南京工业大学交通工程桥梁工程课程设计.docVIP

《桥梁工程》 课程设计 (交通工程专业用) 专 业： 交 通 工 程 班级学号： 交通1204班 姓 名： 孙善雷 指导教师： 罗韧 学 期： 2015-2016第二学期 南京工业大学交通工程学院 二O一五年七月  桥梁工程课程设计───── 拱桥结构设计计算说明书 一．课程设计的目的 1.培养学生综合运用所学桥梁工程理论知识，解决钢筋混凝土拱桥结构的设计和计算问题，掌握钢筋混凝土拱桥结构分析和计算的理论与方法。 2. 强调规范在桥梁结构设计中的重要性，培养学生运用专业理论知识和专业规范进行桥梁结构设计的能力。 3. 进一步提高学生绘制桥梁工程施工图、使用计算机的能力。 二．课程设计的内容 1. 确定主拱圈截面构造尺寸，计算拱圈截面的几何、物理力学特征值； 2. 确定主拱圈拱轴系数 m 及拱上建筑的构造布置和几何构造尺寸； 3. 结构恒载计算； 4. 主拱结构内力计算(永久作用、可变作用)； 5. 温度变化、混凝土收缩徐变引起的内力； 6. 主拱结构的强度和稳定计算； 7. 拱上立柱(墙)的内力、强度及稳定性计算； 8. 绘制 1～2 张相关施工图。 三．课程设计的时间 时间：两周；安排在理论课结束之后。 四．课程设计的方法 1．独力思考，继承与创新 设计时要认真查阅和阅读参考资料，继承前人的设计成果和经验，根据课程设计的具体要求，大胆改进和创新。 2．结合和参考本指导的算例，进行拱桥结构的设计计算，掌握拱桥的计算理论和设计内容与方法。 五．课程设计的步骤 1．设计准备：了解设计任务书，明确设计要求、设计内容、设计步骤；通过查阅教科书和相关设计资料，了解设计的理论和方法；准备好设计所需资料、工具书、工具软件；拟好设计计划。 2．设计实施：根据课程设计任务书的要求，参考设计指导书和教科书，确定设计的主要内容、计算顺序；根据相关计算理论，计算和填写相关图表的内容。使用图表给出计算结果和结构的相关验算结果。 3．汇总设计成果：课程设计计算书，课程设计要求绘制的工程图纸。 六．拱桥课程设计计算 空腹式等截面悬链线无铰拱设计一．设计题目 空腹式等截面悬链线无铰拱设计 二．设计资料 1．设计标准 设计荷载： 人群荷载3.5kNm2 桥面净空 净2×(0.75m+0.25 m)人行道 净跨径 L0＝ｍ 净高 f0＝m 净跨比f0L0＝12．材料数据与结构布置要求 拱顶填料平均厚度(包括路面，以下称路面)hd＝0.5m，材料容重γ1＝22.0kNm3 主拱圈材料容重(包括横隔板、施工超重)γ2＝25.0kNm3 拱上立柱（墙）材料容重γ2＝25kNm3 腹孔拱圈材料容重γ3＝23kＮm3 腹孔拱上填料容重γ4＝22kNm3 主拱圈实腹段填料容重γ1＝22kNm3 本桥采用施工方法。主拱圈为单箱六室截面，由现浇号混凝土成。拱上建筑采用圆弧腹拱形式，腹拱净跨为5m，拱脚至拱顶布置跨主拱圈。 3．设计计算依据 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JT0－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT2－2004) 交通人民出版社 交通部部颁标准《公路桥涵设计规范》(JT-2005) 交通人民出版社 《公路设计手册-拱桥(上)》 人民交通出版社，2000.7 二.主拱圈截面几何要素的计算 (一)主拱圈横截面设计 拱圈截面高度按经验公式估算D= l0/100 + Δ=50/100+0.7=1.2m (Δ=0.6～0.8拱圈由个各为1.m宽的拱箱组成，全宽B0=9.m。(二)箱形拱圈截面几何性质截面积截面积 A= (1.5×1.2-0.8×1.1+0.1×0.1×2) ×6=5.64 m2 绕箱底边缘的静面矩= (1.5×1.2×0.6-1.1×0.782×0.6) ×6= 3.38m3 主拱圈截面重心轴下=S/A=m y上=1.5-0.6=0.6m 主拱圈截面绕重心轴的惯性矩拱圈截面绕重心轴的回转半径 三、确定拱轴系数 (一)上部结构构造布置 上部结构的构造布置如图所示。 图2上部结构构造（尺寸单位：mm） 1.主拱圈 假定m=，相应的，查《拱桥》(上册)表(III)-20()得 sinφj =0.69198，cosφ=0.72191，φ=43.7876? 主拱圈的计算跨径和计算矢高l=l0+2y下sinφ=50+2*0.6*0.69198=50.83m f =f0+y下(1cosφj) =10.167m 拱脚截面的水平投影和竖向投影=Hsinφj=0.83 m