英文2014桥梁工程课程设计

1、山东交通大学桥梁工程 课程 计 任 务 书TASK DOCUMENT OF COURSE DESIGN题 目 装配式预应力混凝土简支T形梁桥内力计算与结构设计SUBJECT INTERNATIONAL CALCULATION AND STRUCTURAL DESIGN OF PRECAST PRESTRESSED SIMPLE T-BEAM BRIDGE 桥梁工程 课 程 设 计 指导 书一、设计内容及要求 Content And Requirement of Design 1桥面板内力计算：计算T梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。International Calculation of B

2、ridge Deck : Compute The Design Internal Force of Hinged Cantilever Bridge Deck With T Beam 2主梁内力计算Calculation of Internal Force（1）用“杠杆法”计算荷载位于支点处各主梁的荷载横向分布系数。Calculation Of F Load Transverse Distribution Coefficient Calculation By Means Of Lever Principle Method（2）用“刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数。Calc

3、ulation of F Load Transverse Distribution Coefficient Calculation By Means Of the Eccentric Compression Method（3）计算主梁在荷载作用下跨中截面的弯矩、支点和跨中截面的剪力。Compute The Bending Moment And Shear Force in The Center of the Middle of Span And Shear Force at Supported Point （5）进行主梁内力组合，并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图并进行配筋计算。Combine

4、International Force And Draw The Bending Moment And Shear Force Envelope and compute steel bar. 3挠度、预拱度计算：计算主梁跨中挠度，并考虑是否需要设置预拱度（选做）。Calculation Of Deflection And Camber : Compute Deflection In The Middle Of Span And Consider Setting Camber Or Not设计完成后提交的文件和图表1设计说明书按照学校下发的课程设计规范要求，完成计算书的编排工作，特别注意格式的要

5、求（统一用A4打印纸书写或打印，每页加页码编号）。2图纸图纸绘制：(A3图纸或坐标纸，可用CAD绘制)图一（桥梁总体布置图）：绘出平、纵、横三个视图。已知三跨简支梁桥面连续，采用桩柱式桥墩、U形桥台。各跨的主梁横断面和纵断面布置附图所示，桥墩、桥台和基础的尺寸自行拟定。图二（主梁一般构造图）：主梁各部分的构造。另：计算中所用到的插图在计算书中绘制即可，必要时，可另绘图纸。三、进度安排第一天：拟定全桥尺寸，绘草图；桥面板内力计算第二天：主梁荷载横向分布系数计算第三天：主梁恒载内力、活载内力计算、主梁内力组合第四天：横梁内力计算、主梁挠度和预拱度计算第五天：图纸绘制、设计计算书的整理，设计考核，成

6、绩评定。四、主要参考资料1高等学校教材桥梁工程（上册）范立础主编2高等学校教材桥梁工程姚玲森主编3公路桥涵设计手册拱桥上册1994年4公路通用桥涵设计规范(JTG D60-2004) 一、 尺寸拟定 进行主梁布置 Dimensions are decorated worked girder标准跨境 Lb=20.00m Standard cross-border Lb = 20.00 m主梁 ：取高跨比为 Main: depth-span ratio for h=1.5m (梁高)取梁肋宽为： b=18cm Take beam width of rib b=18cm翼缘板宽度 ：比主梁中距小2c

7、m，本桥采用主梁间距为1.60m的主梁式设计，翼缘板宽为158cmFlange width: from small 2cm girder than in this bridge girder by the spacing for 1.60 m, flange girder design 158cm wide plate翼缘板厚度：翼缘板与梁肋衔接处的厚度应不小于梁高度的 1.5=0.125m取b中=15cm b边=8cmFlange plate thickness: flange plate and the thickness of the rib cohesion. Small should

8、 load 1.5=0.125m横隔梁：The centromeres beam:梁高High beam：h=主= 0.9m 梁肋宽度Beam width of the rib：b上=16cm b下=15cm 设两端横隔梁、三个中横隔梁、端横隔梁距支点处为0.05mSet the isolation ends in three horizontal beam, the beam, the isolation from every beam is 0.05. Fulcrum 横隔梁间距为 =4.35m二 、恒载内力计算及荷载横向分布系数计算 The internal force calculat

9、ion and load transverse distribution coefficient calculation1、恒载集度The collection 主梁： 横隔梁：对于边主梁 ：For girder 对于中主梁 ：For middle girder桥面铺装层：Bridge deck pavement栏杆和人行道：Rail and sidewalks:作用于边主梁的全部恒载g为：In all of the girder 作用于中主梁的恒载强度为：The main role in the strength2、恒载内力 The internal force 弯矩和剪力图示为右图：边主梁

10、恒载内力The girder force内力截面位置x剪力Q(kn) 弯矩M（kn/m）x=0 Q=137.55 M=0x=1/4 Q=68.78 M=451.34x=1/2 Q=0 M=601.78 中主梁恒载内力The main force in内力截面位置x剪力Q(kn) 弯矩M（kn/m）x=0 Q=142.98 M=0x=1/4 Q=71.49 M=469.14x=1/2 Q=0 M=625.52 3、荷载横向分布系数Load transverse distribution coefficient 支点处（杠杆原理法）The fulcrum(leverprinciple) 跨中处（偏

11、心压力法）Be in place (eccentric-pressed method) 此桥在跨内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚度，且承重结构的长宽比为This bridge across the isolation are equipped with powerful transverse beam, the connection stiffness and bearing structure aspect ratio of 所以可以用偏心压力法绘制横向影响线并计算横向分布系数So can use eccentric-pressed method and calculation of li

12、ne drawing transverse impact transverse distribution coefficient本桥各根主梁的横截面均相等。梁数n=5。梁间距为1.60m则 1号梁横向影响线竖标值：1 transverse beam line perpendicular coordinate effect 设零点至1号梁的距离为x set1 to zero distance of beam for x x=4.80m 同理： 2号梁横向影响线的竖标值： 设零点至4号梁的距离为x，则 x=1.60m 则零点位于5号梁处 3号梁横向影响线的竖标值为 一、 活载内力计算 Second

13、, live load calculation1）汇总荷载横向分布系数Collect load transverse distribution coefficient 梁号荷载位置公路级人群荷载备注跨中0.5380.684偏心压力法支点0.4381.422杠杆原理法跨中0.4690.442偏心压力法支点0.50杠杆原理法跨中0.40.4偏心压力法支点0.5940杠杆原理法2）均布荷载和内力影响线的面积计算表Uniformly distributed load and internal force influence lines of area computation table类型截面公路级（

14、kn/m）人群荷载（kn/m）影响线截面积（）影响线图示10.510.52.2510.52.2510.52.2510.52.25 3）公路级中pk计算计算弯矩效应时： 计算剪力效应时： 4) 冲击系数Impact coefficient：u 混凝土E取 则Hu=1.3195）跨中弯矩跨中剪力计算， 梁号截面荷载类型1+uyS 公路级10.52301.3190.53838.28999.28人群2.25110.68438.2858.91公路级10.52761.3190.5382.19114.250.5人群2.25110.6842.193.37公路级10.52301.3190.46938.28871

15、.124.375人群2.25110.44238.2838.07公路级10.52761.3190.4692.1999.590.5人群2.25110.4422.192.18公路级10.52301.3190.438.28742.964.375人群2.25110.438.2834.45公路级10.52761.3190.42.1984.940.5人群2.25110.42.191.976) 处的弯矩剪力： 支点距第一根内横隔梁为0.05+4.35=4.4同理： 梁号截面荷载类型1+uyS 公路级10.52301.3190.53828.71748.263.28人群2.25110.68428.7144.18公

16、路级10.52761.3190.5384.92183.280.75人群2.25110.6844.927.57公路级10.52301.3190.46928.71653.163.28人群2.25110.44228.7128.53公路级10.52761.3190.4694.92160.010.75人群2.25110.4424.924.89公路级10.52301.3190.428.71557.073.28人群2.25110.428.7125.84公路级10.52761.3190.44.92136.470.75人群2.25110.44.394.437）支点处剪力和弯矩 The fulcrum in sh

17、ear and momentm变化区荷载重心处的内力影响线坐标为：M change the internal gravity load area influence line coordinates for:号梁 号梁 号梁 四、 内力组合及内力包络图Internal force and envelope梁号序号荷载类型弯矩M(kn.m)剪力Q（kn）梁端四分点跨中梁端跨中结构自重0451.34601.78137.550汽车荷载0748.26999.28221.86114.25人群荷载044.1858.9116.823.370541.61722.14165.06001047.561398.99

18、310.60159.95049.4865.9818.843.77Sud=（4）+（5）+（6）01638.652187.11494.50163.72结构自重0469.14625.52142.980汽车荷载0653.16871.12239.7399.59人群荷载028.5538.076.702.180562.97750.62171.5800914.421219.57335.62139.43031.9842.647.502.44Sud=（4）+（5）+（6）0409.372012.83514.70141.87结构自重0469.14625.52142.980汽车荷载0557.07742.96270.

19、1384.94人群荷载025.8434.456.071.970562.97750.62171.5800779.901040.14378.18118.92028.9438.586.802.21Sud=（4）+（5）+（6）01371.811829.34556.56121.13 内力包络图： 因为1号边梁的内力最大，所以选用1号梁为控制设计。 控制设计值为：弯矩 剪力五、 主梁正截面抗弯强度计算，配筋（主钢筋）设计以及强度复核Cross-section bending strength calculation girder, reinforcement design and reinforced) (main strength check主筋：HRB335钢筋，C30混凝土，弯矩组合设计值Md=2187.11kn.m查表得： 1、截面配筋设计 Section reinforcement design1）假设，则有效高度 2）判断T型梁类型 说明 为第一类T型梁3）求受压区高度 舍去，由 说明该梁为第一类T梁且不是起筋梁4）求受压区钢筋截面积 5）现选择8B32（外径为35.8mm）和4B18（外径为20.5mm） 梁的实际高度：2、 复核截面承载力：C