桥梁工程课程设计（完整版）

1、本word文档可编辑修改 目录桥梁工 程课程设计任务书 -2桥梁设计说明 -3计算书 -4参考文献 -24桥梁总体布置图 -25主梁纵、横截面布置图 -26桥面构造横截面图 -27关注我 实时更新 最新资料 桥梁工 程课程设计任务书一、课程设计题目1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为 27米,计算跨径为 26.5米,桥面净空：净8.5+21.50米）二、设计基本资料1、设计荷载：公路I级2、河床地面线为（从左到右）：0/0, 3/5, 4/12, 3/17, 2/22,2/27,0/35（分子为高程,分母为离第一点 的距离,单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。3325 KN/m,沥青

2、砼 21 KN/m 33、材料容重：水泥砼 23 KN/m,钢筋砼4、桥梁纵坡为 0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米三、设计内容1、主梁 的设计计算3、横隔梁设计计算5、桥台设计2、行车道板 的设计计算4、桥面铺装设计四、要求完成 的设计图及计算书1、桥梁总体布置图,主梁纵、横截面布置图（2、桥面构造横截面图（ CAD出图）3、荷载横向分布系数计算书4、主梁内力计算书CAD出图）5、行车道板内力计算书6、横隔梁内力计算书五、参考文献1、桥梁工 程,姚玲森, 2005,人民交通出版社 .2、梁桥（公路设计手册）,2005,人民交通出版社 .3、桥梁计算示例集（砼简支梁（板）桥）,200

3、2,人民交通出版社 .4、中华人民共和国行业标准公路工 程技术标准（ JTG B01-2003）.北京 :人民交通出版社 ,20045、中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范交通出版社 ,2004(JTG D60-2004)含条文说明 .北京 :人民6、中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明六、课程设计学时2周2 桥梁设计说明桥梁设计包括纵 .横断面设计和平面布置。1.纵断面设计桥梁纵断面设计包括确定桥梁 的总跨径 .桥梁 的分孔 .桥道 的标高 .桥上和桥头引道 的纵坡以及基础 的埋置深度。（1）本梁桥根据水文计算来确定。标准

4、跨径为37.00m（墩中心距离）。本桥 的跨径较小,因此上部结构 的造价较低,墩台 的造价较高。为了结构受力合理和用材经济,分跨布置时要考虑合理 的跨径比例。（2）本梁桥为跨河桥梁,桥道 的标高应保证桥下排洪和通航 的需要,结合桥型跨径等一起考虑,以确定合理 的桥道标高。.（3）桥上纵坡不大于 4%,桥头引道纵坡不宜大于 5%。2.横断面设计桥梁横断面 的设计,主要是决定桥面 的宽度和桥跨结构横截面 的布置。桥面 的宽度决定于行车和行人 的交通需要。（1）本梁桥桥面行车道净宽为：净 -8.5m 2 1.50 m人行道（2）为了利于桥面排水,应根据不同类型 的桥面铺装,设置从桥面中央倾向两侧 的

5、 1.5%-3.0% 的横向坡度,本桥设置为 1.5%。3.平面布置（1 ）桥梁 的线形及桥头引道要保持平顺,使车辆能平稳地通过,小桥 的线形及其公路 的衔接,应符合路线布设 的规定。（2 ）从桥梁本身 的经济性和施工 方便来说,应尽可能避免桥梁与河流或与桥oo下路线斜交。必要时通常不宜大于 45,在通航河流上则不宜大于 5。4.桥面铺装为了保护桥梁主体结构,在桥面 的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和 10cm厚 C25混凝土作垫层 的桥面铺装。5.桥面伸缩缝为了保证桥跨结构在气温变化 .活栽作用 .混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形,在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端

6、与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。3 12345一计算荷载横向分布系数1当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算12345横断面1#梁121 2 0.25对于汽车荷载对于人群荷载moq1mor10.4375q222.25 0.521.375r2梁4 121 0.2 1.95 0.65对于汽车荷载对于人群荷载moq 20.7125q22m =0（由于是出现负 的,取零,出于安全考虑）or 23梁121 0.2 1 0.7对于汽车荷载moq30.725q22对于人群荷载mor 302.当荷载位于跨中时此桥在跨度内设有横隔板,具有强大 的横向联结刚性,且承重结构 的长度比L 26.5为2.65 2B 5 2

7、可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数 m,本桥各根主梁 的横向截cq面均相等,梁数 n=5,梁间距为 2米。5ai2 a a a a a (2 2) 2 0 ( 2 ) ( 2 2)2222222224012345i 11梁横向影响线 的竖标值：5 1梁影响线21 2 21na125ai20.611540i 122 2.1401 a a 1150.2155n5ai2i 1由 、 绘制 1梁 的横向影响线,如上图及最不利荷载位置1115对于汽车荷载11 0.6mcq15.75 3.95 2.65 0.850.66q226对于人群荷载0.66mcr 16 0.25 0.5 0.675r2梁横

8、向影响线 的竖标值：2梁影响线2 2 21 a a 11520.421n540ai2i 11 a a 1 2 2 2250255n540ai2i 1由 、 绘制 2梁 的横向影响线,如上图及最不利荷载位置21256 12120.48对于汽车荷载对于人群荷载mcq2mcr 27.75 5.95 4.65 2.850.53q0.488 0.25 0.5 0.4375r3梁横向影响线 的竖标值3梁影响线15150.2、0.2313511对于汽车荷载mcq30.2 4 0.4q22对于人群荷载 mcr 30.2 0.2 0.4r二、主梁内力计算 123457 恒载集度（1）主梁： g 0.20 1.5

9、 (0.08 0.14) (2.0 0.2) 25 12.45KN / m12（2）横隔梁对于边主梁：g2 (1.3 0.08 0.14) ( 2 0.2) ( 0.15 0.16) 5 25 / 26.5 0.783KN / m222对于中主梁： g 2 0.783 1.566KN / m2（3）桥面铺装层：8 g (0.05 8.5 21 0.1 8.5 23) / 5 5.695KN / m3（4）栏杆和人行道： g 4.5 2/ 5 1.8KN / m4作用于边主梁 的全部恒载强度：gg 12.45 0.783 5.695 1.8 17.128KN /mi作用于中主梁 的全部恒载强度：

10、gg 12.45 1.566 5.695 1.8 17.911KN / mi1 恒载内力 的计算9 10 边跨弯矩剪力影响线1#及 5#梁内力（边跨）126.5跨中弯矩 M 117.911 1572.230KN / m26.5242跨中剪力 V 0l21支点剪力 Q01/4跨处弯矩：1 26.5 17.911 237.320KN2123 l g1613Ml26.526.5 17.911 1179.187KN / m2161/4跨处剪力：1 31 12 4Q1 426.5 0.75 17.91126.5 0.25 17.911 118.66KN2 42#、3及 4#梁内力（中间跨）12l21.5

11、g 0.5 21.5 22.245 1285.344KN m4跨中弯矩 M ll42跨中剪力 Vl02支点剪力1Q01 26.5 17.126 226.946KN212l26.54M 1lg 0.5 26.517.128 1503.517KN / m421/4跨处弯矩：123 l g16123Ml26.526.5 17.128 1127.638KN / m161/4跨处剪力：1 3Q1 41 126.5 0.75 17.91126.5 0.25 17.128 119.309KN2 42 42 活载内力1 . 汽车荷载冲击系数11 主梁横截面图结构跨中处 的单位长度量：G 17.128 103m

12、c1747.755KN /mg9.81主梁截面形心到 T梁上缘 的距离：(11*(200-20)*(11/2)+(150*20)*(150*(1/2)y11*(200-20)+150*2047.4cm 0.474m跨中截面惯性矩：1112120 150 20 150 (150 47.4) 23)23I c(200 20) 11 (200 20) 11 (47.4121221.14 10 cm 0.114 10 m474810查表 E取 2.8 10 pa10EI c2l 2 mc3.142 26.522.8 10 0.114f3.021Hz1747.7551.5Hz f 14Hz = 0.17

13、67ln f - 0.0157 = 0.1767ln3.021 - 0.0157 = 0.18所以冲击系数：1+ =1+ 0.18 =1.182.汽车荷载作用公路级均布荷载 q 10.5KN / mk对于集中荷载,当 l 5时, P 180KN / m；当 l 50时, P 360KN / mkk当 5 l 50时,采用内插法则12 26.5 550 5Pk266KN180180P 266 1.2 271.2KNk当计算剪力时候计算车道荷载 的跨中弯矩、剪力 的计算对于双车道,折减系数跨中弯矩影响线如下图1.03.跨中弯矩 的设计,12l 1 26.5 26.5l87.78m 24 24由于跨

14、中弯矩横向分布系数 1、5梁最大,所以只需计算 1、5梁 的弯矩,计算如下：对于 1#梁车道均布荷载作用下M l2 ,qk(1 ) m qcq1 k=717.812车道集中荷载作用下M l(1 ) m P y =1372.44cq1 k k2,Pk则M l 717.812 1372.44 2090.2522跨中人群荷载最大弯矩人群荷载集度 P 3 1 3KNor13 M lmcr1 por0.675 3 87.78 177.75KN / m,r2对于 2#和 4#梁计算公路 I级汽车活载 的跨中弯矩：M(1 ) mcq 2 P y (1) m qcq 2 k=1678.53Q1k , 12kk

15、计算人群荷载 的跨中弯矩：人群荷载集度：Por 3 1 3KNMmcr 2 por118.503KN / m12Q2k,对于 3#梁计算公路 I级汽车活载 的跨中弯矩：M(1 ) m P y (1 ) m qkk kcq3 cq3=1266.82012Q2k,计算人群荷载 的跨中弯矩：人群荷载集度：Por 3 1 3KNmcr 3 0.4 3 87.78 105.336KN /mMPor12Q2k4.跨中剪力 的计算跨中剪力影响线如下图：1 l 1 26.52 2 2 26.625m2对于 1和 5#梁计算公路 I级汽车活载 的跨中剪力：14 QQ1k, o1mcq1 Pk y 1km qkc

16、q11.18 1 0.66 271.2 0.5 1.18 1 0.66 10.5 6.625159.805KN计算人群荷载 的跨中剪力：Qm Porcr 30.4 3 6.625 7.95KNQ 2k,l2对于 2和 4#梁计算公路 I级汽车活载 的跨中剪力：QQ1k ,01m P y 1mcq2 qkcq2kk1.18 1 0.53 271.2 0.5 1.18 1 0.53 10.5 6.625128.328KN计算人群荷载 的跨中剪力：QQ2k, l mcr 2 por20.45 3 6.625 8.944KN对于 3#梁计算公路 I级汽车活载 的跨中剪力：QQ1k ,01m P y 1

17、mcq3 qkcq3kk1.18 1 0.4 271.2 0.5 1.18 1 0.4 10.5 6.62596.852KN计算人群荷载 的跨中剪力：QQ2k, l mcr 3 por0.4 3 6.625 7.95KN25.支点截面剪力 的计算剪力影响线如下图所示：15 121 l 13.25m226.52横向分布系数变化区段 的长度 a对于 1和 5#梁5.35 7.9m1附加三角形重心影响线坐标 ： y 1 26.57.9 / 26.5 2.6333y 0.083aQQ1ko,1m P y 1m qkcq11m m q ycq1kkcq1cq2k27.91.18 1 0.66 271.2

18、 0.5 1.18 1 0.66 10.5 13.25 1.182.633 0.083 184.38KN0.4375 0.66 10.52计算人群荷载 的支点剪力：a2Qm Porm m P yQ2k,0cr1or1cr1or7.920.7 3 13.251.375 0.675 3 2.633 0.083 50.354KN对于 2和 4#梁计算公路 I级汽车活载 的支点剪力（如下图所示）：a2QQ1k,01m P y 1mcq2 qk1mcq2 mcq1 q ykcq2 kk7.9 0.7125 0.53 10.521.18 1 0.53 271.2 0.5 1.18 1 0.53 10.5

19、13.25 1.18 12.633 0.083 196.138KN16 计算人群荷载 的支点剪力：a2QQ2k,0 m Porcr 2mor 2 mcr 2 Por y7.920.45 3 13.250 0.4375 3 2.633 0.083 16.755KN对于 3#梁计算公路级汽车活载 的支点剪力（如下图所示）：7.921.18 1 0.4 271.2 1 1.18 1 0.4 10.5 13.25 1.18 110.5 2.633 0.083 236.868KN0.725 0.4计算人群荷载 的支点剪力：a2QQ2k,0 m P orcr 3mor 3 mcr 3 Por y17 7.

20、9 0 0.4 3 2.633 0.083 3.026KN20.4 3 13.256. 1/4跨弯矩 的计算1/4跨弯矩 的影响线如下图123l3 26.5l0.5 26.565.836m21616对于 1#和 5#梁计算公路级汽车活载 的 1/4跨弯矩：M(1 ) m P y (1 ) mcq1 qkcq1 k k14Q1k ,1.18 1 0.66 266 4.97 1.18 1 10.5 0.66 65.836 1567.956KN / m计算人群荷载 的跨中弯矩：人群荷载集度：Por 3 1 3KNMm Porcr 10.7 3 65.836 128.256KN / m14Q2k ,对

21、于 2#和 4#梁18 计算公路级汽车活载 的 1/4跨弯矩：M(1 ) m P y (1 ) mcq2 qkcq2k k14Q1k,1.18 1 0.53 266 4.97 1.18 1 0.53 10.5 65.836 1259.116KN / m计算人群荷载 的跨中弯矩：人群荷载集度：Por 3 1 3KN0.45 3 65.836 88.88KN / mMmcr 2 Por14Q2k,对于 3#梁计算公路级汽车活载 的 1/4跨弯矩：M(1 ) m P y (1 ) mcq3 qkcq3 k k14Q1k,1.18 1 0.4 266 4.97 1.18 1 0.4 10.5 65.8

22、36 950.273KN / m计算人群荷载 的跨中弯矩：19 人群荷载集度：Por 3 1 3KNmcr 2 0.4 3 65.836 79KN /mMPor14Q2k,7. 1/4 跨剪力 的计算1/4跨剪力影响线如下图：187.5KN10.5.5KN/m公路-II级Q1/4影响线3KN/m人群荷载Q1/4影响线1 3l2 43 26.540.59.938m2对于 1和 5#梁计算公路级汽车活载 的 1/4跨剪力：QQ1k ,01m P y 1m qkcq1cq1 kk1.18 1 0.66 271.2 0.75 1.18 1 0.66 10.5 9.938239.675KN计算人群荷载

23、的跨中剪力：Mm Porcr 10.7 3 9.938 20.87KN /m12Q2k,对于 2和 4#梁计算公路级汽车活载 的 1/4跨剪力：QQ1k ,01m P y 1mcq2 qkcq2kk1.18 1 0.53 271.2 0.75 1.18 1 0.53 10.5 9.938192.466KN计算人群荷载 的跨中剪力：Mmcr 2Por0.45 3 9.938 13.416KN / m12Q2k,对于 3#梁20 计算公路级汽车活载 的跨中剪力：QQ1k ,0 m P y 11mcq3 qkcq3kk1.18 1 0.4 271.2 0.75 1.18 1 0.4 10.5 9.9

24、38145.253KN计算人群荷载 的跨中剪力：Mmcr 3Por0.4 3 9.938 11.926KN / m12Q2k,8.荷载组合nnro sudr o (rGi sGikr sq1 kQ 1rQj sQJK )其中 r 1 . 2, r 1.4,Gi Q1ci1j2rQj 1.4, r 1.0,o0.8c跨中弯矩组合：活载（ KN/m）梁恒载（ KN/m）组合值（ KN/m）汽车人群1、52、431572.231285.3441285.3442090.2521678.531266.82177.75118.5035012.1094025.0793433.937105.336跨中剪力组合

25、：活载（ KN/m）梁恒载（ KN/m）组合值（ KN/m）汽车人群7.951、52、43000159.805128.32896.853232.631189.676144.4988.9447.95支点剪力组合：活载（ KN/m）梁恒载（ KN/m）组合值（ KN/m）汽车人群1、52、43237.32226.946226.946184.38196.138236.86850.35416.7553.026599.312565.693607.33921 1/4跨弯矩组合：活载（ KN/m）梁恒载（ KN/m）组合值（ KN/m）汽车人群1、52、431179.1871127.6381127.6381

26、567.9561259.116950.273128.2563753.8093215.4742772.02888.88791/4跨剪力组合：活载（ KN/m）梁恒载（ KN/m）组合值（ KN/m）汽车人群1、52、43118.66119.309119.309239.67520.87501.311427.648358.45192.466145.25313.41611.926三、 行车道板计算 12345由于主梁是用现浇混凝土 的,其有很大 的刚度,所以按刚接 的单向板进行行车道板 的计算1.恒载内力 的计算22 （1）计算每延米板 的恒载 g沥青混凝土面层：g 0.05 1.0 21 1.05K

27、N / m1C混凝土垫层：25= 0.11.0 23 = 2.3KN /mg20.08 0.14T梁翼板自重：g31.0 25 2.75KN / m2合计：3gg g g 1.05 2.3 2.75 6.1KN / m KN / m1 2 3i 1（2）计算每延米板条 的恒载内力2122 0.22弯矩：M og6.12.4705KN /m剪力：Qog gl 6.1 0.9 5.49KNo2.活载内力 的计算根据轴距及轴重,应以重轴为主,取两后轴 2 P280kN计算。轮载分布：车轮着地尺寸 a b 0.2 0.6m,经铺装层按 45角扩散后,在板顶 的分布尺寸：22a1 a 2H 0.2 2

28、0.13 0.46m2b1 b 2H 0.6 2 0.13 0.86m2经分析,车后轴两轮 的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部 的有效分布宽度为：a a d 2l 0.46 1.4 2 0.9 3.66m10作用在每延米板条上 的弯矩：Pb14M sp (1 ) (l04a)2 1400.86416.84KN / m22.568KN1.180.94 3.66作用在每延米板条上 的剪力：P4a280Qsp11.184 3.6623 3.内力组合安全等级二级,1.0, g1=1.2,=1.4p1按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力 的设计值分别为：M udQudg1M ogg1Qogp1M sp 1.2 2.47 1.4 16.84 26.54KN / mp1Qsp 1.2 5.49 1.4 22.568 38.183KN /m00四横隔梁 的计算1.确定作用在中横隔梁 的计算荷载：1212poq266 1 10.51 2 5.35 189.175KN2 5.35 1 16.05KN13 12Por qorr2