建一座高层公寓楼,你作为土木工程师,需要考虑该楼房的基础设计。
请描述一下你会如何设计楼房的基础结构,并解释你的设计理由。
解析:根据建筑物的类型、地理条件和土地使用要求等因素,高层公寓楼的基础设计可能有所不同。
在设计时,需要充分考虑地基的稳定性和承载能力,以确保整个建筑的安全。
一种常见的基础设计方案如下:(1)地质勘察:在开始设计之前,进行地质勘察是必要的。
通过地质勘察,可以了解地下土壤的深度、稳定性、承载能力等情况,为基础设计提供必要的参考。
(2)浅基础设计:根据地质勘察结果,选择合适的浅基础设计。
浅基础包括筏型基础和埋地基础等。
对于高层建筑,常见的选择是筏型基础,以确保足够的承载能力和稳定性。
(3)增加地基处理:根据地质勘察结果,如果土壤的承载能力不足,可以考虑进行地基处理。
常见的地基处理方法包括加固土壤、压实土壤、灌注桩等,以提高地基的稳定性和承载能力。
桥梁工程习题-习题2[1].2梁桥设计计算-2
习题2.2(2梁桥—2、梁桥设计计算)1、上承式简支梁桥的上部结构主要设计计算包括哪几个部分?2、按结构受力简化图式不同,行车道板是如何分类的(常见的行车道板简化计算模型有哪些)?各的特点?3、行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的?4、什么叫板的荷载有效分布宽度?怎样确定?5、多跨连续单向板(行车道板)的内力计算方法?计算图式?板的计算跨径?6、单向板求支点剪力时为何在板端轮压下会出现三角形荷载?7、悬臂板(行车道板)的内力计算方法?计算图式?板的计算跨径?8、铰接悬臂板(行车道板)的内力计算方法?计算图式?板的计算跨径?9、公式推导:用结构力学的基本理论,推导单向板、铰接悬臂板、悬臂板在汽车荷载作用下的弯矩与剪力公式。
10、某桥面板为单向板。
其T梁梁肋间距2.2m,梁肋厚18cm,高110cm;T梁翼板根部厚20cm,端部厚14cm(ρ=25kN/m3)。
沥青面层厚3cm(ρ=21kN/m3),水泥混凝土基层厚8cm(ρ=23kN/m3)。
1)求其在恒载、汽车荷载分别作用下桥面板跨中、根部产生的弯矩与剪力?2)在承载能力极限状态下桥面板跨中、根部的设计荷载效应?11、有一整体浇筑的 T形梁桥(由五片梁组成),行车道板厚18cm,梁肋高度为82cm,厚度为20cm,梁肋间距为200cm,桥面铺装厚度为11cm,荷载为公路I级,求此连续单向板在车辆荷载作用下的最大剪力。
12、什么叫荷载横向分布影响线?什么叫荷载横向分布系数?13、计算装配式钢筋混凝土简支梁桥荷载横向分布系数的方法有哪些?分别说明各计算方法的名称及适用范围。
14、试述杠杆法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本原理?适用范围?15、试述偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定、原理、适用范围?为什么还要提出修正的偏心压力法?16、两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值,在定性上有何异同?17、试述铰接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路?适用范围?18、试述钢接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路?适用范围?19、比拟正交异性板法(G—M法)的基本思路是什么?适用范围?计算步骤?20、比拟正交异性板法(G—M法)中,梁桥与平板的换算关系如何?21、荷载横向分布系数的求解步骤。
桥梁设计例题
第一部分设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,双车道,桥面宽度为净-9+2x1m,主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由五片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3~5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm),桥梁横截面布置见图1-1 ,主梁细部尺寸见图1-2 。
图 1-1 桥面组成图 1-2 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,宽度为 1m,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,两侧人行道外侧桥面铺装厚度8cm(2cm厚沥青混凝土和6cm混凝土垫层)。
..3.材料1)梁体主梁混凝土: C30横梁混凝土: C25钢筋混凝土容重:25kN/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋;构造钢筋:热轧R235钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为23kN /m 3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3。
4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m;4.设计荷载汽车荷载:公路—I级车道荷载和车辆荷载;人群荷载: 3.0 kN/m2;5.设计规及参考书目1)《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004)3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分设计要求一、主梁..1. 标准跨度: 20m;2 . 根据图1-2和表2-1确定主梁细部尺寸;装配式钢筋混凝土T形梁桥总体特征表2-13. 恒载力计算;4.计算荷载横向分布系数;5.活载力计算;6.计算各种荷载作用下的控制截面力;7.进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图8.进行抗弯、抗剪钢筋设计计算;9.结构强度、挠度、裂缝验算;二、桥面板1.确定桥面板的类型;2.计算荷载有效分布宽度;3.桥面板力计算;4.桥面板配筋设计;三、成果1、设计计算书一份。
桥梁工程课程设计例题
⒛0座 ),
洼 .本 示例;
∶疆廑 , |Et∶
2主 梁 霪
(1)主 蓼
预应力插 比约在 1/18'
主梁 间距通 常应 随梁高与跨径 的增大而加宽为经 济 ,同 时加宽翼板对提高主梁 截 面效率 很有效 ,故 在许可条件下应适 当加宽 T梁 翼板 ◇本算例 圭梁翼 板宽度为 2500mm,自 指标 ρ
9166 5
‘5000 277` 778 11迮 316s7
88 06
77 z3 -14 1‘ -lO4 ‘
18e1o953
298zO05 7⒐235z 座 2863z75 204碴 5375
]86ss95θ 29B4788 ]222碴 O18
2866556 20516θ 90
管的构 造决定 , 例 腹板 厚 度取
l衽 23准 (kN)
③支点段 梁 的 自重 (长 1帕 m): G . , - 1 . . 4 4 ' b 2 52 5 ④边 主梁 的横隔梁 中横 隔梁体积 :
16 3
1 . 9 8- 7 l 4 6 r k N )
永
o7 1×
(9 1×
0-5 70×
。
1 ×
0-5 50×
05 1×
0 ∶
15=29(: 7)016m)
(2〉 二期永久作 用 ◎现浇 T梁 翼板集 度 ,长 不变 .梁 端部 需要 ,在 距 梁 端 一 ∶ 点附 近 (第 分 ‘ 匕
g⑸ =015×
09× 25=338〈
kN/m)
②边 梁现浇部分横 隔梁 一 片中横隔梁 (现浇部分 )体 积 :
o17× 0邯 × 19=014535(m‘ 一 片端 横 隔梁 (现 浇 部分 )体 积 ‘
桥梁工程试题[001]
桥梁工程试题第一题问题描述一座新建桥梁的设计已经完成,现在需要进行施工准备。
根据设计图纸,桥梁的总长度为100米,桥墩的间距为10米,每个桥墩的宽度都相同。
现在请你回答以下问题:1.桥梁上共有多少个桥墩?2.桥梁的总宽度是多少?解答1.桥梁上共有9个桥墩。
通过计算总长度除以间距(100米除以10米),可以得到共有9个桥墩。
2.桥梁的总宽度取决于桥墩的宽度和间距。
由于问题中没有提供具体的桥墩宽度,因此无法计算出桥梁的总宽度。
第二题问题描述一辆卡车要横穿一座桥,桥梁的最大承载能力为10吨。
卡车的总重量为8吨,上面还停着一辆小汽车,重量为2吨。
请你回答以下问题:1.卡车加上小汽车的总重量为多少吨?2.卡车是否能安全通过这座桥?解答1.卡车加上小汽车的总重量为10吨。
卡车的总重量为8吨,加上小汽车的重量2吨,总重量为10吨。
2.卡车加上小汽车的总重量等于桥梁的最大承载能力,因此卡车可以安全通过这座桥。
第三题问题描述一座铁路桥梁的设计荷载为每米长度的桥面受力为10吨。
现在需要计算该桥面能够承受的最大荷载。
解答该桥面每米长度的最大荷载为10吨。
通过这个数据可以推断该桥面能够承受的最大荷载为10吨。
如果需要计算整座桥梁能够承受的最大荷载,需要知道桥梁的总长度。
但由于题目没有提供具体数值,所以无法进行具体计算。
第四题问题描述一座高速公路桥梁的设计载荷为每平方米面积受力为2000千克。
请你计算该桥梁的总设计载荷。
解答由于题目未提供桥梁的面积数据,无法直接计算桥梁的总设计载荷。
只知道每平方米面积受力为2000千克,但无法得知桥面的总面积。
因此,无法回答该问题。
以上是关于桥梁工程的试题及解答。
请根据题目要求,回答问题并计算相关数值。
注意,对于没有提供具体数值的问题,无法进行具体计算。
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桥梁工程练习题--答案
1、计算下图所示的T 梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。
设计荷载:公路—Ⅱ级。
桥面铺装为5cm 沥青混凝土面层(容重为21kN/m 3)和15cm 防水混凝土垫层(容重为25kN/m 3)。
(P79例2-1)解:1)恒载内力(以纵向1m 的板条进行计算)(1)每延米板上的恒载g 沥青混凝土面层: 10.05 1.021 1.05kN/mg =⨯⨯= 防水混凝土垫层:20.15 1.025 3.75kN/mg =⨯⨯=T 梁翼板自重: 30.080.141.0252.75kN/m 2g +=⨯⨯= 合计: 312317.55kN/m i g gg g ==++=∑(2)每米板条的恒载内力 弯矩: 22011 1.60.187.55() 1.90kN m 222sg gl M -=-=-⨯⨯=- 剪力: 07.550.71 5.36kNsg Q gl =⨯==2)活载内力的计算后轴作用力为2140kN P =⨯。
汽车后轮着地尺寸220.20.6m a b ⨯=⨯,经铺装层按45角扩散后,则板上荷载压力面的边长为:1220.220.20.6m a a H =+=+⨯=1220.620.21mb b H =+=+⨯=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度为:1020.6 1.420.71 3.42m a a d l =++=++⨯=由于这是汽车荷载局部加载在T 梁的翼板上,因此冲击系数为:(1) 1.3μ+= 作用于每米宽板条上的弯矩为:0121401(0.71)12.24kN m 4 3.424(1)() 1.344sp b P M l a μ⨯⨯-=-⨯=-+-=-⨯作用于每米宽板条上的剪力为:2140(1)1.326.61kN 44 3.42sp P Q a μ⨯=+=⨯=⨯ 3)内力组合(1)承载能力极限状态内力组合计算: 基本组合()()1.2 1.4 1.2 1.90 1.412.2419.42kN m sg sp ud M M M =⨯-+⨯-=-=+1.2 1.4 1.2 5.36 1.426.6143.69kN sg sp ud Q Q Q =⨯+⨯==+故桥面板的设计内力为:19.42kN m; 43.69kN udud M Q -==(2)正常使用极限状态内力组合计算:()()0.7 1.3 1.900.712.24 1.38.49kN m sg sp ud M M M =-+⨯-=-=+0.7 1.3 5.360.726.611.319.69kN sg sp ud Q Q Q =+⨯==+2、某钢筋混凝土简支T 梁桥,车行道宽9m ,两侧人行道宽1m ,桥梁横截面为5梁式布置,已知主梁抗扭修正系数β=0.9,试按考虑主梁抗扭修正偏心压力法,求1号梁在汽车及人群荷载作用下的荷载横向分布系数mq ,mr 。
桥梁习题新版
桥梁习题桥梁是建筑工程领域中非常重要的基础设施,广泛应用于道路、铁路和水运等交通领域。
为了确保桥梁的安全和稳定性,工程师和设计师需要掌握一定的理论知识和解决问题的能力。
本文将提供一些涉及桥梁的习题,旨在帮助读者更好地理解桥梁工程。
1. 若一座桥梁跨越一条宽度为20米的河流,设计师需要考虑哪些因素?答:设计师在考虑桥梁跨越河流时,需要考虑以下因素:- 河流的水流情况:包括水流速度、洪水情况等,这些因素将直接影响桥梁的承载能力和稳定性。
- 河流的水位变化:河流的水位变化可能会对桥梁产生压力,设计师需要确保桥梁在不同水位下的安全性。
- 河流的底质:河流的底质可以影响桥梁的基础设计,例如沙质底质和岩石底质对桥梁设计的要求是不同的。
2. 一座桥梁的主要承重部分是什么?它们有什么作用?答:桥梁的主要承重部分包括桥墩、桥面梁和桥梁支座。
它们分别承担着不同的功能:- 桥墩:桥墩是桥梁的主要承重结构,通常由混凝土或钢材构成。
桥墩通过承载来自桥面梁的压力和力矩,将荷载传递到基础或地面上。
- 桥面梁:桥面梁位于桥墩之间,承载车辆和行人的荷载。
它通常由钢材、混凝土或复合材料构成,具有足够的强度和刚度来支持荷载并传递到桥墩上。
- 桥梁支座:桥梁支座位于桥墩和桥面梁之间,起到缓冲和传递荷载的作用。
支座通常由橡胶或钢制成,可以减少桥梁在荷载作用下的变形和震动。
3. 请解释一下桥梁的静态荷载和动态荷载。
答:桥梁的静态荷载是指在静止状态下施加于桥梁上的荷载,例如自重、行人和车辆的荷载。
静态荷载是相对稳定的,通常可以通过静态结构分析来计算和验证桥梁的安全性。
动态荷载是指施加于桥梁上的变化荷载,如车辆行驶时引起的振动荷载。
动态荷载具有瞬时性和变化性,对桥梁结构的影响更为复杂。
设计师需要进行动态结构分析,以确保桥梁在动态荷载下的稳定性和安全性。
4. 简要解释一下桥梁的疲劳破坏。
答:桥梁的疲劳破坏是指由于循环荷载引起的桥梁结构损伤和破坏。
桥梁工程课程设计例题参考.
桥梁工程课程设计(供同学们参考)一设计资料1 桥面净宽净-9+2×0.75m人行道2 主梁跨径及全长标准跨径l b=16。
00m(墩中心距离)计算跨径l=15.50m(支座中心距离)主梁全长l= 15.96m(主梁预制长度)全3 设计荷载汽车Ⅱ级人群荷载5.0kN/m2,4 材料x钢筋:主筋用Ⅱ级钢筋,其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土:25号5 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9cm (重力密度为24KN/m3),C30T梁的重力密度为25KN/m3.6 T梁简图如下:A=10cm B=14cm C=18cm二设计步骤与方法2)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梁注:括号()内值为中主梁内力.2.2 计算荷载横向分布系数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。
1号梁由、绘制1#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2.公路—Ⅱ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—Ⅱ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-Ⅱ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—Ⅱ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-Ⅱ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—Ⅱ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—Ⅱ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-Ⅱ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—Ⅱ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—Ⅱ级汽车活载的支点剪力:人群荷载的支点剪力:2.4荷载组合其中,,,,跨中弯矩组合跨中剪力组合支点剪力组合4 横隔梁的计算4。
会考通用技术桥梁模型设计试题
会考通用技术桥梁模型设计试题
以下是一些可能的会考通用技术桥梁模型设计试题:
1. 设计一个桥梁模型,能够承载一定的重量并保持稳定。
请考虑材料选择、结构设计、施工过程等因素。
2. 设计一个桥梁模型,能够在不同的环境条件下适应不同的荷载情况。
请考虑使用可调节材料或结构设计来达到灵活性。
3. 设计一个桥梁模型,能够耐受地震等自然灾害的影响。
请考虑采用抗震设计原则,如减震器、增加柱子的截面尺寸等。
4. 设计一个桥梁模型,能够在各种气候条件下保持结构的稳定性,并且能够抵抗腐蚀和氧化。
请考虑使用防腐蚀材料、合适的涂层等。
5. 设计一个桥梁模型,能够在不同的交通条件下减少噪音和振动。
请考虑采用吸音材料、减震器等措施来降低噪音和振动。
这些试题旨在考察学生对通用技术桥梁模型设计的理解和能力。
学生需要综合考虑材料选择、结构设计、环境条件等多个因素,并设计出能够满足各种要求的桥梁模型。
同时,学生还需要解释他们设计的原理和理论基础。
桥梁计算题例1
【例1】钢筋混凝土简支T形梁桥,计算各梁在结构重力及汽车荷载、人群荷载作用下的设计内力。
【设计资料】桥面净空:净一7+2× 1m;主梁跨径和全长,标准跨径:I h = 13/72,计算跨径:7 = 12. 5勿,主梁全长;L = 12. 96/77 ;设计荷载:大路T级汽车荷载,人群荷载为3. lkN/m*结构重要系数%=1.0;材料规格:主梁纵向受力主筋采纳HRB335钢筋,箍筋采纳R235钢筋,主梁采纳C35混凝土;桥面铺装层厚度为8~10cm,容重为24 kN/m3;全桥每跨采纳4根预制的钢筋混凝土T形梁,每根行车道板宽2. 20m,沿主梁纵向布置5根横隔梁;主梁及横隔梁容重为25 kN/m3;每侧的栏杆及人行道构件重量的作用力为4 kN/m;汽车荷载纵断面布置如图1所示。
28OkN 30kN240kN SSOkN图1汽车荷载纵向布置图图2桥梁横断面图【解】1、结构自重计算 (1)自重集度计算 主梁:8 = 0. 18 × 1. 1 ++()• 20 X (2. 2 - 0. 18)× 25 = 13. 03kN / m 2边主梁横隔板:7八 CU 0∙ 12+ 0.20、 2.2 — 0.18] λ ic c oc/1o c 1 oλzv z g.y =0. 95 × × 0. 15× 5 × 2□∕12. 5 = 1. 2OAjV / mLl 2 J 2 J主梁横隔板:g ; = 2 X W2 = 2. 404N / m桥面铺装层:/ = " 0® 十 ×7× 24/4 = 3. 78AvV / m 3 2 人行道:岗=4 × 2/4 = 2kN / m 合计:15图3桥梁纵断面图图4 T 形梁横截面图边主梁自重集度:g = & +宪+ +岗=20∙OlkN / m主梁自重集度:g = & +4+8+岗=21. 2W / m(2)结构自重计算:【简支梁承受的荷载集度为g,简支梁长乙其距离左端为'的横截面上弯矩材⑺和剪力分别为:M(X)= %x- gx 嗅=詈U-*)0(X)=9.=["2X)1乙乙2【当夕=1位于第4号梁轴上(e = ¾)时,对,号主梁的总作用为:荷载位置e和梁位%位于形心轴同侧时,取正好,反之取负号。
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第一部分设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,双车道,桥面宽度为净-9+2x1m,主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由五片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3~5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm),桥梁横截面布置见图1-1,主梁细部尺寸见图1-2 。
图 1-1 桥面组成图 1-2主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置ﻫ桥梁位于直线上,两侧设人行道,宽度为 1m,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,两侧人行道外侧桥面铺装厚度8cm(2cm厚沥青混凝土和6cm混凝土垫层)。
3.材料1)梁体主梁混凝土: C30横梁混凝土: C25钢筋混凝土容重:25kN/m32)钢筋主筋:热轧HRB335钢筋;构造钢筋:热轧R235钢筋3)桥面铺装沥青混凝土,容重为23kN /m 3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3。
4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m;4.设计荷载汽车荷载:公路—I级车道荷载和车辆荷载;人群荷载: 3.0kN/m2;5.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分设计要求一、主梁ﻫ1. 标准跨度:20m;2 . 根据图1-2和表2-1确定主梁细部尺寸;装配式钢筋混凝土T形梁桥总体特征表2-13. 恒载内力计算;4.计算荷载横向分布系数 ;5.活载内力计算;6.计算各种荷载作用下的控制截面内力;7.进行作用效应组合,绘出弯矩和剪力包络图8.进行抗弯、抗剪钢筋设计计算;9.结构强度、挠度、裂缝验算;二、桥面板ﻫ1.确定桥面板的类型;2.计算荷载有效分布宽度;3.桥面板内力计算;4.桥面板配筋设计;三、成果1、设计计算书一份。
2、配筋图一张(3号),包括:主梁正截面钢筋配筋图和全梁的纵向钢筋配筋图。
第三部分内力计算方法一、主梁内力计算ﻫ(一)恒载内力计算计算恒载时,通常将跨内横隔梁的重量、桥面系的重量平均分配给各梁,因此,对于等截面梁桥的主梁,其计算荷载为均布荷载;在精确计算时,也可将恒载根据横向分布系数的计算原理进行横向分配的计算。
(1)各主梁恒载计算及汇总表3-1(2)恒载内力计算表3-2(二)活荷载内力计算kg g G m c 2653.15138.910002515932.0=⨯⨯⨯==210/100.3m N E c ⨯=42232310735.11)5.382150(1501815018121)2165.38(1620216202121m I c -⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=)(3.62653.151310735.11100.35.19214.3221022HZ m I E l f c c c =⨯⨯⨯⨯==-π3.00157.01767.0=-=Inf u(1)有关系数及人群荷载 表3-3(2)简支梁内力影响线面积 表3-4内力影响线图形影响线面积Ω(m 或m 2)4L M35.652L M47.532L V2.44(3)计算荷载横向分布系数用杠杆法求支点截面的横向分布系数;用刚性横梁法求跨中截面的横向分布系数。
(ⅰ)计算支点处的荷载横向分布系数m 0按杠杆法在图3-1上绘出①、②、③号主梁的荷载横向分布影响线,并在其上布载,分别计算出汽车、人群的m 0q 和m 0r 值。
(ⅱ)计算跨中的荷载横向分布系数mc按刚性横梁法在图3-2上绘出①、②、③号主梁的荷载横向分布影响线,分别计算出汽车、人群的m cq 和m cr 值。
(4)计算主梁跨中活载弯矩当计算简支梁各截面的最大弯矩和最大剪力时,可近似取用不变的跨中横向分布系数 m c 计算。
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成,为求得最大的内力,将集中荷载作用于影响线纵标最大的位置处,均布荷载引起的内力为均布荷载值乘以相应的影响线面积。
注意应考虑汽车冲击力的影响。
ﻫ 计算人群荷载引起的内力时,注意人群荷载集度按一侧人行道计算,这是因为在计算人群荷载的横向分布系数时按单侧人群计算的。
车道荷载 : )()1(Ω++=k k k cq q q y P m S ξμ 人群荷载: Ω=r cr r q m S 式中:q S 、 r S —跨中截面由车道荷载、人群荷载引起的弯矩或剪力;μ—汽车荷载冲击系数, 由桥梁自振频率确定;ξ—多车道桥梁的汽车荷载折减系数;cq m 、cr m —跨中截面车道荷载、人群荷载的横向分布系数;PK 和qk —车道荷载的集中荷载和均布荷载标准值。
k y —计算内力影响线纵标的最大值,也就是说,将集中荷载标准值作用于影响线纵标的最大的位置处,即为荷载的最不利布置;人q —人群荷载集度;Ω—跨中截面计算内力影响线面积;m cq、m cr 汇总 表3-5100900100① ② ③ ④⑤100 10 220 220 220 220 1①②③图3-1按杠杆法绘主梁的荷载横向分布影响线100 900100①②③④⑤100 10220220220 220110①②③图3-2按刚性横梁法绘主梁的荷载横向分布影响线主梁跨中活载弯矩表3-6(5)计算主梁活载剪力(ⅰ)计算主梁跨中截面活载剪力主梁跨中截面活载剪力 表3-7(ⅱ)计算主梁支点截面活载剪力对于支点截面的剪力或靠近支点截面的剪力,需计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产生的影响。
①由车道荷载的集中荷载P k 引起的支点截面剪力当 q m 0 >cq m 时,将车道荷载的集中荷载P k 作用于支点截面处,引起的支点截面剪力最大;当 q m 0 <cq m 时,设车道荷载的集中荷载P k 作用于距左支点 x 位置处,x 值越大,P K 作用位置处的横向分布系数值kq m 越大,而对应于Pk 作用位置处剪力影响线的纵标越小,写出由车道荷载的集中荷载PK 引起的支点剪力计算式,利用高等数学求极值的方法,确定最不利的荷载布置。
②由车道荷载的均布荷载qK 引起的支点截面剪力求解按不变的 mc 计算由车道荷载均布荷载标准值q k 引起的内力值,与考虑横向分布系数变化区段均布荷载标准值qk 引起的内力变化值之和。
注意后者合力点位置极其相应的影响线纵标的取值。
③车道荷载引起的支点截面剪力车道荷载引起的支点截面剪力等于集中荷载 PK 与均布荷载qK 引起的支点截面剪力之和。
支点截面车道荷载剪力:])(2[)1(1010kq k k k cq q k cq q m y p q y m m l q m V +-+Ω+=ξμ 式中 Ω——剪力影响线面积; 1l ——m变化点至支点截面距离;1y ——在1l 范围内,m由m c 改变形成的图形形心对应的剪力影响线竖标值;k y ——与P k 位置对应的剪力影响线竖标值;k m ——与P k 位置对应的荷载横向分布系数值。
图 3-3 荷载横向分布系数沿全桥的分布支点截面最大车道荷载剪力q V 0max 表3-8计算图形梁号 Ωkcq q mkcq q q y m m l 101)(2-kq k k m y p)1(max 0μ+=q V ξ[①+②+③]① ② ③④169.82-6.43116.81234.26255.386.00227.19375.15340.959.32227.1360.699(4)人群荷载人群荷载为均布荷载,由其引起的支点剪力与由车道荷载的均布荷载 qK 引起的支点截面剪力计算方法相同。
支点截面最大人群荷载剪力r V 0max 表3-9 计算图形梁号Ωr cr q mr cr r q y m m l 101)(2- r V 0max① ② ③=①+② 119.164.16 23.32212.49 -2.87 9.6235.85 -1.354.50(三)内力组合根据《桥规》(JTG D60)有关规定,本设计采用以下作用效应组合。
(1)基本组合弯矩 r q G r q G d M M M M M M M 008.126.108.1)4.18.04.12.1(9.00++=⨯++=γ 剪力 r q G r q G d V V V V V V V 008.126.108.1)4.18.04.12.1(9.00++=⨯++=γ (2)短期效应组合弯矩 r q G s M M M M +++=)1/(7.0μ剪力 r q G s V V V M +++=)1/(7.0μ (3)长期效应组合弯矩 ])1/([4.0r q G l M M M M +++=μ 剪力 ])1/([4.0r q G l V V V M +++=μ弯矩组合 表3-10剪力组合表3-11(二)行车道板的内力计算(一)确定行车道板的类型实际工程中桥面板可能计算图式有梁式单向板、悬臂板、铰接悬臂板、双向板;本桥桥面板之间为铰接。
(二)计算每延米板上的恒载表3-12(三)车辆轮载在板上的分布计算假定:① 充气车轮与桥面的接触面为 a1×b1的矩形面其中,a1为行车向的着地长度,a 1 =0.2m; b1 为车轮着地宽度, b 1=0.6m 。
② 轮压荷载通过桥面铺装按45°扩散轮压荷载分布面积= )2()2(11H b H a +⨯+ 其中,H 为铺装层厚度。
(四)翼缘板计算跨度及荷载分布宽度表3-13注:0l 为悬臂板净跨度。
(五)每延米板内力计算图 6 悬臂板内力计算简图表3-14 荷载 项目单位计算值 恒载悬臂板根部弯矩221i G gl M -= KN-M-3.38悬臂板根部剪力0gl V G =KN6.69汽车轮载μ+11.3轮载对于悬臂板根部的分布宽度am3.84汽车轴重PKN140悬臂板根部弯矩)42(4)1(10H b l a PM q +-+-=μK N-M -19.08悬臂板根部剪力aPV q 4)1(μ+= KN23.70 基本组合弯矩 =d M 0γr q G M M M 008.126.108.1++K N-M-27.69剪力 =d V 0γr q G V V V 008.126.108.1++KN 37.09第四部分配筋计算一、控制内力值汇总控制内力值汇总表4-1二、行车道板的配筋计算(一)正截面设计表4-2(二)斜截面抗剪承载力验算表4-3若满足x d V V ≤0γ,可不进行斜截面抗剪承载力验算,仅需按构造要求配置箍筋。
三、主梁配筋计算(一)翼缘板宽度和中性轴位置的确定 表4-4(二)受拉钢筋配置主梁截面其中性轴在翼板内,故可按单筋矩形截面进行设计(若在腹板内,则用双筋设计,不能用表4-4计,而自行列表计算)。