道路桥梁专业桥梁工程课程设计.doc

桥梁工程课程设计目 录一、基本资料：2二、主梁的详细尺寸：2三、行车道内力计算和内力组合：33.1结构自重及其内力（按纵向1m宽的板条计算）33.2汽车车辆荷载产生的内力33.3内力组合：4四、主梁内力计算和内力组合：54.1、计算结构自重集度如下表：54.2、利用修正偏心压力法求横向分布系数：64.3、采用杠杆原理法对支座处进行横向分布系数的求解104.4、荷载横向分布系数汇总：114.5、均布荷载和内力影响线的面积计算如下表：114.6、公路一级集中荷载计算：124.7、计算冲击系数124.8、绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线124.9、主梁内力组合：14五、横隔梁内力的计算145.1、确定作用在横隔上的计算荷载145.2、绘制中横隔梁的内力影响线：155.3、绘制剪力影响线175.4、截面的内力计算：175.5、内力组合17六、支座的计算及成品选择186.1、下面是截取的部分支座如下表：186.2、确定支座平面尺寸：186.3、确定支座的厚度196.4、验算支座的偏转情况：206.5、验算支座的抗滑稳定性206.6、成品板式橡胶支座选配：21桥梁工程课程设计一、 基本资料：1、 公路等级：一级公路2、 主梁形式：预应力钢筋混凝土T形简支梁。3、 标准跨径：45m4、 计算跨径：45-0.5=44.5m5、 实际梁长：45-0.05=44.95m6、 车道数： 47、 桥面净空：5m二、 主梁的详细尺寸：如图所示：主梁详细尺寸图L=0.75+3.75+3.75+3.5+3.75+3.75+3.00=22.25m主梁的根数 ：根三、行车道内力计算和内力组合：1、采用铰接连接2、主梁的布置如下：3、桥面铺装为：2cm的沥青表面处治（重力密度为）和平均为9cm厚的混凝土垫层（重力密度为）梁翼板的重力密度为3.1结构自重及其内力（按纵向1m宽的板条计算）1、每延米板上的结构自重g计算如下：（1）沥青表面处治 （2）混凝土垫层（3）T梁翼板自重（4）2、每米宽板条的恒载内力3.2汽车车辆荷载产生的内力汽车车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力p=140KN， 车辆荷载后轮着地长度为宽度为 荷载对悬臂根部的有效分布宽度： 轮压分布宽度如图所示：由于这是汽车荷载局部加到T梁的翼板上，故冲击系数取为：作用于每米宽板上的弯矩为：作用于每米宽板上的弯矩为：3.3内力组合：1、承载能力极限状态内力组合计算：基本组合：所以行车道设计的内力为： 2、正常使用极限状态内力组合计算：短期效应组合：四、主梁内力计算和内力组合：4.1、计算结构自重集度如下表：表1.1主梁横隔梁对于边主梁对于中主梁桥面铺装栏杆和人行道合计对于边主梁g=21.375+1.05+3.1185+1.00=26.5385KN/m对于中主梁边主梁自重产生的内力：表1.2内力位置剪力Q(KN)弯矩M（KNm）M=0Q=04.2、利用修正偏心压力法求横向分布系数：1号梁：取：同理求出：=0.272 =0.223 =0.174 =0.125 =0.075 =0.026 = 0.023 = 0.072绘制其影响线的图形如下：由上边的影响线可得出在车轮荷载下的横向分布系数为：=0.318 =0.278 =0.25 =0.21 =0.075 =0.035 =0.0067 = 0.033 1号梁的活载分布系数计算如下：汽车荷载：人群荷载：2号梁：同理求出：=0.234 =0.195 =0.157 =0.119 =0.081 =0.0423 = 0.0045 = 0.034绘制其影响线的图形如下：由上边的影响线可得出在车轮荷载下的横向分布系数为：=0.2696 =0.2387 =0.2163 =0.1855 =0.0807 =0.0498 =0.0274 = 0.0035 2号梁的活载分布系数计算如下：汽车荷载：人群荷载：与1号2号梁的计算方法相类似：同理计算出：3号梁、4号梁、5号梁的横向分布系数；3号梁：=0.223 =0.195 =0.168 =0.141=0.114 =0.0864 =0.0591 = 0.0318 = 0.0045 = 0.023 绘制其影响线的图形如下：由上边的影响线可得出在车轮荷载下的横向分布系数为：=0.2213 =0.1992 =0.1832 =0.1161 =0.0862 =0.064 =0.0481 = 0.026 3号梁的活载分布系数计算如下：汽车荷载：人群荷载：4号梁：=0.174 =0.157 =0.141 =0.125=0.108 =0.0918 =0.0755 = 0.0591 = 0.0427 = 0.026 绘制其影响线的图形如下：4号梁的活载分布系数计算如下：汽车荷载：由上边的影响线可得出在车轮荷载下的横向分布系数为：=0.173 =0.1597 =0.0.15 =0.1368 =0.0917 =0.0784 =0.0688 = 0.0555 人群荷载：5号梁：=0.1221 =0.119 =0.1136 =0.1082=0.1027 =0.0973 =0.0918 = 0.0864 = 0.081 = 0.075 绘制其影响线的图形如下：由上边的影响线可得出在车轮荷载下的横向分布系数为：=0.1218 =0.1175 =0.1145 =0.1103 =0.0959 =0.0917 =0.0886 = 0.075 5号梁的活载分布系数计算如下：汽车荷载：人群荷载：4.3、采用杠杆原理法对支座处进行横向分布系数的求解当作用在1号梁处时其影响线的图形如下： 由于在离人行道0.5m处开始布设车辆荷载：则由几何图形求出：=0.876由于 同理求解出2号梁的横向分布系数：影响线的图形如下：得： （由于如果计算人行道的横向分布系数将会出现正负相抵的情况桥梁的设计承载力偏低不安全）用同样的方法求解出：3、4、5、6、7、8、9的横向分布系数为 10号梁和1号梁相对称：可得： 4.4、荷载横向分布系数汇总：表1.3梁号荷载位置公路一级人群荷载备注边梁跨中0570.337按修正偏心压力法计算支点0.4381.663按杠杆原理法计算4.5、均布荷载和内力影响线的面积计算如下表：表1.4类型位置公路一级均布荷载KN/m人群KN/m影响线面积影响线图示10.53.010.53.010.53.04.6、公路一级集中荷载计算：（1）计算弯矩效应时： （2）计算剪力效应时： 4.7、计算冲击系数取： 因为本桥梁为双向四车道：故取 跨中弯矩跨中剪力 的计算如下表：截面截面类型SS公路一级10.53381.3057247.51290.23157.0511.1251866.85人群3.00.337247.5250.2225公路一级10.5405.61.30.575.5628.98129.660.5100.68人群3.00.3375.565.624.8、绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如下图所示横向分布变化区段的长度：M变化区荷载重心处的内力影响线坐标为： 由于 则公路一级作用下1号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载的最大剪力：4.9、主梁内力组合：序号荷载类别弯矩MKN/m剪力Q梁端四分点跨中梁端跨中1结构自重04926.836569.11590.4802汽车荷载02367.793157.05264.57129.663人群荷载0187.67250.222542.85.62405912.27882.93708.580503314.914419.87370.398181.52460210.19280.2547.9366.2944709437.312583.051126.914201.981五、横隔梁内力的计算5.1、确定作用在横隔上的计算荷载对于中横隔梁最不利的荷载布置如图所示纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时：计算剪力时：5.2、绘制中横隔梁的内力影响线：由主梁内力计算可得出1、2、3、4、5、6、7、8、9、10号梁的影响线竖标值：当作用在1号梁时：当作用在2号梁时：当作用在3号梁时：当作用在9号梁时：当作用在10号梁时：则的影响线如下：5.3、绘制剪力影响线对于1号主梁处截面的影响线的计算如下：当作用在计算截面以右时：当作用在计算截面以左时：组成的影响线如图所示：5.4、截面的内力计算：公路一级弯矩剪力5.5、内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力甚小，计算中可忽略不计）（1）承载能力极限状态内力组合：基本组合（2）正常使用极限状态内力组合：短期效应组合六、支座的计算及成品选择6.1、下面是截取的部分支座如下表：S2668.06523368.845245610.60528168.79839869.7883113110.48313268.261148168.79835517.17834069.44523619.50525767.50839369.29838419.06836.2、确定支座平面尺寸：已知计算得支座压力标准值=897.85KN,其中结构自重引起的支座反力标准值为=590.48KN，公路一级引起的支座反力标准值为：264.57 KN，人群标准值42.8KN主梁的计算温差为。选定支座的平面尺寸为 ，采用中间层橡胶片层厚度t=0.8cm，（1）计算支座的平面形状系数S （2）计算橡胶支座的弹性模量（3）验算橡胶支座的承压强度 （合格）6.3、确定支座的厚度（1）主梁的计算温差为，温度变形由两端的支座均摊，则每一个支座承受的水平位移为为（2）对于44.5m桥跨：一个设计车道上公路一级总荷载为则其制动力标准值为；桥规中规定不得小于90KN。总制动力按90KN参与计算，10根梁共20个支座，每个支座承受的水平力为： 。（3）确定需要的橡胶片的总厚度：不计汽车制动力： 不计入汽车制动力：桥规的其他规定：选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚为0.4cm中间层厚度为0.8cm薄钢板厚度为0.3cm则：橡胶片总厚度为：并小于3.6cm（合格）。（4）支座总厚度为 ：6.4、验算支座的偏转情况：（1）支座的平均压缩变形为：按桥规规定：尚应满足：即：（合格）（2）计算桥梁偏转角由关系式得： 设结构自重作用下，主梁处于水平状态：由于：（3）验算偏转情况： 即： （合格）6.5、验算支座的抗滑稳定性（1）计算温度变化引起的水平力：（2）验算滑动稳定性以及：6.6、成品板式橡胶支座选配：由上边的计算和验算可知：本支座选用：型支座即其尺寸为：附录：指导老师评语：实习报告成绩：指导老师签名：河南理工大学土木工程学院 道 路 桥 梁 07-1 班 陈 论 理 2010年7月19日主要参考文献1、桥梁工程，姚玲森，