桥梁工程课程设计完整

桥梁工程课程设计报告书

一 、设计资料

1 桥面净宽 净-7 +2×1.5m 人行道

2 主梁跨径及全长

标准跨径 0l =21.70m （墩中心距离） 计算跨径 l =21.20m （支座中心距离） 主梁全长 l 全=21.66m （主梁预制长度） 3 设计荷载

公路—I 级；人群荷载3.02m kN / 4 设计安全等级

二级

5 桥面铺装

沥青表面处厚5cm （重力密度为233m kN /），混凝土垫层厚6cm （重力密度为243m kN /），T 梁的重力密度为253m kN /

6 T 梁简图如下图

主梁横截面图

二、 设计步骤与方法

Ⅰ. 行车道板的内力计算和组合

（一）恒载及其内力（以纵向 1m 宽的板条进行计算） 1）每延米板上的恒载 g

沥青表面 1g ： 0.05×1.0?×23?? 1.15kN m / 混凝土垫层 2g ： 0.06×1.0 ×24??1.44kN m /

T 梁翼板自重3g ：30.080.14

g 1.025 2.752

+=⨯⨯=kN m /

合计：g=

g 5.34i =∑

kN m /

2）每米宽板条的恒载内力

悬臂板长 ()0160180.712

l m

-=

=

弯矩

2211

5.34(0.71) 1.3522

Ag M gl =-=-⨯⨯=-·kN m

剪力 0 5.340.71 3.79

Ag Q gl ==⨯=kN

（二）汽车车辆荷载产生的内力

1）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 5 所示，车辆荷载后轮着地长度为 a ?? 0.20m ，宽度 b ?? 0.60m ，则得：

a ?? a ?? 2H ?? 0.2?? 2×0.11? 0.42m

b ?? b ?? 2H ?? 0.6?? 2×? 0.11?? 0.82m

荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度： 2）计算冲击系数μ

结构跨中截面的惯矩c I ： 翼板的换算平均高度：()1

814112

h =

⨯+=cm 主梁截面重心位置：()()11

130

1601811130182241.18160181113018

a -⨯⨯+⨯⨯

=

=-⨯+⨯cm

则得主梁抗弯惯矩：

结构跨中处单位长度质量c m ： 混凝土弹性模量E ： 取10

2.8010E =⨯

2/N m

由以上数据可得简支梁桥的基频：

3.790f ===Hz 按照《桥规规定》f 介于1.5Hz 和14Hz 之间，冲击系数按照下式计算：

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 1+μ=1.22

3）作用于每米宽板条上的弯距为： 作用于每米宽板条上的剪力为： （三）内力组合

1）承载能力极限状态内力组合计算 2）正常使用极限状态内力组合计算

Ⅱ. 主梁荷载横向分布系数计算

（一）当荷载位于支点处时（应按杠杆原理法计算）

根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.8m ，两列汽车车轮的横向最小间距为 1.3m ，车轮矩离人行道缘石最少为 0.5m 。

1#梁

车辆荷载 人群荷载

由此可得1号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为 10.438oq m =和1 1.656or m =（5号同1号）

同理可得 2 号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：

2＃梁

20.5oq m =和20or m =（4号同2号）

同理可得 3 号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为

3＃梁

30.594oq m =和30or m =

（二）当荷载位于跨中时（考虑用修正偏心压力法计算） 对抗扭修正系数的计算：

由于333341

1

1.60.110.300 1.190.18

2.79103n

T i I cbt m -===⨯⨯+⨯⨯=⨯∑

本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数 n=5, 梁间距为 1.6 米，则

1号梁横向影响线的竖标值为

由11η、15η绘制1号梁横向影响线，如下图示最不利荷载位置

1＃

梁影响线

于是，1号（5号同1号）梁荷载横向分布系数计算如下（以ql x 和r x 分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）： 车辆荷载：

1cr m =

11

12341234111()()2

22q q q q q q q q q x x x x x ηηηηηη=+++=+++=∑0.455 人群荷载：

11

1cr r m x x

ηη==

=0.564

同理可得2号、4号梁的荷载横向分布系数：

2＃梁影响线

22212

i 1

1n i a n a η==+β∑=0.285；22252

i 1

1

n i a n a η==-β∑=0.115

车辆荷载： 2cq m =0.115； 人群荷载：2cr m =0.313 同理可得3号梁的荷载横向分布系数：

3＃梁影响线

23312i 1

10.2n i a n a η==+β=∑；23352

i 1

1

0.2n i a n

a η==-β=∑

车辆荷载：3cq m =0.4； 人群荷载：3cr m =0.2