桥梁工程课程设计说明书(模板)
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1.设计资料与结构布置1.1设计资料
1.1.1 跨径
标准跨径:
计算跨径:
主梁全长:
1.1.2 桥面净宽
净7m(行车道)+2×0.75(人行道)。
1.1.4设计荷载
公路-Ι级,人群荷载3.0kN/m2,结构重要性系数
01.0
r 。
1.1.5 桥面铺装
4cm厚沥青混凝土面层,其下为C25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为1.5%。两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。
1.1.6 材料
混凝土:主梁C40,钢筋混凝土重度为25kN/m3;
沥青混凝土面层,重度为23kN/m3;
C25混凝土垫层,重度为24kN/m3
1.1.7 主梁数及横隔梁数
主梁数:5;横隔梁数:5。
1.2结构布置
根据设计资料及装配式简支梁桥的构造要求,现拟定结构尺寸如下:主梁高1.3m,主梁间距为1.6m,梁肋宽为18cm,T形梁翼缘板与腹板交接处厚14cm,翼缘悬臂端厚8cm。设置五根横隔梁,横隔梁上缘16cm,下缘14cm。
图1-1 主梁横截面布置图
图1-2 横隔梁布置图
2.主梁恒载内力计算:2.1恒载集度计算:
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:52/52/
g=⨯=
4KN m
合计:
对于边主梁:
对于中主梁:
2.2、恒载内力计算
计算内梁与边梁的恒载内力。
2.2.1支点截面:
x=0 M=0
边梁
内梁
2.2.2 l/4截面:
x= l/4
边梁
内梁
2.2.3 跨中截面
x= l/2 Q=0
边梁
内梁
表2-1 主梁恒载内力
内力
剪力Q(kN)弯矩M(kN.m)截面位置x
x=0
x=l/4
x=l/2
注:括号()内值为中主梁内力
3.主梁活载内力计算
3.1支点处荷载横向分布系数
按《桥规》规定:汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。
图3-1 支点处各主梁横向分布情况
支点处各主梁横向分布情况如下表:
表3-1 支点横向分布系数
梁号车道荷载人群荷载1(5)号梁
2(4)号梁
3号梁
3.2跨中荷载横向分布系数
此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:
可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数m c 。 3.2.1求荷载横向分布影响线坐标
本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.6m ,则:
∑=5
1
2
i i
a
=2)6.12(⨯+2)6.1(+2)6.1(-+2)6.12(⨯-=25.60
1号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:
11η =n
1
+
∑=5
1
i 2
1
2
a i a =5
1+60.25)6.12(2⨯=0.60 15η=n 1-∑=51
i 2
51 a i
a
a =51-0.40=-0.20
2(4)号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:
21η =n 1+∑=51
i 2
12 a i
a a =51+60.256.12.3⨯=0.40
25η=n 1-∑=51
i 2
52 a i
a
a =51-60.25)2.3(6.1-⨯=0
3号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:
31η =35η=n
1
=0.2
3.2.2画出各主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载:
图3-2 跨中各主梁横向分布情况
3.2.3计算荷载横向分布系数 1、5号梁: 确定0点位置
解得x =480cm 车辆荷载
cq m =
2
∑q
η
=21×480
60.0×(460+280+150-30)=0.538 人群荷载 cr m =r η=480
60.0×(480+30+275)=0.684
2、4号梁: 确定0点位置
cq
m =
2
∑q
η=21×640
40.0×(620+440+310+130)=0.469 cr m =
40
.640.0×(640+30+275
)=0.442
3号梁:
cq m =
2
∑q
η
=
2
1
×(0.2+0.2+0.2+0.2) =0.4 cr m =0.2+0.2=0.4
3.3荷载横向分布系数汇总
表3-2 荷载横向分布系数
梁号 荷载位置 公路-Ι级 人群荷载 备注 1(5)号梁
跨中m c 0.538
0.684
偏心压力法 支点m o 杠杆原理法 2(4)号梁
跨中m c
0.469
0.442 偏心压力法 支点m o 0 杠杆原理法 3号梁
跨中m c
0.4
0.4 偏心压力法 支点m o
杠杆原理法
3.4各梁弯矩
、和剪力、计算
3.4.1汽车荷载作用
公路-Ι级均布荷载: q k =10.5kN/m 对于集中荷载,采用内插法:
k P = [180+
5
50180
360--×(19.5-5)]=238kN