桥梁工程课程设计说明书

1、1. 设 计 资 料 与 结 构 布 置1.1设计资料跨径标准跨径：鼻:-计算跨径=二主梁全长： =桥面净宽净7m （行车道）+ 2X）.75 （人行道）。公路I级，人群荷载3.0kN/m2，结构重要性系数ro 1.0。桥面铺装4cm厚沥青混凝土面层，其下为 C25的混凝土垫层，设双向横坡，坡度为 1.5%。 两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm （4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层）。材料混凝土：主梁C40,钢筋混凝土重度为25kN/m3;沥青混凝土面层，重度为23kN/m3;C25混凝土垫层，重度为24kN/m3主梁数及横隔梁数主梁数：5;横隔梁数：5。1.2结构布置根据设计资料及装配式简支

2、梁桥的构造要求，现拟定结构尺寸如下：主梁高1.3m，主梁间距为1.6m，梁肋宽为18cm，T形梁翼缘板与腹板交接处厚14cm，翼缘悬臂端厚8cm。 设置五根横隔梁，横隔梁上缘 16cm，下缘14cm。图1-1主梁横截面布置图图1-2横隔梁布置图2. 主梁恒载内力计算:2.1恒载集度计算:主梁：横隔梁：对于边主梁：对于中主梁：锻:J L 1 一丁一桥面铺装层：I (0.06 + 0.015 X 3.5 亠 0.06)盹=0.04X7X 23 K7X 24 /5 = 4.19kN/TH栏杆和人行道：g45 2/5 2KN/m合计：对于边主梁：_- -对于中主梁：_-2.2、恒载内力计算计算内梁与边

3、梁的恒载内力。x=0M=0边梁gl19.5Q= = 16.56 X =L61,46Ar22内梁ffl19.5Q= = 17.16 X =L67nJlfc2 22.2.2 1/4 截面:x= l/4边梁3X16.56 X 19.5232 _32_S90.34tX - m323 X 17.16 X二一 5皿 5内梁2.2.3跨中截面边梁M = 16 56 X 19 5 = 7Q7AZkN ki8 8内梁M = 1716 x L%5 =航5甫甘訓 T wt8 8表2-1主梁恒载内力f内力截面位置x剪力Q（ kN）弯矩 M (kN.m)x=0x=l/4x=l/2注：括号（）内值为中主梁内力3. 主梁活

4、载内力计算3.1支点处荷载横向分布系数按桥规规定：汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。图3-1支点处各主梁横向分布情况支点处各主梁横向分布情况如下表：表3-1支点横向分布系数梁号车道何载人群何载1（ 5）号梁2（ 4）号梁3号梁3.2跨中荷载横向分布系数11 =丄 +n2a152i 1 aii 1115=- na1 a5"52aii 10.40=-0.2052 (4)号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:121 = +n32 312aii 1= 1+3=0.40525.60125 =n8285_ 152 5aii 11.6

5、 ( 3.2) =025.603号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值:3135= 1 =0.2n图3-2跨中各主梁横向分布情况1、5号梁：确定0点位置J； 4X 160- x解得 x=480cmq10.60车辆荷载 mcq = 2 X 80 X(460+280+150-30)=0.538此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比为: 可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数me。本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.6m,贝5a2 =(2 1.6)2 + (1.6)2 + ( 1.6)2+( 2 1.6)2 =25.60i 11号梁在两边主梁处得横向

6、影响线竖标值:2J +(26)=0.60525.602、4号梁:确定0点位置q 10.40mcq = X X (620+440+310+130)=0.4690.4075mcr=X (640+30+)=0.4426.40'23号梁：q1mcq = = 2 X (0.2+0.2+0.2+0.2) =0.4mcr =0.2+0.2=0.43.3荷载横向分布系数汇总表3-2荷载横向分布系数梁号何载位置公路-I级人群何载备注1 (5)号梁跨中me0.5380.684偏心压力法支点mo杠杆原理法2 (4)号梁跨中me0.4690.442偏心压力法支点m。0杠杆原理法3号梁跨中me0.40.4偏心压

7、力法支点m。0杠杆原理法3.4各梁弯矩二、二.和剪力一、一计算2如24公路-I级均布荷载：qk =10.5kN/m对于集中荷载，采用内插法:R = 180+360 180 X19.5-5)=238kN505计算剪力效应时：Pk =1.2X 238=285.6kN求计算主梁截面重心位置图3-3主梁截面尺寸翼板的换算平均高度:E=3.25X 1010N/m 2G=15.53X 10 3N/mit l 3>25x 1JICX 0.066262 X 19r5: 115.5 33< 10s*w主梁抗弯惯矩:C40混凝土单位长度梁重主梁几何特征lc=0.06626m 4简支梁桥的基频冲击系数-

8、 - - - - - - - -均布荷载和内力影响线面积计算表3-3均布荷载和内力影响线面积计算类型 截面公路-1级qk(kN/m)人群qr (kN/m)影响线面积卅影响线图式10.53.0ll/410.53.03 l/16-一一10.53.010.53.03/4计算弯矩鸟上、灿和剪力.、：S4>M4以1号（5）号梁为例进行详细计算，其余值见表 3-4。对于双车道不折减:二-公路-I级车道荷载的跨中弯矩：人群荷载的跨中弯矩：公路-I级车道荷载的跨中剪力：人群荷载的跨中剪力：公路-I级车道荷载的1/4跨弯矩：人群荷载的1/4跨弯矩：公路-I级车道荷载的1/4跨剪力：人群荷载的1/4跨剪力：

9、表3-4跨中弯矩M剪力Q,四分点弯矩M丨，剪力Q|计算表2244序 号截面荷载类型qk或 qrP k1+ 1me3或ySSiS1#5#公路-I级10.52381.2620.53847.53338.81126.6787.8人群何载3/ :/0.68447.5397.5公路-I级10.5285.61.2620.5382.4417.39114.340.596.95人群何载3/ :/0.6842.445公路-I级10.52381.2620.53843.45309.76901.22591.46人群何载3/0.68443.4589.16公路-I级10.5285.61.2620.5385.48439.091

10、84.52y = 0.75145.43人群何载3/0.6845.48411.252#4#公路-I级10.52381.2620.46947.53295.38982.114.875686.73人群何载3/r /0.44247.5363公路-I级10.5285.61.2620.4692.4415.1699.680.584.52人群何载3/0.4422.443.23公路-I级10.52381.2620.46943.45270785.63.656515.6人群何载3/0.44243.4557.61公路-I级10.5285.61.2620.4695.48434.08160.860.75126.78人群何载

11、3/0.4425.4847.273#公路-I级10.52381.2620.447.53251.9837.594.875585.69人群何载3/0.447.5357.04公路-I级10.5285.61.2620.42.4412.9280.040.567.12人群何载3/0.42.442.92公路-I级10.52381.2620.443.45230.31670.053.656439.74人群何载3/0.443.4552.14公路-I级10.5285.61.2620.45.48429.07138.070.75108人群何载3/0.45.4846.583.5计算支点截面剪力1 号及5号梁绘制荷载横向分

12、布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图图3-4支点剪力计算图式横向分布系数变化区段长度：沁:二-V昙-4吃m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为：影响线面积为：广】匚-在均布荷载qk作用下剪力：在集中荷载Pk作用下剪力：则公路-I级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：3.5.2 2 号及4号梁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图图3-5支点剪力计算图式在均布荷载qk作用下剪力：在集中荷载Pk作用下剪力： 则公路-I级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：3.5.3 3号梁绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图

13、形和支点剪力影响线如图：图3-6支点剪力计算图式在均布荷载qk作用下剪力：在集中荷载Pk作用下剪力：则公路-I级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为：计算支点截面人群荷载最大剪力：4. 主梁内力组合依桥通规采用基本组合：永久荷载分项系数一.-；汽车荷载分项系数.-；人群荷载分项系数:逐孑- -；对人群轧 7壽,结构重要性系数：一宀表4-1 1号及5号梁弯矩剪力组合表序号荷载类开弯矩剪力荷载类型跨中四分点梁端跨中四分点梁端结构自重00汽车何载1126.6901.220114.34184.52人群何载97.589.160511.251.2X 944.54708.410096.88197.741.4

14、 X (2)1577.241261.710160.07258.33314.160.8X 1.4X (3)109.299.8605.612.627.97Sud=(4)+(5)+(6)2630.982069.980165.67367.81539.87表4-2 2号及4号梁弯矩剪力组合表序号弯矩剪力何载类型跨中四分点梁端跨中四分点梁端结构自重00汽车荷载982.11776.91099.67160.86人群何载6357.6103.237.271.2X (1)978.77734.0800100.39204.761.4 X (2)1374.951087.670139.54225.2332.50.8X 1.4X (3)70.5664.5203.628.1411.14Sud=(4)+(5)+(6)2424.081886.270143.16333.73548.4表4-3 3号梁弯矩剪力组合表序号荷栽类开弯矩剪力荷载类型跨中四