桥梁工程课程设计报告书

1、桥梁工程课程设计任务书题目 :装配式钢筋混凝土简支T 梁桥计算1. 课程设计教学条件要求桥梁结构课程设计是土木工程专业 （交通土建 ）桥梁工程实践环节课 ，通过设计进一步巩固桥梁结构基本原理和基本知识 ，以及桥梁构造 ，培养设计动手能力 ，初步学会运用桥梁设计规范 ，桥梁标准图 ，估算工程材料数量 ，完成桥梁总体布置图的技能 。 并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要基础 。本课程设计要求学生在一周的时间内通过指导教师的指导 ，完成任务书中的全部内容 ，学生通过本课程的设计练习 ，使学生掌握钢筋混凝土简支 T 梁设计计算的步骤和方法 ，学会对 T 梁进行结构自重内力计算 、汽车荷载和人群荷载内

2、力计算 、内力组合 ；在汽车和人群荷载内力计算时 ，学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数 。2. 课程设计任务2.1 设计资料1 桥面净宽净-8+2 ×0.75m 人行道2 主梁跨径及全长标准跨径lb =20.00m （墩中心距离 ）计算跨径l =19.50m （支座中心距离 ）主梁全长l全= 19.96m （主梁预制长度 ）3 设计荷载汽车 级 ；人群荷载 3.0kN/m 24 材料 x钢 筋：主筋用 级钢筋 ，其他用 级钢筋。混凝土： 25号5 桥面铺装 ：沥青表面处治厚2cm （重力密度为 23KN/m 3 ）， C25混凝土垫层厚612cm （重力密度为 24KN

3、/m 3）， C30T梁的重力密度为 25KN/m 3 。.6 T梁简图如下 ：横剖面纵剖面A=10cm,B=14,C=19cm2.2 、计算内容1 行车道板的内力计算和组合2 计算主梁的荷载横向分布系数用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数，用偏心压力法求跨中截面的.专业学习资料.横向分布系数 。3 主梁内力计算4 横隔梁内力计算5 主梁配筋6 主梁变形验算3. 课程设计报告书主要内容计算说明书包括 ：行车道板的内力计算和组合 ；主梁的荷载横向分布系数的计算；主梁内力计算 ；横隔梁内力计算 、配筋；主梁变形验算 。钢筋布置图4. 课程设计要求（1） 学生按时到课程设计指定地点签到，遵守课程设计

4、纪律 。（2） 学生独立完成课程设计任务 。指导教师分时段验收学生完成的阶段任务。（3） 学生按时提交课程设计成果和打印的课程设计报告书。5课程设计参考资料 1 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004 ） .人民交通出版社 ， 2004 2公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D60-2004 ）.人民交通出版社 ，20043姚玲森，桥梁工程 .出版社：人民交通出版社 ，19934范立础 ,桥梁工程 （上、下册） .出版社：人民交通出版社 ，1996.专业学习资料.撰写者：王晓琴指导教师 ：课程设计评分表评分标准 ：1. 学生是否严格遵守课程设计纪律 ，按照规定时间完

5、成设计任务 ( 占 30%)2. 课程设计报告书质量 ：(占 40%)(1) 是否采用了良好的设计方法 ，独立完成课程设计 。(2) 课程设计各分段的任务是否按时完成及完成的质量 。(3) 是否完成课程设计任务书指定的全部要求 。3. 课程设计报告书的撰写规范 (占 30%)课程设计报告书的撰写规范要求与毕业设计 （论文）的要求相同 。教师评分 ：1. 学生出勤得分 ： _2. 内容质量得分 ： _3. 撰写规范得分 ： _最终评定成绩 （以优、良、中、及格、不及格评定 ）： _.专业学习资料.教师评语 ：签字：日期：年月日.专业学习资料.桥梁工程课程设计一 设计资料1 桥面净宽净-8+2 &

6、#215;0.75m 人行道2 主梁跨径及全长标准跨径lb =20.00m （墩中心距离 ）计算跨径l =19.50m （支座中心距离 ）主梁全长l全= 19.96m （主梁预制长度 ）3 设计荷载 （学号 125号）汽车 级；人群荷载 3.0kN/m 2，（学号 26 50号）汽车 级 ；人群荷载 3.0kN/m 24 材料 x钢 筋：主筋用 级钢筋 ，其他用 级钢筋。混凝土：25号5 桥面铺装 ：沥青表面处治厚 2cm （重力密度为 23KN/m 3）， C25混凝土垫层厚 9cm （重力密度为 24KN/m 3 ）， C30T梁的重力密度为 25KN/m 3。6 T梁简图如下 ：横剖面.

7、专业学习资料.纵剖面A=10cmB=14cmC=19cm二 设计步骤与方法1、 行车道板计算（1 ）结构自重及其内力1）每延米板上的结构自重g沥青表面处治C25 混凝土垫层T 梁翼板自重0.021.0230.46kN / m0.091.0242.16kN / m0.10.141.025 3kN / m2合计5.622 ）每米宽板条的恒载内力.专业学习资料.M min, g1 gl 0215.62 0.9 22.28kN m22Q Aggl 0 5.620.95.06kN（ 2 ）汽车车辆荷载产生的内力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 ，车辆荷载后轮着地

8、长度为a20.20m ，宽度 b 20.60m 则a1a22H0.220.110.42mb1b22H0.620.110.82m荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度：aa1d2l 00.421.41.83.62m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11.3作用于每米宽板条上的弯矩为M min, p1Pb1l 044a1.31400.90.823.62448.74 kNm作用于每米宽板条上的剪力为：QAp(1 ) p1.3140 225.14kN4a43.62（ 3）内力组合1）承载能力极限状态内力组合计算M ud 1.2M Ag 1.4M Ac 1.2 ( 2.28) 1.4 (

9、 8.74) 14.92kN m Qud 1.2QAg 1.4QAg 1.2 5.06 1.4 25.14 41.27kN.专业学习资料.主梁0.1 0.14g1 0.19 1.31.8 0.19 25 11kN / m2所以 ，行车道板的设计内力为M ud14.92kNmQ ud41.27kN2）正常使用极限状态内力组合计算M udM Ag0.7M Ac( 2.28)0.7(8.74)8.40kN mQ udQAg0.7Q Ag5.060.725.1422.66kN2、 主梁内力计算M xgl xgx xgx lx1）利用公式222glg lQ xgx2x22.专业学习资料.横隔对于边主g2

10、10.10.141.80.190.150.1652522219.50梁梁0.9kN / m对于中主g2120.91.8kN / m梁桥面铺装层g30.028230.060.1227 24 5 4.19kN / m栏杆和人行道g452 52kN / m合计对于边主ggi11 0.94.192 18.09kN / m梁对于中主g '111.84.192 18.99kN / m梁表（ 1）表（ 2）剪力 Q（ kN ）弯矩 M （ kN ·m ）x 0Q18.09 19.50 176.4M=O(0)2（ 185.2 ）x1Q18.09(19.519.5) 132.318.0919.

11、5 19.519.5424M244(138.9)644.9(676.96)x1Q0M118.09 19.52859.928(0)(902.6).专业学习资料.2） 计算活载 （车道荷载 ）和人群荷载引起截面内力（跨中弯矩 、支点剪力和跨中剪力）。1 号梁对于汽车荷载q11.80.1mOp20.47221.8对于人群荷载0.3750.41.8mOrr1.81.432 号梁对于汽车荷载q10.11.70.4mOp21.80.6112.专业学习资料.对于人群荷载mOrr0（由于是出现负的，取零，出于安全考虑）3 号梁对于汽车荷载q110.5mOp220.63921.8对于人群荷载mOrr0支点剪力1

12、 5 梁Q0119.5118.09176.38kN2234 梁Q0119.5118.99185.15kN2注：括号（ ）内值为中主梁内力 。2.2 计算荷载横向分布系数当荷载位于跨中时.专业学习资料.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为l19.52B2.175 1.8可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数mcq ，本桥各根主梁的横向截面均相等 ，梁数 n=5,梁间距为 2 米。5ai 2a12a2 2a3 2a4 2a5 2i 1(2 1.8)21.820( 1.8)2( 2 1.8)232.4m2.专业学习资料.1 号梁121(2 1.8)2a111nn2

13、532.40.60aii 1.专业学习资料.1a1a50.2015nnai2i 1由11 、 15 绘制 1梁的横向影响线 ，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载mcq112q10.6 (5.33.52.20.4)0.63325.4对于人群荷载mcrr11 xr0.60 (5.4 0.4 0.37 5) 0.6 8 6x5.42 号梁1a1a216.480.421n532.4nai2i11a2 a516.48025nnai2532.4i 1由 21 、 25 绘制 2梁的横向影响线 ，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载mcq 21q10.4 (5.33.52.2 0.4)0.422225.4对于

14、人群荷载mcr 2r21xr0.4 (5.40.40.3 7 5)0.457x5.43 号梁1a1 a310.231n0nai25i 11a3 a510.235n20nai5i 1由 31 、 35 绘制 3梁的横向影响线 ，如上图及最不利荷载位置.专业学习资料.对于汽车荷载mcq31q 1 (0.2 4)0.422对于人群荷载mcr3r0.2 0.2 0.4横向分布系数梁号荷载位置公路 -级人群荷载跨中 mc0.6330.6861支点 mo0.4721.431跨中 mc0.5170.4432支点 mo0.6110跨中 mc0.40.43支点 mo0.6390计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和

15、跨中剪力1均布荷载和内力影响线面积计算均布荷载和内力影响线面积计算表公路 -级人群影响线面积影响线图式10.5 0.753.0 0.751 l 2M l / 287.8752.2547.53m 2Ql / 27.8752.252.438m.专业学习资料.Q07.8752.259.75m2公路 - 级中集中荷载 PK 计算计算弯矩效应时PK0.75 180360180 19.5 5178.5kN505计算剪力效应时PK1.2 178.5214.2kN3计算冲击系数结构跨中处的单位长度量：A 0.191.3(1.8 0.19)0.1 0.190.44 m 22G0.4425mc1.12kg / m

16、g9.81主梁截面形心到T 梁上缘的距离 ：0.11 (1.8 0.19) (0.11/ 2)1.30.19 (1.3 / 2)y(1.80.19)1.30.4m0.110.19跨中截面惯性矩 ：I c(1.80.19)0.113(1.80.19)0.11 (0.40.11) 21220.19 1.330.19 1.3(1.30.4) 20.07148m 4122查表 C25 混凝土 E 取 2.8 1010 PafEI c3.142.810100.0711485.51Hz2l 2mc2 19.5211200.1767 ln f0.01570.286则冲击系数11.286.专业学习资料.因双车

17、道不折减 ，故14. 跨中弯矩 M l / 2 计算由于跨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 ：（1）对于 1#梁公路 级汽车活载的跨中弯矩：S汽M l / 2(1)mcq1 ( qKPK y)1.286 10.633(7.875 47.53178.5 19.5)41013.06kN m人群荷载的跨中弯矩 ：S人M l / 2mcr1qr0.686 347.53 97.82kN m（2）对于 2# 和 4# 梁公路 级汽车活载的跨中弯矩：S汽M l / 2(1)mcq2(qKPK y)1.286 10.517(7.87547.53178.5 19.5)

18、4827.41kNm人群荷载的跨中弯矩 ：S人 M l / 2 mcr 2 qr0.443 3 47.53 63.17kN m（3）对于 3#梁公路 级汽车活载的跨中弯矩：.专业学习资料.S汽 M l / 2(1) mcq 3 (qKPK y)1.28610.4(7.87547.53178.519.5)4640.16kNm人群荷载的跨中弯矩 ：S人M l / 2mcr3qr0.4347.5357.04kNm5. 跨中剪力 Ql / 2 计算（1）对于 1和 5# 梁公路 级汽车活载的跨中剪力：S汽Ql / 2(1)mcq1 (q KPK y)1.286 10.633( 7.8752.43821

19、4.20.5)102.81kN人群荷载的跨中剪力 ：S人 Ql / 2 mcr1 qr0.686 3 2.438 5.02kN（2）对于 2和 4# 梁公路 级汽车活载的跨中剪力：S汽 Ql / 2(1) mcq 2 (qKPK y)1.28610.517(7.8752.438214.20.5)83.93kN人群荷载的跨中剪力 ：S人 Ql / 2 mcr 2 qr0.443 3 2.438 3.24kN（3）对于 3#梁公路 级汽车活载的跨中剪力：S汽 Ql / 2(1) mcq 3 (qKPK y)1.28610.4(7.8752.438214.20.5)64.97kN.专业学习资料.人群

20、荷载的跨中剪力 ：S人 M l / 2 mcr 3 qr0.4 3 2.438 2.93kN6. 支点剪力 Q0 计算19.5横向分布系数变化区段的长度a 4.85 4.9m 2附加三角形重心影响线坐标： y119.514.9 / 19.5 0.9163（1）对于 1和 5# 梁公路 级汽车活载的支点剪力 ：Q0均(1)q K mcq1a (m0q1mcq1 ) y21.28617.875 0.6339.754.9(0.4720.633) 0.91658.71kN2Q0集(1)m0q1 PK y1.2861 0.472 214.2 1 130.02kNQ0Q0均Q 0集58.71130.021

21、88.73kN人群荷载的支点剪力 ：Q0rmcr 1qra (m0r1mcr 1 )qr y20.68639.754.90.686)30.916(1.43125.08kN2（2）对于 2和 4# 梁公路 级汽车活载的支点剪力 ：Q 均(1)q K mcq 2a (m0q 2mcq2 ) y024.91.28617.875 0.5179.75( 0.6110.517) 0.91653.19kN2Q0集(1)m0q 2 PK y1.283 1 0.611 214.2 1 167.91kNQ0Q0均Q0集53.19167.91221.1kN.专业学习资料.人群荷载的支点剪力：Q0rmcr 2 qra

22、 (m0r 2mcr 2 )qry20.44339.754.9(00.443)30.91629.98kN（3）对于 3#梁公路 级汽车活载的支点剪力 ：Q0均(1)qK mcq 3a ( m0q 3mcq3 ) y21.28617.8750.49.754.9(0.6110.4) 0.916244.29kNQ0集(1)m0q 3 PK y1.28310.639 214.2 1 175.61kNQ0Q0均Q0集44.29175.61219.90kN人群荷载的支点剪力：Q0rmcr 3 qra (m0r 3mcr 3 ) qry20.439.754.90.4)30.916(09.01kN22.4 荷

23、载组合mm0 Sud0 (Gi SGikQ1 SQ1kcQj SQ j k)i1j2其中 rGi1.2 ， rQ11.4 ， rQj1.4， ro1.0 ， c0.8跨中弯矩组合恒载活载（KN·m ）梁组合值（KN·m ）（ KN·m汽车人群.专业学习资料.）1、5748.621013.0697.822394.92、4783.79827.463.172149.43783.79640.1657.041898.6跨中剪力组合活载（KN）梁恒载（KN）组合值（ KN）汽车人群1、50102.815.02149.22、4083.933.241213064.972.9394

24、支点剪力组合活载（KN）梁恒载（KN）组合值（ KN）汽车人群1、5153.56188.7325.08476.22、4160.78221.19.98513.53160.78219.909.01510.84 横隔梁的计算4.1 确定作用在中横隔梁的计算荷载：.专业学习资料.纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时Poq1 (qkPk y)1 (7.87514.852 1 178.5 1) 108.35kN222Porqr110.91kN2.25 4.85 22计算剪力时Poq1 (7.87514.85 2 1 1.2 178.5 1) 126.2kN224.2 绘制中恒隔梁的内力影响线.专业学习资料.P=1 作用在 1梁时：M1.5d0.5d11.5dr111210.61.51.80.40.51.811.51.80.72P=1 作用在 5梁时：M1.5d25 0.5dr 5150.21.5 1.800.54P=1 作用在 3梁时：M1.5d0.5dr 313230.21.51.80.20.51.80.721主梁处右截面 Q1右 剪力影响线