空心板鋼筋混凝土簡支梁橋_第1頁
空心板鋼筋混凝土簡支梁橋_第2頁
空心板鋼筋混凝土簡支梁橋_第3頁
空心板鋼筋混凝土簡支梁橋_第4頁
空心板鋼筋混凝土簡支梁橋_第5頁
已閱讀5頁,還剩53頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

1、華東交通大學理工學院Institute of Technology. East China Jiaotong University 畢 業(yè) 設 計(論 文) Graduation Design (Thesis)(20052009年)題 目 10米空心板鋼筋混凝土簡支梁橋設計 分 院: 土木建筑分院 專 業(yè): 05橋梁工程 班 級: (2)班 學 號: 20053110010604 學生姓名: 鄧 菲 指導教師: 方 水 平 起訖日期: 2009.2.282009.5.17 華東交通大學理工學院畢業(yè)設計(論文)原創(chuàng)性申明本人鄭重申明:所呈交的畢業(yè)設計(論文)是本人在導師指導下獨立進行的研究工作所

2、取得的研究成果。設計(論文)中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料,均已在設計(論文)中特別加以標注引用,除此之外,本設計(論文)不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。畢業(yè)設計(論文)作者簽名: 日期: 年 月 日畢業(yè)設計(論文)版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)設計(論文)作者完全了解學院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設計(論文)的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交設計(論文)的復印件和電子版,允許設計(論文)被查閱和借閱。本人授權(quán)華東交通大學理工學院可以將本設計(論文)的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)

3、據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編畢業(yè)設計(論文)。(保密的畢業(yè)設計(論文)在解密后適用本授權(quán)書) 畢業(yè)設計(論文)作者簽名: 指導教師簽名:簽字日期: 年 月 日 簽字日期: 年 月 日華東交通大學理工學院畢業(yè)設計摘 要通過平時專業(yè)課的學習與課程設計的學習,對橋梁工程的設計有了一定的了解,同時還學習和了解公路勘測設計,路基路面工程,本設計就是把課堂所學運用到實際中,根據(jù)地質(zhì)資料設計一座跨徑為10米的空心板鋼筋混凝土簡支梁橋,通過對所給資料的分析選擇出最佳方案進行設計,利用空心板的輕質(zhì),經(jīng)濟,實用,鋼筋混凝土的抗拉強度設計出合理的鋼筋數(shù)量,最后驗算裂縫寬度,各項要求均符

4、合橋梁規(guī)范,最后用老師所給軟件進行出圖。通過本次設計同時也具有了進行道路設計,試驗,施工和管理的初步能力.關(guān)鍵字:設計 空心板 規(guī)范 學習English AbstractThrough the usual courses of learning and curriculum design of the study, the design of the bridge with a certain degree of understanding, but also learning and understanding of road survey and design, road works ro

5、adbed, the design is to study the use of the classroom into practice, according to geological data designed for a span of 10 meters of reinforced concrete hollow slab simply supported beam bridge, through the analysis of the data to select the best option for the design, the use of hollow plate ligh

6、t, economic, practical, the tensile strength of reinforced concrete design reinforced a reasonable number of cracks in the final check the width of the bridge are in line with the requirements of norms, Finally, teachers with a map to the software. At the same time, through the design of this road a

7、lso has a design, testing, construction and management of the initial capacity.Key words: Design Hollow slab Norms Learn目 錄摘 要1English Abstract2第一章:橋梁設計資料11.1 設計資料11.1.1 設計基本資料1第二章:上部構(gòu)造計算32.1、橫斷面及計算簡圖32.2、橫向分布系數(shù)的計算42.2.1鉸接板法計算4(1) 截面抗彎慣性距4(3)計算剛度參數(shù)5(5)計算彎矩及L/4截面至跨中截面剪力的mc62.2.2杠桿法計算82.3、活載作用內(nèi)力計算92.3

8、.1.荷載橫向分布系數(shù)匯總92.3.2、影響線面積及距離計算102.3.3、汽車活載內(nèi)力計算102.4.1、結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的內(nèi)力計算122.4.2、恒載內(nèi)力計算見表5。132.5、作用效應組合132.5.1、跨中、跨及支點處彎矩與剪力計算:132.5.2、計算支點截面汽車荷載最大剪力142.5.3 主梁內(nèi)力組合152.6、持久狀況承載力極限狀態(tài)計算162.6.1、正截面抗彎承載力驗算162.6.2斜截面抗剪計算17(1)斜截面抗剪計算172.7、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算182.7.1裂縫驗算18第三章:下部結(jié)構(gòu)計算203.1:下部結(jié)構(gòu)計算表,如下所示20結(jié) 論48參考文獻49附 錄50后 記

9、51引 言在我國高等級公路建設發(fā)展初期,有關(guān)橋面防水問題還沒有引起人們的足夠重視,近些年來,由于橋面防水功能以及鋪裝層早期破壞問題突出,促使我們不可不進一步提高這方面的認識。橋梁是構(gòu)成現(xiàn)代公路與水運交通的重要結(jié)構(gòu)物,而橋面防水工程則是對橋梁上部結(jié)構(gòu)本體防止水侵害,保證其正常設計使用壽命的重要措施。所以這是以后鋼筋混凝土橋梁發(fā)展的方向。3第一章:橋梁設計資料1.1 設計資料1.1.1 設計基本資料(1)跨徑:標準跨徑10m,計算跨徑:9.6m;全橋共:60+7.5*2*290m,分為8跨;主梁全長: m;(2)荷載:公路級;(3)橋面凈空: 11.5m;(4)主要材料:鋼筋:主鋼筋用級鋼筋,其他

10、鋼筋用級鋼筋,其技術(shù)指標見表-1。表1種類彈性模量Es抗拉強度標準值sk抗拉強度設計值sdR235鋼筋2.1×105MPa235 MPa195MPaHRB335鋼筋2.0×105MPa335 MPa280MPa混凝土:C35,其技術(shù)指標見表-2。表1強度等級彈性模量Ec軸心抗壓強度設計值cd軸心抗拉強度設計值td軸心抗拉強度標準值tkC403.25×104MPa 19.1 MPa1.71MPa2.39MPa(5)地形、地質(zhì)條件橋址處河道標高為0.0m ,橋頭路面標高為為7.5m,河道邊坡為1:2,標準跨徑10m時河底寬度為B40m,橋址處4.0m以上為耕植土;4.

11、0m以下為亞粘土,其基本承載力為200KPa,內(nèi)摩擦角為20。(6)設計計算內(nèi)容 擬定橋梁縱橫斷面結(jié)構(gòu)尺寸;內(nèi)力和配筋計算;支座設計和計算;擬定橋梁墩臺結(jié)構(gòu)尺寸。(7)設計依據(jù):公路工程技術(shù)標準(JTG B01-2003);公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D62-2004),簡稱公預規(guī);公路橋涵設計手冊梁橋(上冊)(1998年1月第一版第二次印刷),簡稱梁橋;公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2004);橋梁工程 汪蓮主編 合肥工業(yè)大學出版社。第二章:上部構(gòu)造計算2.1、橫斷面及計算簡圖本橋取上部獨立橋梁進行計算,橋面凈寬7+2×0.75m,兩側(cè)為安全護欄,全橋

12、采用9塊1米寬的砼空心板,水泥砼鋪裝厚10cm,瀝青砼厚10cm。標準橫斷面見圖1(尺寸單位:cm)圖1 標準橫斷面板的橫截面見圖2。50圖2空心板橫截面空心板的標準跨徑為10m,計算跨徑l9.6m??招陌宓木唧w構(gòu)造見附圖。2.2、橫向分布系數(shù)的計算2.2.1鉸接板法計算采用鉸結(jié)板法計算彎矩及L/4截面至跨中截面剪力的(1) 截面抗彎慣性距 空心板是上下對稱截面,行心軸位于截面中心,故其抗彎慣矩為:(2) 計算截面抗扭慣性矩將空心板的截面轉(zhuǎn)換成下圖3中虛線所示的形式。圖3空心板簡化形式圖空心板截面可近似簡化成圖3中虛線所示的薄壁箱形截面來計算,則有:(3)計算剛度參數(shù)(4)計算跨中荷載橫向分布

13、影響線根據(jù)值,查教材附錄,在之間插值求得時各塊板軸線處的影響線坐標值如下表(表3)板R單位荷載作用位置(i號板中心)1234567891010.04306232155103694732231820 0.063552541549457352114910 0.0459320 238 155 100 65 43 29 20 15 17 20.04232229181121815538272022 0.06254255193117714427171213 0.0459238 237 185 120 78 52 35 24 18 20 30.041551811951581067249352730 0.06

14、1541932181711046439251719 0.0459155 185 202 162 105 70 46 32 24 27 40.0410312115818014910169493842 0.069411717120516310062392730 0.0459100 120 162 187 153 101 67 46 35 39 50.046981106149175146101725561 0.065771104163201162100644449 0.045965 78 105 153 183 151 101 70 52 58 表3 影響線縱坐標值(5)計算彎矩及L/4截面至跨中截

15、面剪力的mc 影響線縱坐標圖(圖4)圖4 跨中及l(fā)/4處影響線縱坐標圖計算荷載橫向分布系數(shù)設計車道為2,行3輛車時汽車橫向折減行車系數(shù)0.78計算荷載橫向分布系數(shù)1號板:汽車荷載: 2號板:汽車荷載: 3號板:汽車荷載: 4號板:汽車荷載: 5號板:汽車荷載:設計車道為2,行2輛車時計算荷載橫向分布系數(shù)1號板:汽車荷載: 2號板:汽車荷載: 3號板:汽車荷載: 4號板:汽車荷載: 5號板:汽車荷載:綜上所得,汽車橫向分布系數(shù)的最大值為。2.2.2杠桿法計算采用杠桿法計算支點剪力的。用杠桿法計算,各塊板的影響線、布置最不利汽車荷載位置如下圖(圖5)所示。圖5 支點處影響線縱坐標圖由圖上可知邊、中

16、板的2.3、活載作用內(nèi)力計算2.3.1.荷載橫向分布系數(shù)匯總(1)汽車荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號荷載位置公路級備注空心板跨中mc0.3325按”鉸結(jié)板法”計算支點mo0.5按”杠桿法”計算1/4點m1/40.3325按”鉸結(jié)板法”計算2.3.2、影響線面積及距離計算表4 影響線面積及距離計算 類型截面公路級均布荷載(KN/m)影響線面積(m2或m)影響線距離m影響線圖式10.52.410.50.510.51.810.50.752.3.3、汽車活載內(nèi)力計算(1)沖擊系數(shù)計算根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602004)條文說明4.3.2,簡支梁橋的自振頻率(基頻)可采用下式計算:式中:,將上列

17、數(shù)據(jù)代入公式根據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602004),有:(2)跨中荷載橫向分布系數(shù)(鉸接板法)(3)跨中荷載橫向分布系數(shù)(杠桿原理法)(4)計算汽車活載內(nèi)力公路級中集中荷載計算,由教材表1-11查出:計算彎矩效應時:計算剪力效應時:跨中彎矩:支點剪力:2.4、恒載內(nèi)力計算2.4.1、結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的內(nèi)力計算(1)結(jié)構(gòu)重力集度分別考慮預制梁自重(第一期荷載)和濕接縫、橋面鋪裝、人行道欄桿等(二期荷載)重力集度。 空心板自重(一期恒載)橋面系自重及絞縫重 (二期恒載)a、橋面鋪裝:全橋?qū)掍佈b每延米總重65(KN)b、防撞護欄:A=c、鉸縫重:故(2)結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的內(nèi)力跨中彎矩:支點剪力:

18、2.4.2、恒載內(nèi)力計算見表5。表5空心板恒載內(nèi)力計算表項目 種類glM(KN.m)Q(KN)跨中1/4跨支點1/4跨一期恒載15.06759.6173.5776130.183272.32454.243二期恒載10.55459.6121.587891.1908550.6616237.9962恒載合計25.6229.6295.16544221.3741122.985691.7812.5、作用效應組合2.5.1、跨中、跨及支點處彎矩與剪力計算:由教材式(1-1)可得承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應組合設計值為:跨中彎矩: 支點剪力:汽車荷載由公路級荷載在一塊板上的內(nèi)力數(shù)值,可以按截面內(nèi)力一般公

19、式計算,即:,兩車道時:截面邊板荷載類型qk(KN/m)Pk(KN)1+mc或mi或yS(KN·m或KN)SiS公路I級10.5198.41.43280.332511.5257.626284.4711.43280.33252.4226.84610.5238.081.43280.33251.26.00362.7141.43280.33250.556.71110.5198.41.43280.33258.6443.22213.3541.43280.33251.8170.13410.5238.081.43280.33252.713.50698.5731.43280.33250.7558.06

20、72.5.2、計算支點截面汽車荷載最大剪力繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點剪力影響線如圖6所示。圖 6支點剪力計算圖示按上圖原理可得出橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度:變化區(qū)荷載重心公路級作用下,支點的最大剪力為:汽車荷載:2.5.3 主梁內(nèi)力組合鋼筋混凝板橋當按承載力極限狀態(tài)設計時采用如下荷載組合:表6 主梁內(nèi)力組合序號荷載類別彎矩M(KN·m)剪力Q(KN)梁端四分點跨中梁端四分點跨中1恒載總重0.00221.3741295.16544122.985691.7810.002汽車荷載0.00213.354284.471144.98698.57362.71431.2×

21、10.00265.6489354.1985147.5827110.13720.0041.4×20.00298.6956398.2594202.9804138.002287.79965作用效應組合0.00564.3445752.4579350.5631248.139487.79962.6、持久狀況承載力極限狀態(tài)計算2.6.1、正截面抗彎承載力驗算(1)已知數(shù)據(jù)及要求見前所述,荷載內(nèi)力見表4。(2)邊板跨中截面的縱向受拉鋼筋計算 確定中性軸的位置形心位置:空心板是上下對稱截面,形心軸位于截面中心,即:形心離下緣高度為30cm,面積為:6027 慣性矩:2231205將空心板截面按抗彎等效

22、的原則,換算為等效工字形截面的方法是在保持截面面積、慣性矩和形心位置不變的條件下,將空心板的圓孔(直徑為D)換算為、的矩形孔。本板的等效圖形如圖8。圖 7等效矩形的、分別為在保持原截面高度、寬度及圓孔形心位置不變的情況下,等效工字形截面尺寸為:上翼緣厚度 下翼緣厚度 腹板厚度 (3)正截面抗彎計算空心板采用C40混凝土,抗壓設計強度19.1MPa,抗拉強度1.71MPa,板的主筋采用HRB335鋼筋,抗拉設計強度300MPa,;箍筋采用R235,抗拉設計強度210MPa,保護層厚度35mm,板寬1240mm??招陌宓挠行Ц叨葹?。判斷截面類型: 因為跨中彎距M所以屬于第一種(單筋矩形) 已知所以

23、選用因此該截面的抗彎承載力滿足要求。2.6.2斜截面抗剪計算(1)斜截面抗剪計算剪力設計值,根據(jù)內(nèi)力組合畫剪力包(2)判別公式:所以得出所以按照構(gòu)造配箍,配置箍筋不參加計算,設配置箍筋間距100所以只需滿足公式:符合條件2.7、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算2.7.1裂縫驗算(1)荷載組合短期效應組合長期效應組合正常使用極限狀態(tài)裂縫寬度計算,采用荷載短期效應組合,并考慮荷載長期效應的影響??招陌搴奢d短期效應組合:空心板荷載長期效應組合:(2)跨中截面裂縫計算鋼筋表面形狀系數(shù),對光面鋼筋,;對帶肋鋼筋,作用(或荷載)長期效應影響系數(shù),其中和分別按作用(或荷載)長期效應組合和短期效應組合計算的內(nèi)力值

24、(彎矩和軸向力);與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù),當為鋼筋混凝土受彎構(gòu)件時鋼筋應力,受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋直徑。 不同鋼筋直徑時縱向受拉鋼筋配筋率,對于混凝土構(gòu)件,當取當取構(gòu)件受拉翼緣寬度構(gòu)件受拉翼緣高度,取裂縫滿足要求第三章:下部結(jié)構(gòu)計算3.1:下部結(jié)構(gòu)計算表,如下所示 橋1號橋墩 (2009年5月16日16點32分計算) 設 計 者 復 核 者 審 核 者 原始數(shù)據(jù)表(單位:kN-m制) 樁柱受力模式 蓋梁頂至低水位距 蓋梁頂至設計線距 蓋梁頂與沖刷線距 蓋梁頂自由 0.00 0.00 6.20 汽車控制裂縫mm 掛車控制裂縫mm 0.200 0.250 聯(lián)數(shù) 1聯(lián)孔數(shù) 1 2 孔徑1 孔徑2 1

25、0.00 10.00 加載方式 制動系數(shù)1 制動系數(shù)2 制動系數(shù)3 自動加載 1.00 2.00 2.40 汽車荷載 掛車荷載 人群集度 車道數(shù) 汽車-超20級 掛車-100 0.000 3 內(nèi)容布載方式 雙孔布載 左孔布載 右孔布載 一列汽車作用制動力(kN) -1.000 -1.000 -1.000 計算墩(臺)制動比例系數(shù) 0.500 0.500 0.500 注:表中一列汽車作用制動力小于或等于0時將由程序自動計算其制動力。 汽車數(shù)據(jù)汽車車距汽車輪距汽車前輪重汽車后輪重重車與前車車距重車與后車車距重車輪重 15.00 4.00 70.0 130.0 10.00 10.00 550.0 重

26、車輪軸數(shù) 12輪距 23輪距 34輪距 45輪距 5 3.00 1.40 7.00 1.40 第1輪重 第2輪重 第3輪重 第4輪重 第5輪重 30.0 120.0 120.0 140.0 140.0 汽輪與護輪距離 橫向輪軸數(shù) 12輪距 2車橫向間距 0.500 2 1.80 1.30 掛車數(shù)據(jù) 掛車輪軸數(shù) 12輪距 23輪距 34輪距 4 1.20 4.00 1.20 第1輪重 第2輪重 第3輪重 第4輪重 250.0 250.0 250.0 250.0 掛輪與護輪距離 橫向輪軸數(shù) 12輪距 23輪距 34輪距 1.000 4 0.90 0.90 0.90 摩擦系數(shù)、溫度力 摩阻力用戶選用 左支座摩擦系數(shù) 右支座摩擦系數(shù) 橋墩溫度力(kN) 判斷組合 0.250 0.250 0.0 上部橫斷面寬度數(shù)據(jù)右偏角(度)橋面凈寬左護欄寬左人行寬左隔離柵寬右隔離柵寬右人行寬右護欄寬 90.00 11.50 0.50000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.83000 梁(板)數(shù)、梁(板)橫向距離 左右排支座 梁板數(shù) 中距12 23 34 45 56 67 78 89 910 對稱 10 1.25 1.251.251.251.251.251.251.251.25 恒載反力 恒載反力 1號 2號 3號 4號 5號 6號 7號 8

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論