桥梁工程(上册课程设计.docxVIP

一．设计资料及构造布置（一）设计资料1. 桥梁跨径及桥宽：标准跨径： 40m；计算跨径：（正交、简支）39.1m；预制梁长： 39.96m。桥面宽度：0.25m（栏杆）+1.5 m（人行道）+9 m（车行道）+1.5 m（人行道）+0.25m（栏杆）。桥梁安全等级为一级，环境条件为 II 类，结构重要性系数取 1.1。2. 设计荷载：荷载等级：公路-I级，人群荷载：3kN/m23. 材料及工艺材料：预制 T 梁、湿接缝采用 C50（重度取 26 kN/m3）；现浇铺装层采用 C50 （重度取 25kN/m3），沥青混凝土铺装层重度取 24 kN/m3，防水层厚度忽略不计；人行道栏杆采用轻型钢护栏（单侧重量 0.60kN/m），人行道板及纵梁采用 C30 混凝土(重度取 25 kN/m3)，抹面砂浆重度取 21 kN/m34. 设计规范《公路工程技术标准》JTG B01—2014； 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2015； 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004。（二）横截面布置1. 主梁间距与主梁片数主梁翼板宽度为2500mm，桥面板采用现浇混凝土刚性接头。净1.75m+9 m+1.75 m的桥宽选用5片主梁。2. 主梁跨中截面主要尺寸拟定主梁高度：采用2300mmT梁翼板厚度：150mm，翼板根部加厚到250mm以抵抗较大弯矩。腹板厚度：200mm马蹄：宽度500mm，高度380mm，与腹板交接处做三角形过渡，高度150mm，宽度150mm。3. 截面几何特性跨中截面如图1所示图1 单位（cm）经AutoCAD创建面域计算截面性质可得大毛截面：面积10215cm2；截面惯性m4；形心至上缘距离94.77cm。小毛截面：面积9465cm2；截面惯性m4；形心至上缘距离101.69cm。4. 检验截面效率指标上核心距： (1-2-1)下核心距： (1-2-2)截面效率指标： (1-2-3)表明以上初拟截面是合理的。5. 横截面沿跨长的变化如图所示，本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，在距梁端2000mm范围内将腹板厚度加厚到与马蹄同宽。马蹄部分从1/8点附近开始向支点逐渐抬高，在马蹄抬高的同时腹板宽度亦开始变化。6. 横隔梁的设置本设计设置7道横隔板，布置在桥跨中点及距桥跨的中点距离为0.5m；1.0m；1.5m处。端横隔梁高度与主梁同高，厚度为上部260mm，下部240mm；中横隔梁高度为2120mm，预制部分厚度为170mm，现浇部分厚160mm。二．主梁作用效应计算（一）永久作用效应计算1. 永久作用集度（1）预制梁自重 eq \o\ac(○,1)跨中截面段主梁自重: (2-1-1) eq \o\ac(○,2)马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重： (2-1-2) eq \o\ac(○,3)支点段梁的自重： (2-1-3) eq \o\ac(○,4)边主梁的横隔梁中横隔梁的体积： 端横隔梁体积：故半跨内横隔梁重力为： (2-1-4) eq \o\ac(○,5)预制梁永久作用集度 (2-1-5)（2）二期永久作用 eq \o\ac(○,1)现浇T梁翼板集度 (2-1-6) eq \o\ac(○,2)边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：故： (2-1-7) eq \o\ac(○,3)铺装8cm混凝土铺装：10cm沥青铺装：将桥面铺装均摊给五片主梁，则： (2-1-8) eq \o\ac(○,4)栏杆： (2-1-9) eq \o\ac(○,5)边梁二期永久作用集度： (2-1-10)2. 永久作用效应如图2所示，设x为计算截面离左右支座的距离，并令a=x/l 。图2主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： (2-1-11) (2-1-12)永久作用计算效应计算见表11号梁永久作用效应 表1（二）可变作用效应计算1. 冲击系数和车道折减系数简支梁桥的基频可采用下列公式估算： (2-2-1)其中： (2-2-2)根据本桥的基频，可以计算出汽车荷载的冲击系数： (2-2-3)2. 计算主梁的荷载横向分布系数（1）跨中的荷载横向分布系数mc本设计桥跨内设七道横隔梁，具有可靠的横向联系，且称重结构的长度为： (2-2-4) eq \o\ac(○,1)计算主梁抗扭惯矩IT对于T形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算： (2-2-5)式中：bi，ti