单跨桥梁竞赛计算书

单跨桥梁竞赛计算书
单跨桥梁竞赛计算书

2017年“筑梦??土木”学科竞赛单跨桥梁结构模型设计竞赛计算书

一.结构创意

我们小组做的单跨桥梁结构模型的创意来自中承式拱桥,以及三角形的稳定性。我们小组将中承式拱桥和三角形结合起来,将桥梁的梁做成一个等腰三角形的两条腰,再利用桥面以及桥面两侧的绳子巧妙地构成一个等腰三角形,充分利用三角形的稳定性,使桥的受力更加合理。再利用瓦楞形桥面承受住加载物的重量,利用绳索与梁相连,将加载物体的重量过渡到梁上。

二.具体结构

(1).梁

我们小组将一张半4开卡纸搓成直径约为2厘米,长度

为65厘米的细实长柱。一共搓了四根,然后将绳子穿进柱

子里面,一端绑在离柱子边14厘米位置,另一端绑在另一

头4厘米的位置。然后将四根柱子一头绑在一起,并在四根柱子的四个孔内用蘸满白乳胶的小纸条塞实。

(2).桥面

我们对于桥面的想法来自于快递包装盒子里面的瓦楞形状。这种瓦楞形状是由一条波浪形的纸片以及夹在它两边的纸片构成,这种结构有着轻便省料且不易变形的优点。我们

小组将4开卡纸按照2.5厘米的宽度正反折叠。按照这种方式做四张,然后将四张卡纸依次叠加,每层中用白乳胶相粘,最后用两张4开卡纸将四张瓦楞形卡纸包住,在每张瓦楞形卡纸的折痕上刷胶,与包在外边的卡纸相粘。待其晾干,就成功做出了桥面。

(3).柱子

柱子作为连接桥面与桥梁的部分,我们小组用卡纸以及白乳胶搓制而成。柱子总共做了七根。三根小柱子放置在桥底,用来与梁的节点处吊住桥面。另外两根与梁绑在一起,作为抬住桥面的横梁。剩下两根绑在梁中间的位置,与桥下小柱子用绳子相连。

三.桥身重量估算

卡纸:160g/m24开卡纸:389×546

每张卡纸约为34g

梁:6根

桥面:6根

柱子:1.5根

共计13.5根,约为459g。

加上白乳胶,以及蜡线重量约为20g,预计总质量为479g。

小组成员:王力猛江汇强

汪天沅王志雄

大学生结构设计大赛指导

大学生结构设计大赛指导 大连民族学院土木建筑工程学院 二OO八年十月

目录 一结构设计大赛的意义及背景 (1) 二结构设计大赛的题目 (2) 三采用的材料及其性能 (5) 四评分办法 (6) 五方案的确定及理论分析 (8) 六制作技巧 (9) 七往届大赛的题目及作品介绍 (13)

一、结构设计大赛的意义及背景: 结构设计大赛是一项极富创造性,挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神,提高同学的动手能力与思维能力,突出创新精神,加强同学之间的合作与交流,培养团队精神,丰富同学的课余生活。通过结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际工程紧密结合起来,培养大学生的设计与计算能力,全国性大学生结构设计竞赛已被教育部列为大学生9项科技竞赛之一。2005年,由国家教育部高等教育司和中国土木工程学会教育工作委员会联合主办,在浙江大学举行了全国第一届大学生结构设计竞赛,比赛的题目是:“高层建筑结构模型的制作和加载试验”。全国第二届大学生结构设计竞赛将于2008年10月由大连理工大学承办,竞赛题目是:“两跨两车道桥梁模型的制作和移动荷载作用的加载试验”。 2007年5月,由辽宁省教育厅高教处主办,由大连理工大学承办了第一届辽宁省大学生结构设计竞赛,竞赛题目是:“承受运动荷载的桥梁结构模型设计”,我校获得了二等奖1项,三等奖2项,并获得最佳结构奖和最佳组织奖。同时,我校在历届大连市大学生结构设计竞赛中都获得了非常好的成绩。刚刚结束的第四届大连市大学生结构设计竞赛的题目是:“两跨双车道桥梁结构模型设计、制作和移动荷载作用的加载试验”,与全国第二届大学生结构设计竞赛的题目相同,我校获得了一等奖1项,二等奖1项,并获得3项优秀奖及最佳组织奖。我校为丰富校园学术氛围,提高学生的创新设计能力,也已举办过3届结构设计大赛,同学们踊跃参加,收到了很好的效果。

30米贝雷梁便桥计算书

贝雷梁便桥设计及荷载验算书 一、概况 为保证施工便道畅通,经研究决定在YDK236+0131曲河1#大桥处修建一座跨河便桥,本验算书以最大跨度30米为计算依据。 从施工方便性、结构可靠性、使用经济性及施工工期要求等多方面因 素综合考虑,便桥采用2榀6片贝雷纵梁作为主梁,桥面系横梁采用25a 型工字钢,间距为1.08m,工字钢之间满铺24*16*200cm枕木。 二、荷载分析 根据现场施工需要,便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载 P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示: D 图1 为简便计算方法,桥梁自重荷载按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。以单片贝雷梁受力情况分析确定q、P值。 1、q值确定

由资料查得贝雷梁每片重287kg,即97Kg/m; 工字钢自重:30-1.08 X 4.5 X 38.105 - 6- 30=26.46 Kg/m ; 枕木自重:61.44 X 6X 28-3-30=114.688 Kg/m; 合计:q=97+26.46+143.36=238.14 Kg/m ; 2、P值确定

根据施工需要,并通过调查,便桥最大要求能通过后轮重 45吨的大型 车辆,压力为450KN 由6片梁同时承受,可得到f max =F/6,单片工字钢受 集中荷载为f max /6=75KN 。 便桥设计通过车速为5km/小时,故车辆对桥面的冲击荷载较小,故取 冲击荷载系数为0.2,计算得到 P 75KN (1 0.2) 90KN 三、结构强度检算 已知q=2.4KN/m, P=90KN 贝雷梁计算跨径l =30m 根据设计规范,贝 雷梁容许弯曲应力 w =273MPa 容许剪应力[Q] 980kN 。 1、计算最大弯矩及剪力 最大弯距(图1所示情况下): 最大剪力(当P 接近支座处时) 2、验算强度 正应力验算: M max /w 945KN m. 3578.8cm 3 264.05MPa (w 为贝雷梁净截面弹性抵抗矩,查表得到为 3578.8cm 3) 剪力验算: V max 126 KN [Q] 980kN 3、整体挠度验算 max ql 2 P l 2.4KN/m (30m)2 8 90KN/m 30m 4 945KN m V max 2.4KN/m 30m 2 90KN 126KN 273MPa

桥梁工程课程设计计算书

桥梁工程课程设计及计算书 设计题目: 桥梁工程课程设计 学院:土木与建筑学院 指导老师:汪峰 姓名: 学号: 班级: 2014年6月

一、基本资料 1.标准跨径:20 m 计算跨径:19.50 m 主梁全长:19.96 m 2.桥面净宽:净7.5 m+2×0.25 m 3. 车辆荷载:公路— 级 4. 人群荷载:3.0 KN/m2 5. 选用材料: 钢筋:采用HRB300钢筋,HRB335钢筋。 混凝土:主梁C40 人行道及栏杆:C25 桥面铺装:C25(重度24KN/m) 6. 课程设计教材及主要参考资料: 《桥梁工程》.姚玲森编.人民交通出版社,1990年 《桥梁工程》.邵旭东等编.人民交通出版社,2007年 《桥梁工程》.范立础编.人民交通出版社,2001年 《简支梁桥示例集》.易建国编.人民交通出版社,2000年 《桥梁工程课程设计指导书》.桥梁教研室.哈尔滨工业大学教材科, 2002年 《梁桥设计手册》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)人民交通出版社北京 《拱桥设计手册(上、下)》.桥梁编辑组.人民交通出版社,1990年 《配筋混凝土结构设计原理》袁国干主编,同济大学出版社 二、桥梁尺寸拟定 1.主梁高度:h=1.5m 梁间距:采用5片主梁,间距1.8m。 2.横隔梁:采用五片横隔梁,间距为4×4.85m,梁高1.0m, 横隔 梁下缘为15cm,上缘为16cm。 3.主梁梁肋宽:梁肋宽度为18cm。 4.桥面铺装:分为上下两层,上层为沥青砼厚2.0cm, 下层为C25 防水混凝土垫层厚10.0cm。桥面采用1.5%横坡。 5.桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)

大学生结构设计大赛计算书模板

枣庄学院第一届结构设计大赛第九组作品设计计算书 学校名称:枣庄学院 专业名称:土木工程专业 学生姓名:蒋文忠吴少波杨广晓黎斌邵淑营 指导教师:高志飞张秀丽 二〇一四年五月

理论分析计算书目录 一、设计说明 (3) 1、方案构思 (3) 2、结构选型 (4) 3、结构特色 (4) 二、方案设计 (5) 1、设计基本假定 (5) 2、模型结构图 (5) 3、节点详图 (5) 4、主要构件材料表及结构预计重量 (5) 三、结构设计计算 (6) 1、静力分析 (6) 2、内力分析 (6) 3、承载力及位移计算 (7) 四、结构分析总结 (8)

一、设计说明 根据竞赛规则要求,我们从模型制作的材料抗压特性,冲击荷载形式和静力加载大小要求等方面出发,结合节省材料,经济美观,承载力强等特点,采用比赛提供的木材细杆和木板,502胶水味粘结剂精心设计制作了结构模型。 1、方案构思 模型主要承受竖直静荷载,竖直静荷载较容易满足。 (1)本结构主要构思是想利用腹杆的轴力来抵抗荷载的作用 (2)设计的总原则是:尽可能的利用竖向支撑的腹杆来提高柱子的承载力而在柱子之间辅以细杆来稳定结构,并利用木材的抗拉性能,及抗压性能来抵抗荷载的作 2、结构选型 由于梯形具有较强的稳定性,而且在平面上容易找平,我们选择梯形为主体结构框架,桁架受力均匀简单,仅受轴力,便于木材性能的发挥。 2.1结构外形 结构上平面为跨度为900mm的等边三角形,内部采用空间桁架结构加强稳定性。 2.2材料截面选择

主体下弦杆截面为四根8*6的杆件粘接而成,两边的两个侧杆截面为5*3的杆件,保证抗压的同时减轻材料的质量。上弦杆为截面为四个5*3的杆件,两侧腹杆为两个截面8*6的杆件,中间三个腹杆为截面5*3的杆件。 2.3节点设计 主体框架结构相交的节点由于杆的倾斜在加静载时会引起较大的剪力,在连接时用小木片填充密实,再用水平短木条相连使木条在下面顶住节点上部斜梁,在加载处节点贴上薄木片来增大接触面积,从而来增大节点强度,从而在结构受力计算时一些节点模拟成刚节点。 3、结构特色 这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构,它凝聚了所有的试验所得的经验。 它的优点: (1)从结构的外形上看,我们选择梯形作为主体形状,受力均匀,加载方便,上宽下窄,形状渐随着高度逐渐变化,有活力。 (2)根据结构力学求解器软件建立的模型分析,可得出结构位移最大点,针对这一情况,我们改造出变截面柱,成为我们结构一大特色。 (3)斜梁相交时,用胶水加固,这大大提高了斜梁的稳定性和强度。 (4)结构有效的节约了材料,采用合适的杆加固,经济适用。 (5)结构模仿实际工程,采用腰梁,增强抗震性和稳定性。 (6)根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果,我们加强顶部和支座强度。

贝雷门架的设计及计算书

附件2: 贝雷门架的设计及计算书 一跨门洞贝雷梁按9米长计算,按简支梁布设。门洞纵向分配梁采用1.7m高贝雷梁,贝雷梁规格为170 cm×300 cm×18cm,腹板下面用45花窗将3个贝雷梁连成一组,其余部分每2个用90花窗连成一组。每组贝雷片对应端头采用贝雷框进行连接。贝雷梁上面每90cm 铺设工字钢,工字钢上搭设支架,支架上搭设方木,方木上直接铺设箱梁底模。 数据采集: 312型贝雷梁:单排单层加强型 ①弯曲应力:[δ?]=245 Mpa. ②桁片最大弯矩:[Mmax]=1687.5 KN.m. ③桁片最大剪力:[Qmax]=245 KN. ④截面抵弯矩:[Wx]=7699 cm3 ⑤截面惯性矩:[ Ix]=577434 cm4. Q235钢材 ①轴向应力:[δ]=245 Mpa. ②弯曲应力:[δ?]= 181 Mpa. ③弹性模量:[E]=2.1×105 Mpa. ④挠度:[f]=l/400. 6.1.1、的混凝土重 左幅5900 KN,右幅4500KN。 6.1.2、模板重 以混凝土自重的5%计 左幅295KN,右幅225KN

6.1.3、上述荷载合计 G左=6195KN,G右=4725KN 均布荷载线处最大荷载在腹板处: q=(1.7×1.2×12×2.5+1.7×1.2×12×2.5×0.05)÷12×10=53.55KN/m 6.1.4、弯矩检算 M=ql2/8 =53.55×122/8=963.9KN*m 需要贝雷梁片数n=963.9/1687.5=0.57片,下面配置3片,满足要求。 6.1.5、挠度验算 【f】=L∕400=30mm f=5qL4∕384EI=5×53.55×120004÷(384×2.1×105×577434×104)=12.48mm 需要贝雷梁片数n=12.48/30=0.42片,下面配置3片,满足要求。6.1.6、剪力检算 Q=ql∕2=53.55×12÷2=321.3MPa 需要贝雷梁片数n=321.3÷245=1.31片,下面配置3片,满足要求。

2019桥梁工程计算题

1) 计算图1所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥梁荷载为公路—Ⅰ级,桥面铺装为80mm 厚C50 混凝土配@φ8100钢筋网;容重为253 kN/m /;下设40mm 厚素混凝土找平层;容重为233 kN/m /,T 梁翼板材料容重为253 kN/m /。 图 1 铰接悬臂行车道板 (单位:mm ) 解:a .恒载及其内力(以纵向1m 宽的板条进行计算) 每延米板上的恒载g ; 钢筋混凝土面层g 1:...kN/m 008?10?25=200 素混凝土找平层g 2:...kN/m 004?10?23=092 T 梁翼板自重g 3: ....kN/m 008+014 ?10?25=2752 合计: i g =g .kN/m =567∑ 每米宽板条的恒载内力 弯矩 ...kN m Ag M gl 2201 =- -?567?100=-284?2 1=2 剪力 g ...kN Ag Q l 0=?=567?100=567 b .公路—Ⅰ级荷载产生的内力 要求板的最不利受力,应将车辆的后轮作用于铰缝轴线上,见图2,后轮轴重为P =140kN ,着地长度为 2=0.2m a ,宽度为 2b .m =060,车轮在板上的布置及其压力分布图见图1-1

图2公路—Ⅰ级荷载计算图式(单位:mm ) 由式 ...m ...m a a H b b H 1212=+2=020+2?012=044=+2=060+2?012=084 一个车轮荷载对于悬臂根部的有效分布宽度: ...m>1.4m a a l 10=+2=044+142=186(两后轮轴距) 两后轮的有效分布宽度发生重叠,应一起计算其有效分布宽度。铰缝处纵向2个车轮对于悬臂板根部的有效分布宽度为: ....m a a d l 10=++2=044+14+142=326 作用于每米宽板条上的弯矩为: () ()A p b P M l a μ10=-1+-24 ..(.).140084=-13??10-2?3264 .kN m =-2205? 作用于每米宽板条上的剪力为: () ..kN .Ap P Q a μ140=1+=13?=279122?326 c. 行车道板的设计内力 ...(.).(.).kN m ......=45.88kN A Ag Ap A Ag Ap M M M Q Q Q =12?+14?=12?-284+14?-2205=-3428?=12?+14?=12?567+14?2791 2) 如图23所示为一座桥面板为铰接的T 形截面简支梁桥,桥面铺装厚度为0.1m ,净跨径为1.4m ,试计算 桥面板根部在车辆荷载作用下的活载弯矩和剪力。(车辆前后轮着地宽度和长度分别为:m b 6.01=和 m a 2.01=;车辆荷载的轴重kN P 140=) 1.4 0.1 板间铰接 图23 解:(1)荷载

结构设计大赛计算书

黑龙江省大学生结构设计 大赛 作品名称:塔吊 参赛队员: 指导老师:

目录 一.设计说明书 (3) 1.方案构思 (3) 2.结构选型 (4) 二.方案设计 (4) 1.CAD三维图 (4) 2.实体结构 (5) 3.节点祥图 (8) 三.计算书 (8) 1. 结构分析 (8) (1)结构周期 (9) (2)结构九模态 (11) 2.节点分析 (11) 3.位移计算 (11) (1)位移表 (11) (2)位移图 (12) 4.轴力图、弯矩图 (13) (1)轴力图 (13) (2)弯矩图 (14) 5. 结构计算假定、各单元性能参数和模型材料 (15) 四. 结构分析总结 (15) 五. 结语 (16)

一. 设计说明书 现代结构讲究结构和美学相适应,在满足结构功能的通时体现建筑美,同时也传递一种精神,一种理念。这是本作品设计的源泉,打破传统塔吊的结构型式,体现了力与美的完美结合。 图1. 塔吊 1. 方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态,是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象,考虑从各种技术手段上来表现结构形象。塔吊在我们建筑施工领域是不可却少的一部分,当下的塔吊种类也相对单一,所以设计出一个既美观又实用而且质量轻便的塔吊是一个重要的工作。此次比赛我们致力于设计出一个最合理,质量最轻,且无多余联系的塔吊体系。同时也希望能够在未来的生产生活中有很大的促进作用。

我们的结构采用两个三角形对插在一起撑起一个整体,塔身共8根主承重杆件,整个结构外观简洁、新颖。 2. 结构选型 从材料力学中我们学到,结构会受到拉、压、弯、剪、扭共四个力。从力学可分析,三角形是最稳定的结构,我们的结构采用两个三角形,利用三角斜撑的稳定性,结构上部荷载就可逐层分解到下部支架,受力均匀,从而使整个结构稳定。考虑到比赛中模型先后受到侧向荷载和竖向荷载,其中以侧向荷载为主要控制荷载,模型结构选择了框架和撑杆构成的体系,框架结构主要承受竖向荷载,撑杆主要承受侧向荷载,从而保证结构具有足够的侧向刚度,控制其侧向位移在规定范围内。 二.方案设计 1.CAD三维图 图2. 俯视图

贝雷桥设计计算

沪昆客专江西段站前工程HKJX-1标施工便桥设计 中铁十五局集团沪昆客专江西段站前工程HKJX-1标 项目部四分部 二○一○年八月

1.工程概况 为了满足施工的要求,经研究决定在旧茶坞特大桥跨河处(DK354+930)修一座 施工便桥,结构为下承式贝雷桁架桥,考虑承受较大荷载,设计成TSR (三排单层加强型),总跨度为18米。 2.贝雷桥的组成与结构 贝雷钢桥由桁架式主梁、桥面系、连接系、构础等4部分组成,并配有专用的架设工具。主梁由每节3米长的桁架用销子连接而成(图3-1),位于车行道的两侧,主梁间用横梁相连,每格桁架设置两根横梁(图3-2);横梁上设置4组纵梁,中间两组为无扣纵梁,外侧两组为有扣纵梁;纵梁上铺设木质桥板(图3-3),桥板两侧用缘材固定(图3-4),桥梁两端设有端柱。横梁上可直接铺U 型桥板。主梁通过端柱支承于桥座(支座)和座板上(图3-5),桥梁与进出路间用桥头搭板连接,中间为无扣搭板,两侧为有扣搭板(图3-6),搭板上铺设桥板、固定缘材。全桥设有许多连接系构件如斜撑、抗风拉杆、支撑架、联板等,使桥梁形成稳定的空间结构。 从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑,便桥每跨采用321型加强贝雷片装配主梁,桁架上面采用27号工字钢作横向连接,再在横梁上面设置10号工字钢作纵梁,使受力均匀,桥面采用10mm 花纹钢板满铺。 3.贝雷桥的设计 3.1荷载 3.1.1静荷载 321贝雷片每个自重270kg ,横梁每米自重43kg ,纵梁每米自重11.26kg ,桥面采用15mm 厚花纹钢板,按均布荷载,如图: 3270367850101041843725411.261010.6/100018 q kN m -?+????+?+?=?=?桥 q

桥梁工程计算书

第一章设计资料 1.1设计内容 ①根据已给地形图等设计资料,选择三至四种以上可行的桥型方案,拟定桥梁结构主要尺寸,根据技术经济比较,推荐最优方案进行桥梁结构设计。 ③对推荐桥梁方案进行运营阶段的内力计算,并进行内力组合,强度、刚度、稳定性等验算。 ④选择合理的下部结构形式,拟定构件尺寸,并进行内力计算,内力组合、配筋设计。 ⑤绘制桥梁总体布置图、上部结构一般构造图、钢筋构造图、桥台一般构造图、桥墩盖梁一般构造图、桥墩盖梁配筋图。 ⑥编写设计计算书。 1.2设计技术标准 1、设计桥梁的桥位地型及地质图一份 2、设计荷载:公路—I级; 3、桥面净空:净-2×0.5+9=10米 4、桥面横坡:1.5% 5、最大冲刷深度:2.0m 6、地质条件:根据断面图确定 7、桩基础施工方法:旋转钻成孔 8、安全系数:γ0=1 1.3采用材料: (1)预应力钢筋:? s15.2钢绞线 (2)非预应力钢筋:直径D≥12mm用HRB335, 直径D≤12mm用R235; (3)混凝土:

主梁混凝土采用C50; 铰缝为C30细集料混凝土; 桥面铺装采用C40沥青混凝土; 栏杆及人行道板为C30混凝土; 盖梁、墩柱用C30混凝土; 系梁及钻孔灌注桩采用C30混凝土; 桥台基础用C30混凝土; 桥台台帽用C30混凝土; (4)锚具用OVM锚 1.4主要技术规范 JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》 JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTJ 022-85《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 JTJ 024-85《公路桥涵地基与基础设计规范》 第二章方案比选 在我国,安全、经济、适用、美观是桥梁设计中的主要考虑因素,安全尤为重要。桥梁结构造型简洁,轻巧,设计方案力求结构新颖,保证结构受力合理,技术可靠,施工方便。本设计桥梁的形式可以考虑以下形式:连续梁桥、拱桥、斜拉桥三种形式。 2.1拟定方案 (1)方案一:箱型连续梁桥 对于桥孔的分跨主要考虑以下影响因素:桥址地形、水文地质条件、墩台基础支座等构造,力学的要求。 本设计采用三跨桥孔布置,边跨长度可取为中跨的0.5—0.8倍。本桥总长215m,本设计跨度组合为:60米+95米+60米

长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构

长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型,具体结构形式不限,可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构,也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分,铁块通过热熔胶固定于塔顶,塔结构模型由参赛选手制作,并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上,图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位:mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求: (1) 底板:塔结构模型用胶水固定于模型底板上,底板为330mm×330mm×

8mm的木板(如图2所示),底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小:模型总高度应为900mm,允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离,但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面,应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面,塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面,即整个模型需放置于该正方形平面范围内,可为等截面结构也可为变截面结构,模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置,整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位:mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求: (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上,可在顶层设置固定铁块辅助装置,但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体,重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍

桥梁设计大赛计算书

桥梁结构设计理论方案 作品名称 参赛学校 参赛队员、 专业名称 指导教师 大庆市大学生结构创新设计竞赛组委会 二○一一年

目录

1设计说明 根据本次大赛要求及所提供材料,本组成员秉承“安全、节省、承载力高、美观”原则,设计此桥梁“步步精心”结构模型。桥梁以桁架结构为主体,尽量做到受力均匀,拉杆和压杆合理分布。其中“杆件承载力充分利用和桥身自重轻”为此设计最大亮点。 1.1设计构思 在接到比赛要求最初,本组成员经过分析得出“材料本身承载力强、材质轻、只适合粘结”的结论,初步确定以“平面结构,主梁主要承力,桁架结构”为大体思路。 为减轻桥梁自重,我们决定尽量多用拉杆,但在模拟加载过程中,发现此想法难以实现。遂改用另一种减重方式,即尽量使每根杆都受力均匀,所受最大拉(压)力和最小拉(压)力差值最小。 1.2结构选型 在确定“平面结构、主梁主要承力、桁架结构”为大体思路后,设计步骤如下: ①根据大赛尺寸要求,初步确定桥梁的跨度、高度和宽度; ②根据以往经验和资料分析,设计出桥梁大体模型; ③以实际情况为准,提取计算简图; ④利用结构力学求解器软件对结构进行模拟加载,计算出各杆所承受轴力及弯矩,以确定桥 梁各单元杆件截面尺寸; ⑤结合杆件密度,取最优荷重比。 1.3详细计算 1.3.1设计资料 根据大赛要求,可以确定桥梁跨度L=1300mm,净跨L0=1200mm,桥宽B=185mm,由经验和资料初步确定桥高H=150mm,竖向腹杆间距由比赛小车车轮中心轴距离确定,选为120mm。

1.3.2桥梁形式、尺寸及支撑布置 根据上述原则,最终确定桥梁如图1-1,1-2 图1-1正视图 图1-2俯视图 1.3.3基本假定 ①节点粘结处按照铰接计算; ②支座简支; ③荷载取为竖直集中静荷载,分别作用在结点和单元上 ④考虑动荷载影响,计算荷载取为实际荷载1.2倍; ⑤忽略桥本身自重, ⑥材料材质均匀。 ⑦定义杆件单元和结点码,下文提到单元和结点码皆基于此定义 图1-4

贝雷梁计算书

跨彭高河立交桥双层贝雷梁计算书 中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室 二0一^年七月二十日

目录 1.1...................................................................................................................... 计算依据................................................................... 1.2...................................................................................................................... 搭设方案................................................................... 、贝雷梁设计验算........................................................... 2.1.荷载计算 (4) 2.2.贝雷梁验算 (4) 方木验算 (4) 2.2.2方木下工字钢验算 (5) 2.2.3翼缘下部贝雷梁验算 (6) 2.2.4腹板、底板下贝雷梁验算 (7) 2.3.迈达斯建模验算 (8) 2.4.贝雷梁下部型钢验算 (9) 2.5.钢管立柱验算 (10)

、贝雷梁设计方案 1.1.计算依据 (1)设计图纸及相关详勘报告; (2)《贝雷梁设计参数》; (3)《装配式公路钢桥多用途使用手册》; (4)《钢结构设计规范》(GB50017-2003); (5)《铁路桥涵设计规范》; 12搭设方案 图1.1箱梁截面(单位mm 图1.2贝雷梁横向布置图(单位m) 表1.1贝雷梁参数

桥梁工程计算书

钢筋混凝土简支T形梁桥设计 1.1基本设计资料 1、跨度和桥面宽度 (1)标准跨径:10m。 (2)计算跨径:9.6m。 (3)主梁全长:9.96m。 (4)桥面宽度:1.5m(人行道)+净-7m(行车道)+0.5m(防撞栏)。 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,人群荷载为3kN/m2。 环境标准:Ⅰ类环境。 设计安全等级:二级。 3.主要资料 (1)混凝土:混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土:桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.06~0.13m的C50混凝土,沥青混凝土重度按 26kN/m3计。 (2)钢材:主筋采用HRB335钢筋,其它用R235钢筋。 4.构造截面及截面尺寸

图1-1 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0.9m,宽1.8m;桥上横坡为双向1.5%,坡度由C50混凝土桥面铺装控制;设有三根横梁。 1.2 主梁的计算 1.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算 1.跨中荷载横向分布系数 桥跨内设有三根横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为: B/l=9/9.6=0.9375>0.5。故先按修正的刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算分布系数m c。 (1)计算主梁大的抗弯及抗扭惯性矩I和I T: 1)求主梁截面的重心位置x(见图1-2): 图1-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式 翼缘板的厚按平均厚度计算,其平均厚度为h1=1/2×(10+16)cm=13cm

则(18018)1313/2901890/2 23.24(18018)139018 x cm cm -??+??= =-?+? 2)抗弯惯性矩I 为 I=[1/12×(180-18)×133+(180-18)×13×(23.24-13/2)2+1/12×18×903 +18×90× (90/2-23.24)2] cm 4 =2480384 cm 4 对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可进似按下式计算: 31m T i i i i I c b t ==∑ 式中 b i 、t i──── 单个矩形截面的宽度和高度; c i ──── 矩形截面抗扭刚度系数; m ──── 梁截面分成单个矩形截面的个数。 I T 的计算过程及结果见表1-1。 表1-1 I T 计算表 即得I T =2.631×10-3m 4 (2)计算抗扭惯性矩β:对于本次计算,主梁的间距相同,将主梁近似看成等截面,则得 2 1 1(/) T GI l B EI βξ= + 式中,G=0.425E ;I T =2.631×10-3m 4;I=2480384 cm 4; l=9.6m ;B=1.8×5=9.0m ;ξ=1.042 代人上式,计算得β=0.949。 (2) 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值

结构设计大赛(桥梁)计算书

桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计,我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥,且对刚度有较高的要求,所以斜拉桥对材料的要求比较高,对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实;拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用,而沿拱桥垂直方向最小主应力为零,可以很好的控制桥梁竖直方向的位移,但锁提供的支座条件较弱,且不提供水平力,显然也不是一个好的选择;梁式桥有较好的承载弯矩的能力,也可以较好的控制使用中的变形,但桥梁的稳定性是个很大的问题,控制不了桥梁的扭转变形,因此,我们也放弃了制作梁式桥的想法;而桁架桥具有比较好的刚度,腹杆即可承拉亦可承压,同时也可以较好的控制位移用料较省,所以,相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理

(1)、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现,截杆时应该根据不同的杆件,采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋,如同锯开;而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下,不宜用刀口前后切磋,易造成截面破损。 (2)、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接,我们根据不同的连接形式,对连接处进行处理,例如,切出一个斜口,增大连接的接触面积;刻出一个小槽,类似榫卯连接等。 (3)拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小,接触面积不够,乳胶干燥较慢等原因,连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制,如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作,则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲,并按照先前划定的拱形不断调整,直至达到理想形状。 在拱脚处处理时,先粘结一个小的木块,让后用铁夹子施加很大的压力,保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风,使其尽快形成粘接力,达到强度的70%(基本固定)后即可让其自行风干。 (4)风干 模型制作完成后,再次用吹风机间断性地吹粘接处,基本稳定后,让其自然风干。 (5)修饰

桥梁工程量计算规则

桥梁的工程量计算 桥梁工程量计算规则 预算基价项目的工程量计算规则: ㈠桩基 钢筋混凝土方桩、板桩按桩长度(包括桩尖长度)乘以桩横断面面积计算; 钢筋混凝土管桩按桩长度(包括桩尖长度)乘以桩横断面面积,减去空心部分体积计算; 钢管桩按成品桩考虑,以吨计算。 焊接桩型钢用量可按实调整。 陆上打桩时,以原地面平均标高增加1m为界线,界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量。 支架上上打桩时,以当地施工期间的最高潮水位增加0.5m为界线,界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量. 船上打桩时,以当地施工期间的平均水位增加1m为界线,界线以下至设计桩顶标高之间的打桩实体积为送桩工程量。㈢㈣㈤㈥ 灌注桩混凝土体积按设计桩面积乘以设计桩长(桩尖到桩顶)加超钻0.5m的几何体积计算。 ㈡现浇混凝土 混凝土工程量按设计尺寸以实体积计算(不包括空心板、梁的空心体积),不扣除钢筋、铁丝、铁件、预留压浆孔道和螺栓所占的体积。㈢预制混凝土

预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积,以实体积计算。空心板梁的堵头板体积不计入工程量内,其消耗量以在预算基价中考虑。 预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积,以实体积计算。空心板梁的堵头板体积不计入工程量内,其消耗量已在定额中考虑。 预制空心板梁,凡采用橡胶囊做内模的,考虑其压缩变形因素,可增加混凝土数量,当梁长在16m以内时,可按设计计算体积增加7%,若梁长大于16m时,则增加9%计算。如设计图以注明考虑橡胶囊变形时,不得再增加计算。 预应力混凝土构件的封锚混凝土数量并入构件混凝土工程量计算。安装预制构件已m3为计量单位的,均按构件混凝土实体积(不包括空心部分)计算。 ㈣砌筑 砌筑工程量按设计砌体尺寸以立方米体积计算,嵌入砌体中的钢管、沉降缝、伸缩缝以及0.3m3以内的预留孔所占体积不予扣除。 ㈤挡墙、护坡 1.块石护底、护坡以不同平面厚度按m3计算。 2.浆砌料石、预制块的体积按设计断面以m3计算。 3.浆砌台阶以设计断面的实砌体积计算。 4.砂石滤沟按设计尺寸以m3计算。 ㈥立交箱涵 1.箱涵滑板下的肋楞,其工程量并入滑板内计算。 2.箱涵混凝土工程量,不扣除0.3m3以下的预留孔洞体积。

结构设计大赛计算书模板

第1组 设计说明 作品名称龙骨桥 作品重量342g

建筑方案说明 1、建筑材料 A0绘图纸两张、200ml白乳胶、线。在实际制作中常常在白纸之间刷上胶,故所用的材料实际上是纸胶复合材料。根据组委会提供的参考资料可知:纸胶复合材料受拉时呈现线弹性和脆性,受拉弹性模量为E t=2492.2 N/mm2,抗拉强度设计值为f t=32.91N/ mm2;不失稳的情况下纸管的抗压强度设计值为E c=7.18 N/mm2,是理想的弹塑性材料,受压弹性模量为f c=831.89 N/mm2。其抗拉强度设计值f t是抗压强度设计值f c的4倍多,可见纸的受拉性能比受压性能好的多。 2、建筑工程 我们利用纸胶的抗拉、抗压和抗弯性能,及绳子的抗拉强度高而无刚度特点,用纸胶构件和绳子搭制一座跨度1040mm,桥宽190mm 的纸桥。通过最合理的结构设计,构件尺寸设计和最优的构件组装方法,以达到在用料最省的条件下尽可能地通过更大的荷载,使荷质比达值最大,充分发挥材料的力学性能。 结构设计说明 1、结构的选型 按设计要求,小车的速度较慢,故可以不考虑荷载的动态效应,即把每一时刻的荷载都当作静荷载处 理。小车从杆的一端移到另一端,内应 力最大处的包络图如右图所示,为一抛

物线方程y=-(x-1/2)^2+1/2,取其为设计拱轴线,在拱的构造上我们用三根杆做成梯形来代替合理拱轴线。 拱桥按桥面的位置分为上承式,中承式,下承式。 上承式桥优点是桥面系构造简单,拱圈与墩台的宽度较小,桥上视野开阔,施工方便;缺点是桥梁的建筑高度大,纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。 中承式桥的优点是建筑高度较小,引道较短;缺点是桥梁宽度大,构造较复杂,施工也较麻烦。 下承式桥的优点是桥梁建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。一般用于地基差的桥位上。 按照有无水平推力分可分为有水平推力和无水平推力。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受,属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处,墩台与梁式桥基本相似,体积较大,只能做成下承式桥,建筑高度很小,桥面标高可设计的很低,降低纵坡,减小引桥长度,因此可以节约材料。但是,结构的施工比较复杂。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩,能建成大跨度的桥梁。造型美观,城市桥梁一般优先选用,可做成上承式、中承式桥。缺点是,对地质要求很高,为防止墩台移动或转动,墩台须设计很大,施工较麻烦。 我们知道在纸桥加载的时候,并没有提供水平力,由这一点在综合考虑以上两方面我们采取的是下承式拱桥。主拱和承梁的截面选

桥梁设计大赛

附件1 竞赛主题与细则 一、竞赛题目 移动偏载作用下两等跨双车道连续桥梁结构模型。 二、模型制作 1.模型制作材料 模型制作材料为组委会统一提供的230克巴西白卡纸、铅发丝线和白胶。任一参赛队不得使用组委会指定以外的其它任何材料,否则将直接取消参赛资格,并通报。 2.模型尺寸要求 桥梁的类型不限,但必须保持主梁和桥面为连续梁(连续梁判定:提交作品时,将中支座撤掉,在中支座位置处加0.5kg静荷载,桥梁结构不发生破损为标准),模型的纵桥向长度要求在区间(2000,2020)mm范围内,横桥向宽度要求在(200,300)mm 范围内。桥面设置两个车道,每个车道宽不得小于100mm,因两车道之间设有行车导索,所以车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。桥面以下的模型高度不得大于200mm,桥面高差不得大于20mm。模型具体长度尺寸拟定请参考试验平台示意图,试验加载支架见附图1所示,试验加载支架细部尺寸见附图4所示。 桥面要求满铺且能承受加载小车的荷载。模型除与支座、两端下

压板、前端挡板接触外,不能与加载装置的其他部位接触。为保证小车能够顺利通过,模型应根据加载小车的尺寸,预留足够的通行空间,并能够满足给定的加载装置,请参赛队注意加载装置给定的条件。 3.挠度测点布置 每跨在跨中布置两个挠度测点,测点位于两个行车道中心位置,挠度测试点位于桥面底面,故每个参赛队提交作品时,需用彩色笔在每跨跨中桥面顶面及桥面底面绘制标线,同时绘出两个行车道中心线,挠度测点处需设刚性横梁。 4.支座条件 加载装置设置3个支座,位于一条直线上,两端支座的中心距为2010mm,中间支座位于外侧两端支座的中点位置。支座沿顺桥方向宽度为30mm,支座沿横桥方向长度为300mm。两个端支座提供竖向支撑和顺桥向约束,中间支座仅提供竖向支撑。边支座和中支座顶面距桥面距离为150mm,试验整个过程中3个支座固定不动。 5.加载小车尺寸 加载小车外轮廓最大尺寸为长200mm,宽90mm,高150mm,具体见附图2、附图3所示。 三、加载试验 1.加载方案 进入决赛的模型加载方案分为两次加载。第一次额定加载,即双车道同向移动额定荷载工况;第二次为极限加载,即单车道移动自定

24m上承式贝雷桥计算书

衢宁铁路浙江段先期工程贝雷桥计算书 一、工程概况 ①《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002); ②《钢结构设计规范》GB50017-2003; ③《路桥施工计算手册》 ④《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》 ⑤其他相关规范手册 二、工程概况 衢宁铁路浙江段先期工程位于浙江省丽水市松阳县境内,为满足施工需求,需修建多座321型贝雷钢便桥。根据以往施工经验结合现场实际情况,桥跨采用上承式简支梁布置,最大跨跨径24m。 三、结构设计 墩台身采用钢筋混凝土结构,为确保各贝雷片受力均匀,防止墩顶混凝土局部受压破坏,墩顶预埋1.6mm厚钢板。 梁部采用5组加强型贝雷片等间距布置,每组2片,采用45cm支撑架连接。下横梁采用I37工字钢标准构件,长度5.85m,通过横梁卡扣与贝雷片可靠连接;上横梁采用I16工字钢做分配梁,单根长5m,每延米3根均匀布置,通过U型卡扣与贝雷片可靠连接;桥面铺设10mm厚花纹钢板,宽度5m。桥跨布置如图

四、主梁桁架的设计与计算 贝雷梁设置上横梁,采用I16工字钢,3根/m;下横梁采用I37 工字钢,每榀桁架设置2根,具有很高的横向连接刚性,且承重结构 的长宽比 L/B=24/3.2=7.5 故活载可按刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数,钢 梁受力体系如图

1、静载计算 ① 桥面钢板q 1=7850×10×5×0.01/1000=3.925KN/m ② 上横梁q 2+=6×3×20.5/1000=0.369KN/m ③下横梁q 3=2450×2/3/1000=1.633KN/m ④钢桁架q 4=3800×10/3/1000=12.667KN/m 合力q 静=(q 1+q 2++q 3+q 4)/5=3.72KN/m m kN m kN .64.442/2472.34/l g Q .84.2678/2472.38/l g M g 22g =?===?==静静 2、活载计算 2 222225 24232 2212 i 51i m 4.66.108.0a a a a a 8.0-.a =++++=++++=∑=)()(61 1号梁横向影响线的竖标值为 2.0-4.66.1-51a a -n 16 .04.66.151a a n 12n 1i 2i 212n 1 i 2i 211511=== =+=+===∑∑ηη 设0点至1号梁位的距离为x 2 .0x -2.36.0x = 解得 x=2.4m 绘制1号梁横向影响线如上图

桥梁工程课程设计计算书

钢筋混凝土T 型梁桥设计计算书 1 行车道板内力计算 1.1恒载产生的内力 以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。 图1.1铰接悬臂板计算图示(单位:cm ) 沥青混凝土面层:= 0.02×1.0×21= 0.42/kN m C25号混凝土垫层:=0.06×1.0×24=1.44/kN m T 形翼缘板自重: = 0.100.16 1.025 3.25/2 kN m +??= 合计:g=i g ∑=++=0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力: 弯距:22011 5.110.95 2.3122AG M gl kN m =-=-??=-? 剪力:0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==?=1.2荷载产生的内力 按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示)。 由<<桥规>>得=0.2m ,=0.6m 。桥面铺装厚度为8cm ,则有: =+2H=0.2+2×0.08=0.36m =+2H=0.6+2×0.08=0.76m 荷载对于悬臂板的有效分布宽 度

为:=+d+2=0.36+1.4+1.90=3.66m 冲击系数采用1+=1.3, 作用为每米宽板条上的弯矩为: 01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+??- 1.3140/2/3.66(0.950.76/4)=-??-18.90KN m =-? 作用于每米宽板条上的剪力为: 图1.2 荷载有效分布宽度图示(cm ) 140(1) 1.324.8622 3.66 AP P V KN a μ=+=?=? 1.3内力组合 承载能力极限状态内力组合: 1.2 1.4 1.2 2.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-?-?=-? 1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=?+?= 1.4 截面设计、强度验算 (HRB335钢筋:335sk f MPa =,280sd f MPa =,C25混凝土:16.7,ck f MPa = 1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===) 翼缘板的高度:h=160mm ;翼缘板的宽度:b=1000mm ;假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm ,则=125mm 。 按<<公预规>>5.2.2条规定:010()2d u c x M M f bx h γα==- 1.029.2311.51000(0.125)2 x x ?=???- 解得:x=0.0224m 验算00.550.1250.0688()0.0224()h m x m ξ=?=>= 按<<公预规>>5.2.2条规定:sd s cd f A f bx = 211.5 1.00.0224/280920s A mm =??= 查有关板宽1m 内钢筋截面与间距表,考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使

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