西南交大桥梁工程课程设计

a a1 2l0 d 0.46 2 0.9 1.40 3.66m
冲击系数 1 =1.3 作用在每米宽板条上的弯矩为： b P 140 0.86 M (1 ) l 1 1.3 0.9 17.03kN / m sp 0 4 2a 2 3 . 66 4 作用于每米宽板条上的剪力为：
利用刚性横梁法求各主梁跨中截面处的荷载横向分布系数
mcq
，
mcr
设各根主梁的横截面均相等，梁数 n 5 ，梁间距为 200cm，则：
a
i 1
5
2 i
2 2 2 2 a12 a2 a3 a4 a5
4 2 2 2 0 2 2 4 2 40m 2
7
Ri
计算各主梁（跨中、 L/4 处、支座处）的恒载、活载内力并进行组合 恒载内力计算
计算结构自重集度：
主梁：
g1 [0.2 1.5 ( 0.12 0.20 ) (2.0 0.2)] 25 8.22kN / m 2
横隔梁： 对于边主梁：
g2 [1.20 ( 0.12 0.20 2.0 0.2 0.17 0.18 )] ( )( ) 5 25 2 2 2 0.721kN / m 28.4
i 1
由11 和15 绘制 1 号梁的横向影响线， 并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
6 0.5 0.6 0.55 6 6 0.5 1.8 2 0.6 0.37 6 6 0.5 1.8 1.3 3 0.6 0.24 6 6 0.5 1.8 1.3 1.8 4 0.6 0.06 6
x l 4 l 2
剪力 Q（kN）
Q 16.974 28.4 241.03 2 16.974 28.4 (28.4 2 ) 120.5 2 4
弯矩 M(kN•m)
M 0
M 16.974 28.4 28.4 (28.4 ) 1283.5 2 4 4
Q
g 3 = 0.12 0.20 1 25 4kN / m
2
g g i 1.92 1.15 4 7.07kN / m
②、每米宽板条的恒载内力 弯矩： M sg 1 gl02 1 7.07 0.9 2 2.863kN / m
2 2
剪力： Qsg gl0 7.07 0.9 6.363kN
2 2
人群荷载： mor
0
③做出 3 号梁的横向分布影响线，并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
1
1.8 1 0.9 2 0.9 1 0.45 2 2 2
2
车辆荷载： moq 1 q 1 (0.9 0.45) 0.675 人群荷载： mor
0
计算跨径 L=20.0+0.3*(x-1)，式中 x 为选课序号，梁高、主梁中心距及其它 细部结构尺寸根据计算跨径自拟。 2、桥面布置 桥梁位于直线上，双侧人行道宽 100cm，桥面净宽度 B=b×5-200cm，设双 面横坡，坡度为 1.5%，桥面铺装为 8cm 防水混凝土铺装层+5cm 沥青混凝土铺装 层。 3、材料 主梁及横隔板：C40 混凝土（25kN/m3） ，主筋为Ⅱ级钢筋，构造钢筋为Ⅰ级 钢筋； 桥面铺装：C40 混凝土（24kN/m3） ，沥青混凝土（23kN/m3） ； 人行道及栏杆：6kN/m。 4、设计荷载 2 汽车荷载采用公路—Ⅱ级，人群荷载采用 3.0kN / m 。 5、设计规范 （1） 《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60—2014） ； （2） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》 （JTG D62—2004） 。
计算桥面板单位板宽的恒载、活载内力并进行组合 恒载内力（以纵向 1m 宽的板条进行计算）
①、每延米板上的恒载集度 防水混凝土铺装层： 沥青混凝土铺装层：
g 1 = 0.08 1 24 1.92kN / m
g 2 = 0.05 1 23 1.15kN / m
T 梁翼板自重 合计：
：
课程名称：桥梁工程
院 专 学 姓 系： 业： 号： 名：
指导教师：
西南交通大学峨眉校区
年 月 日
《桥梁工程 B》课程设计任务书
一、设计资料
1、结构形式及基本尺寸 某公路装配式简支梁桥，由五片 T 梁组成，在 L/4、L/2 处设置横隔梁，桥 梁横截面布置见图 1。
支点截面
跨中截面
图 1 桥梁横截面（单位：cm）
1
车辆荷载： mcq 1 q 1 0.55 0.37 0.24 0.06 0.61
2 2
人群荷载： mcr 1 4.5 4 0.65
5 40
②2 号梁横向影响线的竖标值为：
R22
ea 1 1 2 2 5 i 0.2 0.1 0.3 n 5 40 2 ai
对于中主梁：
g1 2 2 0.721 1.442kN / m
桥面铺装层：
g3 0.08 8 24 0.05 8 23 4.912kN / m 5
栏杆和人行道：
g4 6 2 2.4kN / m 5
作用于边主梁的全部恒载 g 为：
g g i 8.22 0.721 4.912 2.4 16.253kN / m
公路—Ⅱ级车辆荷载产生的内力
将公路—Ⅱ级车辆荷载的两个 140KN 轴重的后轮 （轴间距 1.4m） 沿桥梁的纵向， 作用于铰缝轴线上为最不利荷载。 由 《桥规》 查的重车后轮的着地长度 a2 =0.2m， 着地宽度 b2 =0.6m，车轮在板上的布置及其压力分布图形如图所示：
3
铺装层总厚度：H=0.08+0.05=0.13m， 则 板上荷载压力面的边长为：
x
Q0
1 M 16.974 28.42 1711.3 8
利用杠杆原理法求各主梁支点截面处的荷载横向分布系数
moqபைடு நூலகம்
，
mor
①做出 1 号梁的横向分布影响线，并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
1
1.5 1 0.75 2 1 1 q 0.75 0.375 2 2 2 0.5 1 1.25 2
1
车辆荷载： mcq 1 q 1 0.375 0.285 0.22 0.13 0.505
2 2
人群荷载： mcr 1 4.5 2 0.425
5 40
③3 号梁横向影响线的竖标值为：
R33
ea 1 1 5 i 0.2 n 5 ai2
二、设计内容
1、计算桥面板单位板宽的恒载、活载内力并进行组合； 2、计算各主梁（跨中、 L/4 处、支座处）的恒载、活载内力并进行组合。
三、要求
1、按教务对课程设计的格式要求排版，仅提交 pdf 格式电子文档； 2、第 16 周上课时必须交，迟交与不交者均无相应成绩。
2
形式及基本尺寸 计算跨径 L=20.0+0.3*(x-1)，式中 根据计算跨径自拟。
P 140 Q (1 ) 1.3 24.86kN sp 2a 2 3.66
恒载、活载内力组合
①承载能力极限状态： 弯矩： M 1.2M sg 1.4M sp 1.2 2.863 1.4 17.03 27.28kN / m 剪力： Q 1.2Qsg 1.4Qsp 1.2 6.363 1.4 24.86 42.44kN ②正常使用极限状态： 短期效应组合
M M sg 0.7M sp /(1 ) 2.863 0.7 17.03 / 1.3 12.03kN / m Q Qsg 0.7Qsp /(1 ) 6.363 0.7 24.86 / 1.3 19.75kN
4
长期效应组合
M M sg 0.4M sp /(1 ) 2.863 0.4 17.03 / 1.3 8.1kN / m Q Qsg 0.4Qsp /(1 ) 6.363 0.4 24.86 / 1.3 14.01kN
i 1
R35
ea 1 1 5 i 0.2 n 5 ai2
i 1
由 R33 和 R35 绘制 1 号梁的横向影响线，并确定荷载的横向最不利的位置如图所 示：
1 2 3 4 0.2
车辆荷载： mcq 1 q 1 0.8 0.4
2 2
ea 1 5 i n ai2
i 1
① 1 号梁横向影响线的竖标值为：
R11
ea 1 1 4 4 5 i 0.2 0.4 0.6 n 5 40 2 ai
i 1
R15
ea 1 1 4 (4) 5 i 0.2 0.4 0.2 n 5 40 2 ai
M 0
M 16.253 28.4 28.4 (28.4 ) 1229 2 4 4
Q
16.253 28.4 (28.4 2 ) 115.4 2 4
Q0
1 M 16.253 28.42 1638.6 8
中主梁自重产生的内力 截面位置 x 内力 x0
人群荷载： mcr 2
1 0.4 5
活载内力计算 汽车车道荷载标准值
公路—Ⅰ级车道荷载：计算跨径 L=28.4m,位于 5—50m 之间，集中荷载标
9
准 值
， 均 布 荷 载 标 准 值
qk 10.5kN / m 。
公路—Ⅱ级车道荷载为公路—Ⅰ级车道荷载的 75﹪， 则
6
车辆荷载： moq 人群荷载： mor
②做出 2 号梁的横向分布影响线，并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
1
0.5 1 0.25 2 1.7 1 0.85 2
2
3
0.4 1 0.2 2
车辆荷载： moq 1 q 1 (0.25 0.85 0.2) 0.65
i 1
R25
ea 1 1 2 (4) 5 i 0.2 0.2 0 n 5 40 2 ai
i 1
由 R22 和 R25 绘制 1 号梁的横向影响线，并确定荷载的横向最不利的位置如图所示：
8
8 0.5 0.3 0.375 6 6 0.3 2 0.3 0.285 6 6 0.3 1.3 3 0.3 0.22 6 6 0.3 1.3 1.8 4 0.3 0.13 6
x 为选课序号，梁高、主梁中心距及其它细部结构尺寸
X=29，计算跨径 L=20.0+0.3*(x-1)= 20.0+0.3*(29-1)=28.4m 拟定 T 梁的腹板宽 20cm，梁高 h1=150cm。 梁顶到横隔板距离 h2=120cm 主梁中心距 b=200cm, 净距 2Lo=180cm , 则 Lo=90cm ,桥面净宽度 B=8m
5
作用于中主梁的恒载强度为：
g 1 8.22 1.442 4.912 2.4 16.974kN / m
计算结构自重内力
边主梁自重产生的内力 截面位置 x 内力 x0
x x l 4 l 2
剪力 Q（kN）
Q 16.253 28.4 230.8 2
弯矩 M(kN•m)
a1 a2 2H 0.20 2 0.13 0.46m b1 b2 2H 0.60 2 0.13 0.86m
重车后轴两轮的有效分布宽度重叠，重叠的长度为：
（0.23+0.9） 2—1.4=0.86>0
则铰缝处纵向两个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为：