简支梁桥设计
11米跨径简支梁桥的设计方案
11米跨径简支梁桥的设计方案一、引言梁桥作为交通运输领域中常见的桥梁形式之一,在城市道路和农村交通中起着重要的作用。
本文将针对一座跨度为11米的简支梁桥进行设计方案的探讨和讲解,旨在提供一种具有可行性和可靠性的梁桥设计思路。
二、桥梁类型选择在选择适合跨度为11米的梁桥类型时,简支梁桥是一种常见且经济实用的选择。
简支梁桥的特点是梁两端支座不受水平力的约束,简化了结构形式,降低了桥梁建设成本。
三、梁材料选择钢筋混凝土是常用的梁材料之一,具有良好的耐久性和承载能力。
在本设计方案中,我们选择了C30的钢筋混凝土作为梁桥主体的材料。
C30的强度等级能够满足11米跨度简支梁桥的承载要求。
四、桥面铺装选择桥面铺装的选择应考虑到行车安全性和经济性。
在本设计方案中,我们建议选择沥青路面作为桥面铺装材料。
沥青路面具有良好的抗滑性能和减震效果,能够提升行车的舒适性和安全性。
五、桥墩设计桥墩是梁桥的支撑结构,直接影响桥梁的承载能力和稳定性。
在11米跨度的简支梁桥中,我们建议采用矩形桥墩作为支撑结构。
矩形桥墩具有简单的结构形式和良好的承载能力,适合应对一般交通荷载。
六、梁底部纵向钢筋布置梁底部纵向钢筋的布置是梁桥设计中的重要环节,直接关系到梁的承载能力和受力性能。
在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁底部纵向钢筋的设置,以保证梁的整体受力均匀,并提高梁的抗弯能力。
七、梁顶部纵向钢筋布置梁顶部纵向钢筋的布置同样需要考虑梁的承载能力和受力性能。
在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁顶部纵向钢筋的设置,以增强梁的抗弯和抗剪能力,并提高桥梁的整体稳定性。
八、横向钢筋布置横向钢筋的布置是为了增加梁的抗剪能力和承载能力。
在本设计方案中,我们采用合理的横向钢筋布置密度,均匀分布在梁的截面上,以提高梁的整体稳定性和承载能力。
九、桥梁施工方案对于11米跨度的简支梁桥,施工方案应充分考虑施工时间、成本和质量。
在本设计方案中,我们建议采用预制梁的施工方式,以提高施工效率和质量。
30简支梁桥课程设计
30简支梁桥课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习30简支梁桥的相关知识,使学生掌握梁桥的基本结构、受力特点和设计原理。
知识目标包括:了解梁桥的定义、分类和基本组成;掌握简支梁桥的结构特点和受力分析;熟悉梁桥的设计原理和计算方法。
技能目标包括:能够运用梁桥的相关知识进行简单的结构设计和计算;具备分析和解决梁桥工程问题的能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对桥梁工程学科的兴趣和热情;增强学生对工程安全的意识和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括梁桥的基本概念、简支梁桥的结构特点、受力分析、设计原理和计算方法。
具体包括以下几个部分:1.梁桥的基本概念:介绍梁桥的定义、分类和基本组成。
2.简支梁桥的结构特点:讲解简支梁桥的结构形式、受力特点和适用范围。
3.受力分析:分析简支梁桥在各种荷载作用下的内力分布和应力状态。
4.设计原理:讲解梁桥设计的基本原则和方法,包括材料选择、结构尺寸确定和强度校核。
5.计算方法:介绍梁桥设计计算的基本步骤和常用计算公式。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括:1.讲授法:通过讲解梁桥的基本概念、设计原理和计算方法,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际工程案例,使学生更好地理解梁桥的结构特点和受力分析。
3.实验法:安排实验课程,使学生能够亲自操作和观察梁桥的受力现象,提高实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的桥梁工程教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,帮助学生深入理解梁桥的设计和计算。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,直观地展示梁桥的结构形式和受力现象。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保学生能够进行顺利的实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面客观地评价学生的学习成果。
四川大学简支梁桥设计范例
第一章设计任务书1.1基本设计资料跨度和桥宽1)标准跨径:20.00 (墩中心距离)=2.6=22.6m 2)计算跨径:19.50 (支座中心距离)+2.6=22.1m 3)主梁全长:19.96 (主梁预制长度)+2.6=22.56m 4)桥面净空:净7m (行车道)+2 X 1m 人行道1.技术标准1)设计荷载标准:公路一II 级,人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m 计算,人群荷载3kN/m 2 2)环境标准:1类环境 3)设计安全等级:二级 2 .主要材料1)混凝土:混凝土简支T 梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装上层采 用0.03m 沥青混凝土,下层为0.06〜0.13m 的C30混凝土,沥青混 凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。
3 .钢筋:主筋用HRB400,其它用HPB300O1.1.4构造形式及截面尺寸7003cm 厚沥青混凝土23 487.5 487.5-V« ___________________________________________________________________________________________________________________ W1996/2图1桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm )如图1所示,全桥共由5片T 形梁组成,单片T 形梁高为1.4m , 宽1.8m ;桥上的横坡为双向2% ,坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装 控制;设有5根横梁。
100806〜13cmC30混凝土618 7-H_1 -------------O4T一一第二章主梁的荷载横向分布系数计算2.1主梁荷载横向分布系数的计算2.1.1刚性横梁法计算横向分布系数因为每一片T型梁的截面形式完全一样,所以:1 a eH —— + iij n5z a式中,n=5, Z a2 =2x(3.62+1.82) m2 =32.4 m2i—1表一j值计算表计算横向分布系数:根据最不利荷载位置分别布置荷载。
30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计
30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计1.1上部结构计算设计资料及构造布置1.1.1 设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m;主梁全长:29.96m;计算跨径:28.66m;桥面净宽:净—9+2×1.5m。
2.设计荷载车道荷载:公路—I级;人群荷载:3kN/㎡;每侧人行道栏杆的作用力:1.52kN/㎡;每侧人行道重:3.75kN/㎡。
3.桥梁处河道防洪标准为20年一遇设计,50年一遇校核,桥下通过流量1000/s时,落差不超过0.1m。
4.桥下净空取50年一遇洪水位以上0.3m。
5.材料及工艺混凝土:主梁采用C50混凝土;钢绞线:预应力钢束采用Φ15.2钢绞线,每束6根,全梁配5束;钢筋:直径大于等于12mm的采用HRB335钢筋,直径小于12mm的采用R235钢筋。
采用后张法施工工艺制作主梁。
预制时,预留孔道采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管成型,钢绞线采用T双作用千斤顶两端同时张拉,锚具采用夹片式群锚。
主梁安装就位后现浇600mm宽的湿接缝,最后施工混凝土桥面铺装层。
6.基本计算数据基本计算数据见表5-1〖注〗本例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
f'ck和f'tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度,则:f'ck = 29.6MPa,f'tk = 2.51MPa。
1.1.2 方案拟定及桥型选择1.桥型选取的基本原则(1) 在符合线路基本走向的同时,力求接线顺畅、路线短捷、桥梁较短、尽量降低工程造价(2)在满足使用功能的前提下,力求桥型结构安全、适用、经济、美观。
同时要根据桥位区的地形、地貌、气象、水文、地质、地震等条件,结合当地施工条件,选用技术先进可靠、施工工艺成熟、便于后期养护的桥型方案。
(3)尽量降低主桥梁体高度,缩短桥长。
2.桥型方案比选根据桥位的通航要求,结合桥位处的地形地貌、地质等条件,我们对简支梁桥、悬臂梁桥、T型刚构桥三种方案进行比选(1)简支梁桥方案采用预应力混凝土箱形截面形式,此结构为静定结构,结构内力不受地基变形及温度变化等的影响,因此对基础的适应性好。
简支梁桥设计范例-本科毕业设计
1 设计依据1.1工程概述该桥设计车速为80Km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。
桥梁全长4×30m,上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥,下部结构为双柱式墩,桩基础,轻型薄壁桥台。
本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。
1.2 自然条件(1)河流及水文情况河床比降为+1.25%,设计洪水位为14m,桥下没有通航要求。
(2)当地建材情况桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供,水泥与钢材可选择当地材料市场供应。
(3)气象情况查阅当地气象资料。
年极端最高气温44ºC,年最低气温-12ºC。
(4)地震情况地震烈度为6级。
1.3 设计标准及规范1.3.1 设计标准桥型:双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度:全宽17.6m桥面净宽:净—14+2×1.8m。
桥面纵坡:2.0%桥面横坡:2.0%车辆荷载等级:公路-Ⅰ级1.3.2 设计规范《公路工程抗震设计规范》(JTJ004---2005)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041---2000)《公路工程技术标准》(JTG01---2003)《公路桥涵通用规范》(JTG60---2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62---2004)2 方案构思与设计2.1 桥梁设计原则(1)使用上的要求桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
(2)舒适与安全性的要求现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
(3)经济上的要求在设计中必须进行详细周密的技术经济比较,使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。
桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。
简支梁桥毕业设计
简支梁桥毕业设计一、简支梁桥的定义和特点简支梁桥是一种常见的桥梁结构,主要由梁体和支座组成。
它的主要特点是支座仅能够在梁体上产生垂直反力,不能产生水平反力。
简支梁桥常用于跨越小型河流、道路和铁路等场所,具有结构简单、施工方便、造价较低等优点。
二、简支梁桥毕业设计的意义毕业设计是对学生所学知识的综合运用,通过设计一座简支梁桥来巩固学生在结构力学、土木工程等方面的知识。
这对学生提升工程设计能力、加深对桥梁结构的理解都具有重要意义。
三、简支梁桥毕业设计的步骤1. 需求分析首先需要对桥梁的使用要求进行分析,明确设计的目的和功能。
比如确定桥梁的跨度、通行荷载、风荷载等。
这些参数将直接影响到桥梁的结构设计。
2. 结构设计在结构设计阶段,需要考虑桥梁的材料选择、桥墩和桥面板的尺寸等。
通过结构分析和计算,确定各个结构部件的尺寸和形状,并考虑静力学平衡条件。
3. 施工方案施工方案是设计的重要组成部分。
在制定施工方案时,需要考虑到材料供应、施工设备、施工工艺等因素,保证设计能够顺利实施。
4. 工程预算工程预算是毕业设计中的重要步骤,它能够通过对工程材料、施工机械、人工费用等的预估,制定出一个符合实际情况的经济预算。
5. 结果分析在设计完成后,需要对设计结果进行分析,对设计过程中的假设和简化进行检验,确保设计的合理性和可行性。
四、简支梁桥设计中需要注意的问题1. 建模方法选择在进行简支梁桥的设计时,可以采用不同的建模方法进行结构分析。
常见的方法有解析方法、数值方法和试验方法等。
需要根据具体情况选择合适的方法。
2. 荷载计算在简支梁桥设计中,荷载计算是一个重要的步骤。
需要考虑到静态荷载、动态荷载和温度荷载等因素,确保设计能够满足桥梁使用的需求。
3. 材料选择在桥梁设计中,材料的选择直接关系到桥梁的承载能力和使用寿命。
需要综合考虑材料的力学性能、耐候性能等因素,选择合适的材料。
4. 施工工艺桥梁的施工会对最终的结构性能产生影响。
简支梁桥主梁内力综合计算课程设计
- 简支梁桥主梁内力综合计算在结构工程领域中,简支梁桥主梁内力综合计算是一个重要的课程设计,它涉及到桥梁结构设计中的关键问题,并对工程实践具有重要的指导意义。
简支梁桥主梁内力综合计算课程设计旨在通过对简支梁桥主梁内力的计算分析,使学生掌握桥梁结构设计的基本原理和方法,培养学生的工程实践能力和创新思维。
本文将从简支梁桥的定义、主梁内力的基本原理和相关计算方法,以及个人观点和理解等方面对这一课程设计主题进行全面评估和深入探讨。
一、简支梁桥的定义简支梁桥是指桥梁主梁两端支座为简支的一种桥梁结构形式。
它是桥梁工程中最常见的一种形式,具有结构简单、施工方便、适用范围广等特点。
在简支梁桥结构设计中,主要涉及到主梁内力的计算和分析,以保证桥梁结构的安全可靠。
对简支梁桥的定义和特点的理解,对于进行主梁内力综合计算课程设计具有重要的启发和指导作用。
二、主梁内力的基本原理和计算方法简支梁桥主梁的内力是指在桥梁荷载作用下,主梁内部产生的受力状态,包括横向力、纵向力和弯矩等。
主梁内力的计算是桥梁结构设计中的核心内容,它直接关系到桥梁结构的安全性和稳定性。
主梁内力的计算方法主要包括静力法、力法、位移法等。
在课程设计中,学生需要综合运用这些方法,对简支梁桥主梁的内力进行计算和分析,提高他们的工程实践能力和创新思维。
对主梁内力的基本原理和计算方法的深入理解,对于进行主梁内力综合计算课程设计具有重要的指导意义。
三、个人观点和理解个人认为,简支梁桥主梁内力综合计算是一门非常重要的课程设计,它对于学生的综合能力和创新能力有着很高的要求。
通过这门课程设计,学生不仅能够掌握桥梁结构设计的基本原理和方法,还能够培养他们的工程实践能力和创新思维。
在实际工程中,简支梁桥是一种常见的桥梁形式,掌握其主梁内力的计算和分析方法,对于工程实践具有重要的指导意义。
我对这门课程设计充满了兴趣和热情,希望能够通过自己的努力,深入学习和掌握相关知识,为将来的工程实践打下坚实的基础。
桥梁工程课程设计-简支梁桥
装配式钢筋混凝土简支板桥设计一. 设计资料1. 桥面跨径及桥宽标准跨径:根据该跨桥梁的方案比选,且该河流无通航要求,并根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的新建桥梁标准跨径的要求,方案确定为标准跨径13米的钢筋混凝土空心简支板。
主梁全长:伸缩缝取4厘米,梁长12.6米。
计算跨径:根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的规定,板的计算跨径取相邻两支承中心的距离,本桥取为12.6米。
桥面宽度:根据《公路桥涵设计通用规范》确定桥面宽度为:净—7m+2×0.75m。
2. 设计荷载:荷载等级:公路—Ⅰ级3.材料钢筋:主钢筋用Ⅱ级钢筋,其他钢筋用Ⅰ级钢筋混凝土:C354. 地形、地质条件桥址处在河道标高为0.0米;桥头路面标高为7.5米;河道边坡为1:2;相应标准跨径L,河底宽B=60m。
桥址处4.0m高程以上为耕植土,4.0m高程以下为亚粘土,其13mb基本承载力为200kpa,内摩擦角为20。
5.该河道无通航要求;设计洪水位为5.5m。
7500.0设计依据:(1).《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021—85);(2).《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023—85);(3) . 《结构设计原理》第二版人民交通出版社;(4).《桥梁工程》合肥工业大学出版社;二. 构造布置:1 . 板桥横断面:参考我国交通部制定的跨径6—13m空心板的标准图板厚的取值为0.4—0.8m,本设计板厚取0.7m,并采用空心截面以减轻结构的自重。
采用装配法施工,即先预制,后吊装的方法。
根据施工现象的吊装能力,预制板宽为0.99m。
具体尺寸见下图2 . 板梁: 根据施工现场的吊装能力,预制板宽0.99m,其余尺寸见下图三、板的毛横截面几何特性计算;(一) 预制板的截面几何特性:3211、 补上挖空部分以后得到的截面,其几何特性为:面积A b =99×70=6930cm 2对上缘的面积矩:S b =A b y b =6930×35=242550cm 3重心至截面上缘的距离 y b =35cm 。
新建铁路简支梁桥设计
新建铁路简支梁桥设计第一节概述本桥为单线铁路桥,位于城市的郊区,桥上线路为平坡、直线。
采用双片肋式T形截面,道碴桥面,设双侧带栏杆的人行道,桥下净空5m,本桥设计采用多跨简支梁桥方案,计算跨度采用18m。
3计算。
距一、上部结构梁体尺寸选定根据《铁路桥涵设计基本规范》(以下简称《桥规》)的规定,本桥每孔梁沿纵向分成两片,每片梁的截面型式为T形,道碴槽宽度为3.9m,每片梁的上翼缘宽度为1.92m。
梁的计算跨度采用18m,梁全长18.6m,梁缝0.06m。
本桥主梁高度采用2.0m,两片梁的中心距为1.8m。
跨中腹板厚270mm,靠近梁端部分腹板厚增大到460mm,下翼缘宽度采用700mm。
在梁端及距梁端4.3m和跨中处,共设置5块横隔板,中间横隔板厚度选用160mm,端部横隔板厚度采用460mm。
道碴槽由桥面板和挡碴墙围成,桥面板为悬臂结构,厚度是变化的,端部采用《桥规》规定的最小厚度120mm,在板与梗相交处设置底坡为 1:3的梗胁,板厚增至245mm。
挡碴墙设在桥面板的两侧,高300mm,沿梁长范围内设5处断缝,每隔3m设置一个泄水孔。
墩顶纵㎜,上第三节内力计算及配筋设计三、桥面板计算及配筋设计1、计算荷载道碴槽板系支承在主梁梁梗上,按固结在梁梗上的悬臂梁计算,作用在其上的荷载分恒载和活载。
恒载有:⑴已知道碴及线路设备重为10kpa ,取顺桥方向1m 宽时,沿板跨度其值为g 1=10KN/m 。
⑵钢筋混凝土人行道板重g 2=1.75KN/m 。
⑶道碴槽板的自重按容重25KN/m 3计算,为简化计算,可取板的平均厚度h i 按均布荷载考虑。
当顺桥方向取1m 宽时,沿板跨度方向其值为g 3=25h i ,h=(25-20)250KN 1:1分式中:'h —轨枕底至梁顶的高度,'h =0.3m 。
()μ+1 —列车活载冲击系数,1+μ=1+⎪⎭⎫⎝⎛+L 306α ()()92.152.01414=-=-=h αm,m L 915.0=⑵人行道竖向静活载,指行人及维修线路时可能堆积在人行道上的线路设备及道碴重梁。
简支梁桥毕业设计
简⽀梁桥毕业设计第⼀章设计⽅案⽐选1.1 设计资料青岛⾼新区科技⼤道桥:规划河道宽度76m,河底标⾼-0.05m,设计洪⽔⽔位⾼程2.45m,河岸标⾼3.5m;设计洪⽔频率1/100,桥下不通航,不需考虑流冰;双向4车道,设计时速60km/h,设计荷载为公路I级;地震烈度为6度。
1.2 ⽅案编制初步确定装配式预应⼒混凝⼟简⽀T梁桥、钢筋混凝⼟拱桥、等截⾯预应⼒混凝⼟连续梁桥三种桥梁形式。
(1)装配式预应⼒混凝⼟简⽀T形梁桥图1-1 预应⼒混凝⼟简⽀T形梁桥(尺⼨单位:cm)孔径布置:26m+26m+26m,桥长78⽶,桥宽2×12m(分离式)。
桥⾯设有1.5%的横坡,不设纵坡,每跨之间留有4cm的伸缩缝。
结构构造:全桥采⽤等跨等截⾯预应⼒T形梁,主梁间距2.4m。
预制T梁宽1.8m,现浇湿接缝0.6m,每跨共设10⽚T梁,全桥共计30⽚T梁。
下部构造:桥墩均采⽤双柱式桥墩,基础为钻孔灌注桩基础,桥台采⽤重⼒式U形桥台。
施⼯⽅法:主梁采⽤预制装配式施⼯⽅法。
(2)钢筋混凝⼟拱桥图1-2 钢筋混凝⼟拱桥(尺⼨单位:cm)孔径布置:采⽤单跨钢筋混凝⼟拱桥,跨长78m。
结构构造:桥⾯⾏车道宽15m,两边各设1.5m的⼈⾏道,拱圈采⽤单箱多室闭合箱。
下部构造:桥台为重⼒式U形桥台。
(3)装配式预应⼒混凝⼟连续梁桥图1-3 预应⼒混凝⼟连续梁桥(尺⼨单位:cm)孔跨布置:24m+30m+24m,桥长78m,桥⾯宽18m(整体式),设有2m的中间带,桥⾯设有1.5%的横坡,其中中间标⾼⾼于外侧标⾼。
主梁结构:上部结构为等截⾯板式梁。
下部结构:上、下⾏桥的桥墩基础是连成整体的,全桥基础均采⽤钻孔灌注摩擦桩,桥墩为圆端型形实体墩。
施⼯⽅案:全桥采⽤悬臂节段浇筑施⼯法。
1.3 ⽅案⽐选表1-1 ⽅案⽐选表选择第⼀⽅案经济上⽐第⼆⽅案好;另外第⼀⽅案⼯期较短,施⼯难度较⼩;在使⽤性与适⽤性⽅⾯均较好。
所以选择第⼀⽅案作为最优⽅案。
混凝土简支梁桥构造与设计
M中=+0.7M0 M支=-0.7M0
式中: M0=M0p + M0g M0p—— 1m宽简支板条的跨中活载弯矩 M0g —— 1m宽简支板条的跨中恒载弯矩
第40页/共42页
1m宽简支板条的跨中汽 车荷载弯矩:
M cp
1
P
8a
(l
b1 ) 2
1m宽简支板条的跨中结 构自重弯矩:
M cg
1 gl 2 8
第23页/共42页
2)横隔梁横向连接构造 横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。
图5-21 装配式横隔板横向联接构造
第24页/共42页
混凝土简支箱形梁桥 (1)箱形梁的特点
1)箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥,但适用于全截面参与受力的预应力混 凝土梁桥。
2)箱形截面梁抗扭能力比较大。 3)箱梁横向抗弯刚度大,对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁 好得多。
第4页/共42页
装配式简支板桥的构造 (1)总体构造
1)截面形式 1)实心板桥
2)空心板桥
图5-3 空心板截面形式
第5页/共42页
图5-4 空心板
第6页/共42页
图5-5 空心板
第7页/共42页
图5-6 空心板
第8页/共42页
图5-7 空第心9板页/共42页
(2)板间横向连接构造 横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。
及理论分析主梁抗扭刚度较大)
跨中弯矩
M中=+0.5M0
支点弯矩
M支=-0.7M0
式中:
M0=M0p + M0g
M0p—— 1m宽简支板条的跨中活载弯矩
M0g ——
1m宽简支板条的跨中恒载弯矩
简支梁桥设计
XXX简支梁桥设计第一部分设计资料一、课题与设计资料(一)、设计资料设计名称:XXX简支梁桥地理位置及其用途:此设计所做桥梁位于XXX。
此桥的建立完全的解决了两岸群众滑索道的跨河方式,为人们的生活,尤其是青少年上学提供了安全保障。
桥面净空:净-7+2×0.75m设计荷载:公路一级,人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计主梁跨径和全长:标准跨径40m,主梁宽1.8m,计算跨径39.96m地理位置图如下:(二)、设计任务与资料1.主梁尺寸拟定2.桥梁总体布置图,主梁纵、横截面布置图(CAD出图)3.桥面构造横截面图(CAD出图)4.荷载横向分布系数计算书5.主梁内力计算书6.行车道板内力计算书7.横隔梁内力计算书第二部分设计计算内容一、桥面铺装的确定:日交通量组成1、轴载分析:我国路面设计以双轮轴单载100KN为标轴载。
当验算半刚性基层层底拉应力时,各级轴载换算采用下式计算:)8N=∑k i=1C/1·C/2·n i(PiP其中:N——标准轴载的当量次数,次/日;n i——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;P——标准轴载,KN;P i——被换算车辆的各级轴载,KN;C/1——轴数系数,当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,轴数系数C/1=1+2(m-1),m为轴数;C/2——轮轴系数,单轮轴位18.5,双轮轴为1,四轮轴为0.09;K——被换算车辆的类型。
计算内容如下表:一级沥青公路的设计年限15年,双向车道的车道系数0.6~0.7,取0.65,则设计当量轴次为:N e/=[(1+r)r−1]×365r·N1·η=[(1+0.07)15−1]×3650.07·1786.21·0.65=10649134.79次2、由下表可知铺装层确定:面层类型的选择路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次1065×104次左右,面层宜选择沥青混凝土,又由于该路面等级高所承受荷载重,因此采用三层式结构铺设,即表层30mm细粒式沥青混凝土,中层40mm中粒式沥青混凝土,下层50mm粗粒式沥青碎石。
30米简支梁桥的设计说明书
第1章设计总说明书1.1 技术资料1.1.1 桥面净空净9+2×1.5(人行道)1.1.2 设计荷载公路Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m21.1.3 计算要求设计流量设计水位确定桥长确定桥面最低标高上部结构内力计算下部结构计算1.2 结构形式上部采用30m装配式预应力混凝土T形梁下部采用双柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔灌注桩,支座采用矩形板式橡胶支座。
桥位地质剖面图:见附图11.3 主要材料1.3.1 混凝土主梁、人行道、栏杆及铺装层均采用C40号混凝土。
1.3.2 预应力钢束采用1×7标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224—1995钢绞线。
1.3.3 普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋。
1.3.4 锚具按后张法施工工艺制作主梁,采用HVM15-9型锚具。
1.3.5 基本计算数据材料特性表表1-1 名称项目符号单位数据混凝土强度等级 C MPa 40弹性模量cE MPa 3.25⨯104轴心抗压标准强度ckf MPa 26.8抗拉标准强度tkf MPa 2.4轴心抗压设计强度cdf MPa 18.4抗拉设计强度tdf MPa 1.65钢绞线抗拉强度标准值pkf MPa 1860弹性模量pE MPa 1.95⨯105抗拉强度设计值pdf MPa 1260纵向抗拉普通钢筋抗拉强度标准值skf MPa 400弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 330箍筋抗拉强度标准值skf MPa 335弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 2801.4 上部结构说明书1.4.1 技术标准和技术规范《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTJ021-89 《公路工程技术标准》 JTJ01-881.4.2 技术标准标准跨径:30m计算跨径:29.16m主梁全长:29.96m支点距端顶:0.40m梁高:2.00m设计荷载:公路Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2桥面净空:净-9+2 1.51.4.3 设计要求A为减轻主梁的安装重量,增强桥梁的整体性,在预制T梁上设40cm的湿接缝B 设计构件尺寸按规范图C 对内梁各截面进行验算1.4.4 施工要点A支架模板,保证工程构造物的形状,尺寸及各部分相互间位置的正确性B 预应力钢束采用超张拉,严格按规程操作C 管道或成孔要保证质量,保证孔道畅通D 保证混凝土质量1.5 下部结构说明书1.5.1 各部分尺寸见墩,台一般构造图1.5.2 质量标准A灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定B成孔深度必须符合设计要求C实际浇注混凝土不得小于计算体积D灌注后的桩顶标高必须符合设计要求1.5.3 施工注意事项A 预防塌孔B 预防桩孔偏斜C 预防钢筋笼变形,保护层不够,深度不符合要求第2章水文计算2.1设计流量的计算2.1.1 洪峰流量频率计算表洪峰流量频率计算表表2-1 按年份顺序排列按流量递减顺序排列K K2 P=m/(n+1)×% 年份流量(m3/s)序号年份流量1975 2000 1 1992 2950 1.73 3.00 4.376 2100 2 86 2600 1.53 2.34 8.777 2380 3 80 2500 1.47 2.16 13.078 2170 4 77 2380 1.40 1.96 17.479 1700 5 83 2250 1.32 1.75 21.780 2500 6 78 2170 1.28 1.63 26.181 600 7 76 2100 1.23 1.53 30.482 1080 8 75 2000 1.18 1.38 34.883 2250 9 87 1900 1.12 1.25 39.184 1100 10 95 1850 1.09 1.18 43.585 1480 11 79 1700 1.00 1.00 47.886 2600 12 88 1650 0.97 0.94 52.287 1900 13 96 1530 0.90 0.81 56.588 1650 14 85 1480 0.87 0.76 60.989 1300 15 91 1360 0.80 0.64 65.290 1000 16 89 1300 0.76 0.58 69.691 1360 17 84 1100 0.65 0.42 73.992 2950 18 82 1080 0.64 0.40 78.3续表2-1 按年份顺序排列按流量递减顺序排列K K2 P=m/(n+1)×% 年份流量(m3/s)序号年份流量93 900 19 94 1010 0.59 0.35 82.694 1010 20 90 1000 0.588 0.35 87.095 1850 21 93 900 0.53 0.28 91.3 96 1530 22 81 600 0.35 0.12 95.7 ∑3741022s m Q /170022/374103==2.1.2 绘制经验频率曲线见海森机率格纸(附图2)2.1.3 绘制理论频率曲线并确定Q 、C V 、C S 三个统计参数C V ---离差系数 112--=∑=n nKC ni iV (2-1)37.01222212=--=∑=ni iV KCC S ---偏差系数 v s nC C = (2-2) p---设计频率 (%)频率曲线表 表2-2P (%)1510205075 90 95 理论频率曲线经验频率曲线 Q 3350 2850 2560 2235 16201140830650(一) Q=1700C V =0.37C S =0.74∮ 2.85 1.83 1.33 0.79 -0.12 -0.72 -1.18 -1.40 Q 3493 2851 2537 2197 16251247958819(二) Q=1700 C V =0.37 C S =1.11∮ 3.09 1.89 1.34 0.74 -0.18 -0.74 -1.10 -1.28 Q 3643 2889 2543 2165 158712351008895(三) Q=1700C V =0.37C S =0.80∮ 2.89 1.84 1.34 0.78 -0.13 -0.73 -1.17 -1.38 Q3518 2857 2543 2191 16181241964832通过以上比较,第三组数据与经验频率曲线最接近,所以取C V =0.37, C S =0.82.1.4 设计流量和设计水位取设计频率p=1%,得:s m Q C Q Q V P P S /35181700)37.089.21()1(3%1%1=⨯⨯+=+====φ水面宽度及过水面积计算,按形态图,全按河槽计算,假设设计水位为199.2m 时,计算流量见见表2-3。
简支梁桥课程设计
简支梁桥课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简支梁桥的基本结构、工作原理及力学特性;2. 使学生了解简支梁桥的设计步骤、设计原则以及相关计算方法;3. 帮助学生理解桥梁工程中简支梁桥的应用及其在我国交通建设中的重要性。
技能目标:1. 培养学生运用力学知识进行简支梁桥受力分析的能力;2. 提高学生运用数学知识解决简支梁桥设计问题的能力;3. 培养学生团队合作精神和沟通表达能力,提高学生解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对桥梁工程及力学学科的兴趣,激发学生探索科学奥秘的热情;2. 培养学生严谨认真、勤奋刻苦的学习态度,提高学生的自主学习能力;3. 增强学生的国家意识、民族自豪感,让学生认识到科技在国家建设中的重要作用。
课程性质:本课程为工程技术类课程,旨在让学生通过实际操作,掌握简支梁桥的设计原理和方法。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的力学、数学基础,具有一定的自主学习能力和团队合作精神。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 简支梁桥基本概念:介绍简支梁桥的定义、分类、结构组成及其在桥梁工程中的应用。
教材章节:第一章 桥梁工程概述2. 简支梁桥工作原理:讲解简支梁桥的受力分析、支座反力计算、弯矩与剪力图绘制。
教材章节:第二章 桥梁结构力学基础3. 简支梁桥设计原则:阐述简支梁桥设计的基本原则、设计步骤及设计要求。
教材章节:第三章 桥梁设计方法4. 简支梁桥计算方法:介绍简支梁桥的截面特性计算、材料选择、荷载组合及内力分析。
教材章节:第四章 桥梁结构计算5. 简支梁桥施工技术:讲解简支梁桥的施工工艺、施工组织设计及施工质量控制。
教材章节:第五章 桥梁施工技术6. 简支梁桥工程案例:分析典型简支梁桥工程案例,使学生了解实际工程中的应用。
预应力混凝土简支梁桥的毕业设计
施工质量管理:严格执行 施工规范,确保工程质量
施工进度管理:合理安排 施工时间,确保工程按期 完成
施工安全管理:加强施工 安全教育,确保施工安全
施工环境管理:保护环境, 减少施工对环境的影响
工程质量的检测与评估
评估标准:根据国家相关标 准和规范进行评估
检测频率:定期进行检测, 确保桥梁安全
检测方法:采用超声波检测、 射线检测等无损检测技术
施工材料的选用与检验
混凝土:选用高强度、低收缩、 耐久性好的混凝土
钢筋:选用高强度、高韧性、 耐腐蚀的钢筋
预应力筋:选用高强度、低松 弛、耐腐蚀的预应力筋
检验方法:采用抽样检验、无 损检测等方法进行检验
施工工艺流程及要点
基础施工:开挖、浇筑、 养护等
预应力张拉:张拉设备、 张拉顺序、张拉力等
桥面铺装:材料、施工工 艺、质量控制等
评估结果:根据检测结果, 对桥梁进行等级评定,提出
维修或加固建议
毕业设计总结与展 望
毕业设计的收获与体会
掌握了预应力混凝土简支梁桥的设计原 理和方法
提高了工程实践能力和解决问题的能力
学会了如何进行工程计算和设计图纸绘 制
增强了团队合作和沟通能力,提高了团 队协作效率
认识到了工程设计的重要性和挑战性, 激发了对工程设计的热情和兴趣
预应力损失:考虑预应力钢筋在施工和使用过程中的损失, 进行预应力损失的计算
结构分析:根据设计计算结果进行结构分析,验证设计的 合理性和可行性
预应力混凝土简支 梁桥的施工工艺
施工前的准备工作
材料准备:预应力混凝土、钢筋、模板等 设备准备:搅拌机、泵车、吊车等 技术准备:图纸审核、技术交底等 安全准备:安全培训、安全检查等
20m钢筋混凝土T型简支梁桥
20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书一、基本设计资料1.设计资料(1)跨度和桥面宽度标准跨径:20m(墩中心距)计算跨径:19.5m主梁全长:19.96m桥面宽度:净7m(行车道)+2×1.0m(人行道)(2)技术标准设计荷载:公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载取3kN/m2环境标准:Ⅰ类环境设计安全等级:二级(3)主要材料混凝土:混凝土简支T型梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装采用0.03m 沥青混凝土,下层为0.06~0.13m厚C30混凝土。
沥青混凝土重度按23kN/m3计算,混凝土重度按25kN/m3计算。
钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋。
(5)横断面布置形式本桥上部结构由5片高为1.4m,宽1.8m的T梁组成,桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁(见图1)。
18/218181996/2487.5487.5231102%2%6厚C30混凝土4厚沥青混凝土110180180********1401610100700100图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm )如图8-1所示,全桥共由5片T 型梁组成,单片T 型梁高为1.4m ,宽1.8m ;桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
8.2主梁的计算8.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述,本例桥跨内设有五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:5.0462.05.19/9/<==l B ,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。
(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和T I :1)求主梁截面的重心位置x (见图8-2)翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为()cm cm h 131610211=+⨯=则,()()cm cm x 09.411814013181802140181402131318180=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=图8-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式(单位:cm )2)抗弯惯性矩I 为()()442323877160709.412140140181401812121309.4113181801318180121cm cm I =⎥⎥⎦⎤⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⎢⎣⎡⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:∑==mi i i i T t b c I 13式中 i b 、i t ——单个矩形截面的宽度和高度 i c ——矩形截面抗扭刚度系数m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数T I 的计算过程及结果见表8-1。
第四章 简支梁(板)桥设计计算
对于人群均布荷载情况,在荷载横向分布系数变 化区段内所产生的三角形荷载对内力的影响,可 用下式计算:
a ΔQ A = (m0 − mc ) ⋅ qr ⋅ y 2
计算弯矩,Pk = 0.75 × [180 +
360 − 180 (19.5 − 5)] = 178.5 kN 50 − 5
qk = 7.875 kN / m
§4.2
荷载横向分布计算
4.2.1 荷载横向分布计算原理 荷载横向分布计算所针对的荷载主要是活 载,因此又叫做活载横向分布计算。 梁桥作用荷载P时,结构的刚性使P在x、y方 向内同时传布,所有主梁都以不同程度参与工作。 可类似单梁计算内力影响线的方法,截面的内力 值用内力影响面双值函数表示,即
485
2
160
160
160 横剖面
160
16
14 130
15 485 485 1996 485
纵剖面
解:(1) 永久作用集度 主梁:
0.08 + 0.14 g1 = [0.18 × 1.30 + ( )(1.60 − 0.18)] × 25.0 = 9.76 kN / m 2
横隔梁:边主梁横隔板:
附加剪力由式(4-5)计算:
a ′ ΔQ0 q = (1 + μ ) ⋅ ξ ⋅ (m0 − mc ) ⋅ qk ⋅ y 2 = 1.296 × 1 × (0.438 − 0.538) × 7.875 × 0.916 = −2.29 kN
由式(4-4),公路-II级作用下,边主梁支点 的最大剪力为:
485
250号混凝土垫层(6~12cm)
中主梁横隔板:
g = 2 × 0.063 = 1.26 kN / m
装配式简支梁桥构造与设计
7.钢筋骨架: 优选焊接骨架,不得已才用绑扎骨架 焊接优点: 整体性好,与砼协同工作能力好,钢筋 重心低,施工效率高 缺点: 与砼粘结面积小,抗裂性差;可选用带 肋钢筋、采用小直径钢筋、将主筋与箍筋点 焊固结措施
精选ppt
8. T梁翼板配筋: 位置: 受力筋沿横向布置在板的上缘 分布筋没主梁方向设置,且在横隔梁板 位置应适当增加
精选ppt
– 6.横隔梁(板)布置
精选ppt
14
精选ppt
15
§4.1 钢筋板)作用: 连接各主梁形成整体,使其协同受力 为了达到这样的作用:T梁桥面板、横隔 板横向连接宜现浇整体连接,且预制梁砼与 现浇砼龄期不应超过3个月 过多横隔梁使得施工麻烦,模板架设复 杂
精选ppt
7.翼板: T形、箱型梁翼缘板悬臂端厚应≥10cm 预制T梁间横向整体现浇、箱梁顶板设有 横向预应力筋时,悬臂端部厚≥14cm T梁、I梁与腹板相连处翼板厚应≥梁高 的1/10; PC梁翼板:1/12h,一般为变厚度
精选ppt
8.顶、底板: 箱梁顶、底板厚应≥板净跨的1/30,且 ≥20cm 顶底板与腹板相接处设倒角
精选ppt
(2)横隔梁(板)布设: T形、I形截面端横梁必须设置,一般在 跨中、1/4跨处也设置 将各梁横向视为刚性连接时,横隔梁的 间距应≤10m 箱型截面梁应设端横隔板,对内半径< 240m的RC弯箱梁,横隔板间距应≤10m
精选ppt
(3)横隔梁(板)尺寸: 中横隔梁高度取主梁高度的3/4,端横梁 与主梁同高 梁肋下端做成马蹄形时,横隔梁应延伸 至马蹄加宽处 厚度:12~16cm,做成上厚下薄状,对 端横隔梁只在内侧做成上厚下薄状
精选ppt
PC简支梁示意图
• 端部梁肋加厚 • 梁肋下部加宽成马蹄形 • 翼缘板加宽
桥梁工程简支梁(板)桥设计计算
简支梁(板)桥的构造应满足施工要求, 同时要考虑到结构的耐久性和维修养 护的便利性。
桥面铺装
材料选择
桥面铺装材料应根据桥梁的使用环境和荷载要求来确定,常用的铺装材料包括沥青混凝土和水泥混凝土等。
结构设计
桥面铺装的结构设计应根据桥梁的跨度、荷载和材料特性等因素来确定,以确保铺装的耐久性和承载能力。
截面尺寸
主梁高度
主梁高度应根据跨度和荷载要求来确 定,以保证足够的承载能力和稳定性 。
主梁宽度
主梁宽度应根据车道数量和车辆限界 要求来确定,同时要考虑人行道、栏 杆和排水设施等所需的宽度。
配筋与构造
配筋
简支梁(板)桥的配筋应根据截面尺寸、 荷载类型和材料特性等因素来确定, 以确保结构的强度和稳定性。
日常维护
定期清洁
保持桥面整洁,防止积水 和污垢对桥面造成损害。
检查与紧固
定期检查桥梁的各个部件, 如栏杆、支座、伸缩缝等, 确保其完好并紧固。
排水设施维护
清理排水设施,确保其畅 通,防止积水对桥面造成 腐蚀。
检测与评估
外观检查
通过目视或简单的工具检查桥梁 的外观状况,如是否有裂缝、锈
蚀等。
结构检测
桥梁工程简支梁(板)桥 设计计算
目录 CONTENT
• 简支梁(板)桥概述 • 简支梁(板)桥的设计参数 • 简支梁(板)桥的计算方法 • 简支梁(板)桥的施工工艺 • 简支梁(板)桥的维护与加固
01
简支梁(板)桥概述
定义与特点
定义
简支梁(板)桥是一种简单、常见的桥梁结构形式,其特点是桥 梁的支撑体系为简支方式,即两端简单支撑在桥墩上,没有 连续的结构。
03
简支梁(板)桥的计算方法
标准跨径16m T形简支梁桥设计
标准跨径16m T 形简支梁桥一.设计资料与结构布置 (一).设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为16m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
主梁全长:根据当地温度统计资料。
并参考以往设计值:主梁预制长度为. 计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为. 桥面宽度:横向布置为 净-7(行车道)+2×0.75m (人行道)+2×(栏杆) 桥下净空: 4m 2.设计荷载根据该桥所在道路等级确定荷载等级为 人群荷载 m 车道荷载 q k=× N/m= N/m 集中荷载 p k =× N/m = N/m 3.材料的确定混凝土:主梁采用C40,人行道、桥面铺装、栏杆C25钢筋:直径≥12mm 采用HRB335级钢筋。
直径<12mm 采用HPB235级热轧光面钢筋 4.设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004)(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) (3)《桥梁工程》(4)《桥梁工程设计方法及应用》(二)结构布置1.主梁高:以往的经济分析表明钢筋混凝土T 形简支梁高跨比的经济范围大约在 111-161之间,本桥取 161,则梁高取1m.2.主梁间距:装配式钢筋混凝土T 形简支梁的主梁间距一般选在-之间,本桥选用1.6m3.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm -18cm ,鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm4.翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板宽即可得到2.0m 。
因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取不小于主梁高的 121,本设计取8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些,本设计取8cm5.横隔梁:为增强桥面系的横向刚度,本桥除支座处设置端横隔梁外,在跨中等间距布置三根中间横隔梁,间距4×385m ,梁高一般为主梁高的 43左右,取0.8m ,厚度取12-16之间,本设计横隔梁下为16cm ,上缘18cm6. 桥面铺装:采用2cm 厚的沥青混凝土面层,9cm 的25号混凝土垫层75160160i=1.5%8751607001608010012%i=1.5沥青砼厚2cmC25防水砼垫层厚9cm18图1.桥梁横断面图纵剖面图2.桥梁纵断面图二. 主梁计算(一)跨中横向分布系数计算m c (按比拟正交异板法计算)图3.主梁断面图图4.横隔梁断面图平均厚:h=2128+=10cm a x=2.30181001018160(21001810021010)18160(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-)() CM1.主梁抗弯惯矩I x =121×(160-18)×103+(160-18)×10×2102+121×18×1003+18×100×2=3119262m4c主梁比拟单宽抗弯惯矩 J X =m4194952203119262B Ix c ==/cm 2.横隔梁抗弯惯矩由于横隔梁截面有变化,故取平均值来确定一般有效宽度,横隔梁取两根边主梁轴线距离l ‘=4×b=4×160=640cm 288.0640184l ==c 查表得653.0=cλ则cm 2011840.653=⨯=λ求横隔梁截面重心位置a y3. 主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于T 形梁翼板刚性连接情况应有式(2-5-27)来求, 对于主梁肋:主梁翼板的平均厚度:h 1=cm 102128=+ 2.01010018=-=b t 查表得c= 则 I ’Tx =×(100-10)×18 2=152740cm 4 对于横隔梁: 227.0108517=-=b t 查表得c= 则:I’Ty=×(85-10)×17 3=105015cm 4所以由下式:I ’Tx +I ’Ty =1/3h 13+1/bI Tx ′+1/aI Ty ′=1/3×103+152740/160+105015/385=1370cm 4/cm 4.计算参数θ和αθ=5926.0560615588615502160544=⨯=Jy Jx lB α=0098.05606155********425.0J 2E J G x Tx =⨯⨯=+E E J J y Ty )(5.计算各主梁横向影响线坐标已知θ= 从附表“G-M ”计算图表可查得影响线系数K 1和K 0K 0注:校核用公式8)(2191822=+⨯+∑K K K 用内插法求实际梁位处的K 1和K 0值对于1号梁K ‘=K 2B +(K B 43—K 2B )112.535⨯=B 43+ K 2B对于2号梁K ‘=K B 41+(K B 21— K B 41)112.577.5⨯=B 21+ K B 41对于3号梁K ‘=K 06.计算各梁的荷载横向分布系数影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
桥梁工程课设——简支梁桥设计1. 基本设计资料1) 跨度和桥面宽度(一) 标准跨径:35m (墩中心距)。
(二) 计算跨径:34.5m (三) 主梁全长:34.96m(四) 桥面宽度:净14m (行车道)+2×1m (人行道)2) 技术标准设计荷载:公路—I 级,人群荷载为23m KN 。
设计安全等级:一级。
3) 主要材料(一) 混凝土:混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土,容重为326m KN ;桥面铺装为厚0.065~0.17m 的防水混凝土,容重为325m KN 。
(二) 钢材:采用R235钢筋、HRB400钢筋。
4) 构造形式及截面尺寸(见图1-1和1-2)如图所示,全桥共由9片主梁组成,单片T 形梁高为2m ,宽为1.6m ,桥上横坡为双向1.5%,坡度由混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
图1-1 桥梁横断面图图1-2 主梁纵断面图2. 主梁的荷载横向分布系数计算1) 跨中荷载横向分布系数计算如前所述,本例桥跨内设有5道横隔梁,具有可靠横向连接,且承重结构的宽跨比为:5.0464.05.3416≤==l B ,故可以按照修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。
(一) 计算主梁的抗弯和抗扭惯性矩I 和T I 计算主梁截面的重心位置x翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为cm h 13)1610(211=+⨯=则,cm x 8.702020013)20160(1002020021313)20160(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯性矩I 为423238.24294296)8.70100(2002020020121)2138.70(13)20160(13)20160(121cm I =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:i i mi i T t b c I ∑==1式中 i b ,i t ——单个矩形截面的宽度和高度;i c ——矩形截面抗扭刚度系数,由表2-1可以查的T I 的计算过程及结果见表2-2既得4310825.5m I T -⨯= (二) 计算抗扭修正系数β对于本例,主梁间距相同,将主梁近似看成等截面,则得9682.06.153243.01210825.5425.05.3491112113222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=-∑E E a EI GI nl i T β (三) 按修正偏心压力法计算横向影响线竖坐标值∑=+=9121i i i ij a e nαβη 式中n =9,222229126.153)6.12.38.44.6(2m a i i =+++⨯=∑= ;ij η表示单位荷载P=1作用于j 号梁轴时,i 号梁轴上所受的作用,计算所得ij η列于表2-3内。
表2-3 ij η值计算表(四) 计算横向分布系数,绘制横向分布影响线图(见图2-1),然后求横向分布系数。
根据最不利荷载位置分别进行布载。
布载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m ,人群荷载为23m KN 。
图2-1 横向分布系数计算图示各梁的横向分布系数:汽车荷载:4444.0)891(214848.0)0651.00836.00964.01145.01276.01458.01589.01776.0(2152065.0)0183.00546.00808.01171.01433.01795.02057.0242.0(215966.0)0657.01202.01596.02141.02535.0308.0(216357.0)0508.01233.01756.02481.03005.0373.0(2154321=⨯⨯==+++++++⨯==+++++++⨯==+++++⨯==+++++⨯=cqcqcqcqcqmmmmm人群荷载:222.0223.02622.03353.04335.054321=====crcrcrcrcrmmmmm2)梁端剪力横向分布系数计算(杠杆原理法)端部剪力横向分布系数计算图式见图2-2图2-2端部横向系数计算图示汽车荷载:5938.05938.05938.05.05313.05040302010=====q q q q q m m m m m 人群荷载: 00006875.154321=====cr cr cr cr cr m m m m m3. 作用效应计算1) 永久作用效应 (一)永久荷载:假定桥面构造各部分重力平均分配给各主梁承担,则永久荷载计算结果见表3-1表3-1钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算(二)永久作用效应计算一、影响线面积计算见下表3-22) 可变作用效应组合(一) 汽车荷载冲击系数计算:结构的冲击系数µ与结构的基频ƒ有关,故应先计算结构的基频,简支梁桥的基频简化计算公式为荷载的冲击系数:,故可由下式计算汽车由于其中,Hz f Hz g G m Hz m EI l f c c c 145.11054.181.9132.1599.21054.1243.01025.35.3422331022≤≤⨯====⨯⨯⨯⨯⨯==ππ0.1780.01570.1767Inf µ==—(二) 公路I 级均布荷载k q ,集中荷载k P 及其影响线面积计算(见表3-4);m kN q k /5.10=计算弯矩时:kN P k 298180)55.34(550180360=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--=计算剪力时:kN P k 6.3572982.1=⨯= 弯矩计算公式如下)()1(Ω++=q y P m u M k k c ξ其中,可以布置四车道,查表可得横向折减系数67.0=ξ 计算跨中和4l处弯矩时,可近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化,故各主梁η值沿跨长方向相同。
永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数: 永久荷载作用分项系数:2.1=Gi γ 汽车荷载作用分项系数:4.1=Ql γ 人群荷载作用分项系数:4.1=Qi γ 基本组合公式为:)(2100Qjk nj Qj c Qlk Ql Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ表3-7 人群荷载产生的跨中剪力计算表梁端汽车荷载剪力效应计算: 可用下时进行计算:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+Ω++=-y q m m a q m y P m Q kc k c k k p)(21)()1(000ξμ 汽车荷载作用及横向分布系数取值如图3-3所示,计算过程如下图3-3 汽车荷载支点剪力效应计算图示1号梁:kNV 7.23783.05.10)6357.05313.0(45.3421)5.34215.106357.00.16.3575313.0(67.0178.101=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 同理可得kNV kN V kN V kN V 2.2805.2404.2445.22305040302====梁端人群荷载剪力可以用下式进行计算,见图示3-4图3-4人群荷载产生的支点剪力--+Ω=y q m m a q m Q r cr r r cr r )(2100将数值带入上式kNV kNV kNV kNV kN V r r r r r 11.983.03)2222.00(45.342145.342125.3432222.015.983.03)223.00(44.342155.343223.075.1083.03)2622.00(45.34215.342132622.024.1678.03)3353.00(83.2215.342133353.098.1892.03)434.06875.1(45.34215.34213434.05040302010=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯= 剪力效应基本组合可按下式进行组合组合公式为)(2100Qjk nj Qj c Qlk Ql Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ计算结果见下表梁号 内力永久荷载 人群荷载 汽车荷载 基本组合之10V348.1 18.98 237.7 771.8 2l V0 5.6 112.4 163.6 20V356.4 16.24 223.5 758.8 2l V0 4.3 106.0 153.2 30V356.4 10.75 244.4 781.9 2l V0 3.4 92.1 132.7 40V356.4 9.15 240.5 866.9 2l V0 2.9 85.7 123.2 50V356.4 9.11 280.2 830.2 2l V2.978.6113.3可以看出弯矩值由1号梁控制跨中弯矩为6722.6m kN •,4处弯矩为5042m kN •剪力值由4号梁控制,跨中剪力值为123.2kN ,支点处剪力为866.9kN ,下图为内力包络图图3-5 内力包络图4. 行车道板计算1) 永久荷载效应计算由于主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算如图4-1所示。
图4-1 行车道板计算图示(一) 每延米板上的恒载gC40混凝土垫层:g1=0.1175×1×25kN/m=2.9375kN/m T 形梁翼缘板自重:g2=0.13×1×26 kN/m=3.38 kN/m每延米跨宽板的恒载总计:g=m kN g i /3175.638.39375.2=+=∑(二)永久荷载效应计算弯矩:m kN m kN gl M g •-=•⨯⨯-=-=548.17.03175.62121220剪力:kNkN gl V g 422.47.03175.60=⨯==(三) 可变荷载效应公路I 级,以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载,如图4-2.图4-2. 可变荷载计算图示车辆荷载后车轮着地宽度2b 及长度2a ,分别为2a =0.2m ,2b =0.6m沿着行车方向轮压分布宽度为:mH a a 435.01175.022.0221=⨯+=+=垂直行车方向轮压分布宽度为:m H b b 835.01175.026.0221=⨯+=+= 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度m l a a 235.37.024.1435.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 835.17.02435.0201/=⨯+=+=冲击系数为178.0=μ 作用于每米宽板上的弯矩为:)4(4)1(210b l a PM Ap -+-=μmkN •-=-⨯⨯⨯⨯-=52.12)4835.07.0(235.34140178.12单个车轮时)4(4)1(10//b l aP M p A -+-=μ mkN •=-⨯⨯⨯-=04.11)4835.07.0(835.14140178.1取两者中最不利情况m kN M P •-=52.12作用于每米宽板上的剪力按自由悬臂板计算,车轮靠板根部布置,且有01l b ≥,则:012)1(l ab PQ p μ+=kN 37.217.0835.0235.32140178.1=⨯⨯⨯⨯=(四) 作用效应基本组合根据作用效应组合的规定,基本组合计算如下:kNV V Q m kN M M M p g p g 2.3537.214.1422.42.14.12.14.19)52.124.1548.12.1(4.12.1=⨯+⨯=+=•-=⨯+⨯-=+=5. 横隔梁计算1) 确定作用在跨中横梁上的可变作用具有多根横梁的桥梁,跨中处的横梁受力最大,通常只计算跨中横梁的作用效应,其余横梁可依据跨中横梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。