跨径20m钢筋混凝土简支梁桥教学规划计算书

1、桥梁工程课程设计计算书题目：跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院（系）： 土木建筑工程学院专业班级：学 号：学生姓名：指导教师：目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document .选择结构尺寸1.主梁翼缘板计算2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document .活载横向分布系数的计算 2.主梁内力计算4.横隔梁内力计算710 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document .挠度计算9七.支座设计.选择结构尺寸.桥梁的跨径及桥宽主梁全长：19.96m （标准

2、跨径为30m）计算跨径：19.5m桥宽：9+2 1.0m人行道.主梁尺寸的确定（梁肋）主梁间距1.8m2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/141/25 梁高取h=1.5m.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的 3/4左右，取1.0m横隔梁的肋宽通常取1518cm ,上宽下窄，上取16cm ,下取15cm.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10 ,取18cm ；边缘厚度不小于10cm ,取14cm腹板厚度b=15cm7JJ图1横断面图（单位：cn）图2 纵断面图（单位：cm ）8(图3 T梁横断面（单位：cm）二.主梁作用效应计算.恒载及内力桥面铺装为3cm厚的沥青表面处治（容

3、重23kN/m 3）和平 均厚9cm的混凝土垫层（容重24 kN/m 3） , T板材料容重 25 kN/m 3每延米板上的恒载g :沥青表面处治:g1 =0.031.0 23=0.69 kN/m防水混凝土面层：g2= 0.09 1.0 24 2.16 kN/mT梁翼板自重：g 3= 00三产4 1.0 25 2.75 kN/m合计：g gi 5.6 kN/m 每延米板条的包载内力1.212.弯矩 MAg gl5.6 0.83.06kN m22剪力 QAg gl 5.6 0.8 4.48 kN2.公路I级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于较缝轴线上，后轴作用力P 140kN,着地长度a2 0

4、.2m着地宽度b2 0.6m ,则板上荷载压力面的边长为：a1 a2 20.2 2 0.12 0.44m,图4汽车荷载计算图式（单位:cm )bi b2 20.6 2 0.12 0.84m荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度双轮时 a a1 d 2l 3.64m冲击系数11.3作用于每米宽板条上的弯矩为:Map 21Qap 2 1P4a2P4a3.荷载组合lb11.34“2 1401.3 4 3.642 14025Ma 1.2M Ag 1.4M Ap 1.21.7923.640.84414.75kNkN1.414.75 22.804kNQa1.2QAg 1.4QAp 1.2 4.48 1.4 25

5、 40.376 kN三.活载横向分布系数的计算.杠杆原理法计算并列表表示，如下图所示,1#梁，2#梁，3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数, 相应于荷载位置的影响线1#梁汽车1moq20.720.36人群2#梁汽车moqmor121 .2(0.2780.722) 0.5人群mor3#梁汽车moq(0.630.63) 0.63人群mor一号梁二号梁三号梁图5杠杆原理法计算横向分布系数（单位：cm）表2 荷载位于支点的横向分布系数1#moq0.36mr1.272#3#0.50.6300.偏心压力法l 19 5此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，承重结构的长宽比为1 与上 2,29

6、 2B 6 1.8故按刚性横梁法来绘制横向影响线，并计算横向分布系数，本桥各梁横截面均相等，梁数 n=5 ,梁间距为2.2m222一 ai aia2 i2222a3a4a5a62-2-2_2(45027090 ) 56.7m1#梁影响线竖标值0.19ii 1算1运0.524住二里 n n 26 56.716 n n 26 56.711ali1ai由11和15计算横向影响线的零点位置mcqx0.52415 1.8 x0.19解得 x=6.61m1 0.484 0.4 0.342 0.23920.5805 mcr0.564图6偏心压力法计算横向分布系数（单位:IT I 1七二二邙口，： . jcm

7、 )2#梁影响线竖标值21aa2n 2i 14.5 2.756.70.38125mcq270 45056.70.3570.270.0480.207 0.12 0.12 0.477mcr0.4053#梁影响线竖标值131n瞥 0.195352aiOa3 0.1952 ai i 1 imCq20.195mcr0.195系数梁号mcqmcr1#0.58050.5642#0.4770.4053#0.1950.195荷载位于跨中的横向分布系数表3四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度主梁g10.2 1.60.18 0.20 2.2 0.2025 17.5 kN/m横隔梁对于边主梁g2“0.18

8、0.201.62.2 0.200.16 0.18 . 7 2525.162.12 kN/m对于中主梁g222.12 4.24 kN/m桥面铺装层g390.09 24 0.02 923 5 4.72 kN/m栏杆和人行道g4 5.5 2 2.2 kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:gg, 26.54 kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:g 28.56 kN/m(2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力Mx l x2 g Qxl 2x表4恒载内力内力截面1号梁2号梁(3号梁)x=0Q=333.87kNM=0Q=354.3 kNM=0 x=L/4Q=166.94 kNM=1575kN-mQ=179.6

9、 kNM=1694.9kN-mX=L/2Q=0M=2100 kN mQ=0M=4519.8 kN m2.活载内力计算取=1（双车道不折减）取冲击系数（1+u ） =1.3公路I级qk=10.5kN/m,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应：Pk 238KN计算剪力效应：Pk 1.2 238 285.6KN一号梁（D L处弯矩：2M11mcq （ PkYk qk k ）2q195=1.3 1.0 0.5805238- 10.5 47.531252.213kN m4M1mcrpor0.564 3.5 47.53 93.827kN m一r2图7支点剪力计算图示(单位 cm )(2)1处弯矩：4M1

10、1mcq ( PkYk qk k )q TOC o 1-5 h z 3 19,512= 1.3 1.0 0,5805238 10.5 - 19.51033.317kN m168一c c八3“2c M 1mcrPor 0.5643.519.597.19kNm4r32二号梁与三号梁计算方法同上，略。表5一号梁，二号梁，三号梁活载内力梁号福裁M (kN m)V (kN)跨中1/4跨中支点1汽车1252.2131033.317231.5177.082人群93,82770.375.1526.402汽车1734.141300.62132.97331.67人群84.4763.363.3618.163汽车12

11、84.55963.4398.49415.07人群39.5729.681.5712.143.梁内力组合Sud 1.2恒1.4活 0.8 1.4人群荷载1号梁M11.2 266.175 1.4 1252.213 0.8 1.4 93.827 5731.35kN m2V0 1.2 54.6 1,4 231.517 0.8 1.4 7,082 397.576kN2号梁和3号梁方法同上计算结果如下表表61号梁2号梁和3号梁内力组合计算结果梁号1.2 恒+1.4 活+0,8 X1.4 人1#梁M上25731.35 KN mM -44298.55 KN mM 00Q-2240.87 KNQ0766.8 KN

12、2#梁M127946.16 KN mM-43925.71 KN mM 00Q上2189.92 KNQ0835.98 KN3#梁M上27266.44 KN mM上43415.92KN mM 00QL2139.64 KNQ0835.98 KN五.横隔梁内力计算确定作用在中横隔梁的计算荷载，对于跨中横隔梁的最不利荷载布置见下图:上。口4子045!431.0纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时：111poq -(qKPKy) -10.5 7.25 2 1.0 296.64 1.0186.91kNq 222计算剪力时:P=1作用在1号梁上：Mr1112.5d211.5d310.5d1P=1作

13、用在6号梁上：M r616 2.5d261.5d360.5dP=1作用在3号梁上:Mr313 2.5d231.5d330.5dPoq 1.2 186.91 224.29kN0.77041.86752.5d0.9252二匚3.内力计算Q2r 1.3 1.0图8中横隔梁内力影响线（单位 cm ）1+右1.3公路I级173.35 (0.786 0.643M2 3 1.3 1.0 85.255 (0.823 0.32)0.21 031) 100.71kN255.26kN m六.挠度计算跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩错误!未找到引用源。M gk为2100 kN ?m,汽车产生最大弯矩为1734kN

14、?m ,人群产生的最大弯矩为 93.827kN?m经CAD图式计算Ih 11.24966310 cmB 0.95EIh 0.85 3.45 10411.2496 106 3.53141011N.验算主梁的变形f 1 6 5(Ms Mgk)1248 B1 6 5 (0.7 1734 1.33293.827) 1019.5一 -1148 3.5314 100.042cm 6001950-4.2cm600符合规定.判断是否设置预拱度当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度超过计算跨径的1/600时,应设置预拱度5Ms121.648 B320.7 1734 1.3 93.827) 1019.5Z Z Z1148 3.5314 10一 119500.0011247m 6cm2.9 4 0.2 3.7cm4.验算支座偏移情况N tabEj600.69 0.02