桥梁工程课程设计(完整版)

精选文件桥梁工程课程设计报告一、设计资料1桥面净宽网-7 21.5m人行道2主梁的跨距和全长标准跨距=21.70m (脚中心距离)计算跨距=21.20m (支架中心距离)主梁全长=21.66m (主梁预制长度)3设计负荷道路-I级人群负荷3.04设计安全水平二级5桥面铺装沥青表面的厚度为5cm (重力密度为23 )，混凝土垫的厚度为6cm (重力密度为24 )，t梁的重力密度为25在以下图中示出6 T波束概略图主梁剖视图二、设计步骤和方法I .与行车车道板的内力计算相结合(1)恒定负荷及其内力(用纵1m宽的板条计算)1 )各延米板的额定负荷g沥青表面：0.051.0 23=1.15混凝土块：0.061.0 24=1.44t梁挡板自重：总计：2 )米宽板条的稳态载荷内力悬臂板长矩量剪切力(2)汽车在车辆载荷作用下的内力1 )使车辆载荷后轮作用于铰链轴线，后轴力为140kN，如图5所示，车辆载荷后轮接地长度为a2=0.20m，宽度b 2=0.60ma1=a2 2H=0.2 20.11=0.42mb1=b2 2H=0.6 2 0.11=0.82m负荷对悬臂梁根部的有效分布宽度：2 )计算冲击系数结构横断面转动惯量：折翼的换算平均高度： cm主梁截面重心位置： cm主梁的弯矩：结构跨中心的单位长度质量：混凝土弹性模量e :去取根据以上数据可以得到简单梁桥的基频Hz桥规规定 f在1.5Hz和14Hz之间冲击系数由下式计算这是因为汽车载荷局部负荷在t梁的翼缘板上，冲击系数为1=1.223 )作用于每米宽板条的弯曲距离如下：作用于每米宽板条的剪力如下：(3)内力的组合1 )负荷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 .主梁载荷横向分布系数的计算(1)负荷在支点时(用杠杆原理法计算)公路桥涵设计通用规范 JTGD60-2004 )的规定，在横向影响线上确定负荷在横向最不利的配置位置。 例如，相对于车辆载荷，规定车轮的横轮距离为1.8m，2列汽车车轮的横最小距离为1.3m，车轮力矩距人行道路缘石最低为0.5m。1#梁车辆载荷人群负荷由此，1号梁车辆载荷和人群载荷产生的最不利的载荷横向分布系数分别为和(与5号同为1号)同样，第2号梁车辆载荷和人群载荷产生的最不利的载荷横向分布系数分别如下2#梁和(4号和2号)同样，3号梁车辆载荷和人群载荷产生的最不利的载荷横向分布系数分别为3#梁和(2)负荷在跨度上时(考虑用修正偏心压力的方法计算)扭转校正系数计算：因为本桥各主梁横截面相等，梁数n=5，梁距1.6米1号光束横向影响线的纵坐标值为从绘制1号梁的横向影响线，显示下图中最不利的载荷位置1#梁响线因此，1号(5号和1号)梁负荷的横向分布系数计算如下(所谓分别是从影响线零点起表示汽车车轮和人群负荷集中度的横向距离)。车辆载荷：=0.455群众负荷：0.564同样，可以得到2号、4号梁的负荷横向分布系数2#梁响线=0.285；=0.115车辆载荷：=0.115； 挤压载荷：=0.313同样，可以得到三号梁的荷载横向分布系数3#梁响线灬车辆载荷：=0.4； 挤压载荷：=0.2(3)主梁载荷横向分布系数总结梁号负荷位置高速公路-级人群负荷一五横跨里面0.4550.564支点0.4381.656二四横跨里面0.1150.313支点0.503横跨里面0.40.2支点0.5940iii .主梁内力计算(1)恒力内力计算1 .额定负荷集中度主位： kN/m横隔梁：对于侧梁：中主梁时： kN/m桥面铺装层： kN/m扶手和人行道： kN/m作用于边主梁的所有恒定载荷g为kN/m作用于中主梁的恒定载荷集度为kN/m2 .恒定负荷内力越过弯矩剪断线计算主梁的弯矩和剪切力，灬主梁个计算截面的恒载剪力和弯矩值如下表所示剪切力Q(kN )力矩M(kNm )注：表中的算式得到的结果是边主梁定载荷内力，括号内是中主梁定载荷内力。(2)活荷载内力计算1 .道路-级集中荷载计算计算力矩效果时kN计算剪切力效应时kN道路-级平均布荷kN/m2 .冲击系数双车道不减少，所以=1。3 .跨度弯矩计算中弯矩的影响线如下图所示影响线面积：由于中弯矩的横向分布系数为1号，5号梁为最大，因此只需计算1号、5号梁的弯矩，即可计算如下(1)关于1号梁道路-级汽车活载荷的中间弯矩：人负荷的中间弯矩：kNm(2)关于2号和4号梁道路-级汽车活载荷的中间弯矩：挤压载荷的中间弯矩kNm(3)关于3号梁道路-级汽车活载荷的中间弯矩：挤压载荷的中间弯矩kNm4 .中间剪切力的计算中间剪切力的影响线如下图所示横断面剪力影响线的大坐标位于横断面部分，因此采用全横断面统一的载荷横向分布系数进行了计算。影响线的面积(1)关于1号和5号梁道路-级汽车活载荷的中间剪力：挤压载荷的中间剪切力：kN(2)关于2号和4号梁道路-级汽车活载荷的中间剪力：挤压载荷的中间剪切力：kN(3)关于3号梁道路-级汽车活载荷的中间剪力：人群负荷的中间剪切力：KN5 .支点剪切力计算剪切力的影响线如下图所示影响线的面积是y=1横向分布系数变化的区段长度：添加三角形重心影响线的坐标：(1)关于1 #和5#的梁公路I级汽车成活的支点剪力挤压载荷支点剪切力：(2)关于2 #和4#的梁道路I级汽车活动的支点剪力：=1. 22110.5 0. 11510.6 (0.5-0. 115 )0. 910 =28.52kN=1.2210.5295.21=180.07kN=208.59kN挤压载荷的支点剪切力：=0.3134.510.6 (0-0.313)4.50.910=11.25kN(3)关于3 #梁道路I级汽车活动的支点剪力：=1. 22110.5 0. 410.6 (0. 5940.4 )0. 910 =60.82kN=1.2210.594295.21=213.92kN=274.74kN挤压载荷的支点剪切力：=0.24.510.6 (00.2)4.50.910=7.19kN6 .跨度矩计算影响线面积=l=31.74my=18.4=3.45(1)1#梁时：根据道路I级的汽车负荷=(1 )(y )=1.220.455(10.542.135 2463.975 )=788.39kNm人负荷的中间弯矩：=0.5644.542.135=106.94kNm(2)2#梁时：根据道路I级的汽车负荷=1. 2210.115 (10.542.135.2463.975 )=199.26 knm人负荷的中间弯矩：=0.3134.542.135=59.35KNm(3)3#梁时：道路一级汽车载荷：kNm人负荷的中间弯矩：=0.24.542.135=37.92kNm7 .横截面剪切力1/4剪力的影响线如下图所示影响线面积=l=5.96m； y=0.75m米(1)1#梁时：=(1 ) (-)=1.220.498(10.55.18 233.60.75 )=139.49KN=0.7134.55.18=16.62KN(2)2#梁时：=(1 ) (-)=1.220.132(10.55.18 233.60.75 )=36.97KN=0.3224.55.18=7.51KN(3)3#梁时：=(1 ) (-)=1.220.4(10.55.18233.60.75 )=112.04KN=0.24.55.18=4.66KN(3)负荷的组合永久作用的设计值效应与可变作用的设计值效应相结合，其效应组合公式如下总结如下：额定负荷最大时：组合值=1.35额定负荷1.4汽车负荷0.81.4人的负荷汽车负荷最大时：组合值=1.2恒定负荷1.4汽车负荷0.81.4人的负荷主梁内力计算的组合值如下表所示跨度弯曲力矩的组合梁号恒载活载组合值汽车人群一五868.01051.19142.58二四870.8265.6879.133870.8924.1250.56中间剪切力的组合梁号恒载活载组合值汽车人群一五097.606.82二四024.673.793085.802.42支点剪切力的组合梁号恒载活载组合值汽车人群一五163.8218.9539.76二四164.3208.5911.253164.3274.747.191/4跨距力矩的组合梁号恒载活载组合值汽车人群一五651.0788.39106.94二四653.1199.2659.353653.1693.0937.921/4剪切力的组合梁号恒载活载组合值汽车人群一五81.9157.6415.13二四82.239.848.39382.2138.585.36iv .横隔梁内力计算1 .确定作用于中横隔梁的计算载荷横跨中央横隔梁的最不利载荷配置如图所示纵向-列车轮对中横隔梁的计算载荷如下：计算力矩时：=2381 10.54.85=144.463kN=4.54.85=21.825KN2 .绘制中横隔梁内力影响线使用偏心压力法计算1、2、3梁的负荷横向分布影响线的纵坐标值时，影响线的纵坐标可以计算如下=0.54、=0.14；=0.285、=0.115；=0.2、=0.2在P=1作用于梁轴1号情况下：=1.5d 0.5d-11.5d=0. 541.51.60.2850.51.6-11.51.6=-0.88当P=1作用于第五梁轴时：=1.5d 0.5d=(-0.14 )1. 51.60. 1150.51.6=-0.24当P=1作用于第三梁轴时：=1.5d 0.5d=0.21.51.6 0.200.51.6=0.64有了这三个纵坐标值和已知的影响线的折痕位置，可以绘制如图所示的影响线3 .画剪切力的影响线可以按如下方式计算截面在第一主梁处的影响线P=1在向右计算截面时起作用：=即=P=1截面作用于左侧时：-1即=-1画阴影线就像图一样4 .截面内力计算在对应的影响线上最不利的载荷位置载荷求出的计算载荷，计算对汽车载荷的冲击影响力(1)，如下所示弯矩：道路-级荷载=(1)=1. 221144.46 (0. 860.37 )=216.78 (knm )人群负荷=21.825 (=1.42 )=31.07 (knm )剪力：道路-级负荷=(1)=1. 221144.46 (0