四川大學簡支梁橋設計范例(共15頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第一章 設計任務書1.1 基本設計資料 跨度和橋寬1)標準跨徑：20.00（墩中心距離）=2.6=22.6m2)計算跨徑：19.50（支座中心距離）+2.6=22.1m3)主梁全長：19.96（主梁預制長度）+2.6=22.56m4)橋面凈空： 凈7m（行車道）2×1m人行道1. 技術標準1) 設計荷載標準：公路級，人行道和欄桿自重線密度按單側6kN/m計算，人群荷載3kN/m22) 環(huán)境標準：類環(huán)境3) 設計安全等級：二級2. 主要材料1) 混凝土：混凝土簡支T梁及橫梁采用C40混凝土；橋面鋪裝上層采用0.03m瀝青混凝土，下層為0.060.13m的C30

2、混凝土，瀝青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3計。3. 鋼筋：主筋用HRB400，其它用HPB300。1.1.4 構造形式及截面尺寸 圖1 橋梁橫斷面和主梁縱斷面圖（單位：cm）如圖1所示，全橋共由5片T形梁組成，單片T形梁高為1.4m，寬1.8m；橋上的橫坡為雙向2%，坡度由C30混凝土混凝土橋面鋪裝控制；設有5根橫梁。第二章 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算2.1主梁荷載橫向分布系數(shù)的計算2.1.1 剛性橫梁法計算橫向分布系數(shù)因為每一片T型梁的截面形式完全一樣，所以：式中，n=5，=2×（3.62+1.82）m=32.4 m表1 值計算表梁號10.60.40.20-

3、0.220.40.30.20.1030.20.20.20.20.2計算橫向分布系數(shù)：根據(jù)最不利荷載位置分別布置荷載。布置荷載時，汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m，人群荷載取3KN/m,欄桿及人行道板每延米重取6.0KN/m，人行道板重以橫向分布系數(shù)的方式分配到各主梁上。一號梁橫向分布系數(shù)計算圖示（單位：mm）汽車荷載：m=0.5×(0.0.534+0.333+0.189-0.01)=0.523人群荷載：m=0.645人行道板：m=0.6492-0.25=0.400二號梁橫向分布系數(shù)計算圖示（單位：mm）汽車荷載：m=0.5×(0.367+0.267+0.195+0.0

4、95)=0.462人群荷載：m=0.422人行道板：m=0.45-0.049=0.401三號梁橫向分布系數(shù)計算圖示（單位：mm）汽車荷載：m=0.5×(0.2+0.2)×2=0.4人群荷載：m=0.2+0.2=0.4人行道板：m=0.4綜上：各梁在不同荷載作用下的分布系數(shù)如下：表 各梁在不同荷載作用下的分布系數(shù)荷載類型梁號1#2#3#4#5#汽車荷載0.5230.4620.40.4620.523人群荷載0.6450.4220.40.4220.645人行道板0.4000.4010.40.4010.4002.1.2 杠桿原理法計算梁端剪力橫向分布系數(shù)圖 1#梁端剪力橫向分布系數(shù)

5、計算圖式（尺寸單位：mm）汽車荷載：m=0.5×0.666=0.333人群荷載：m=1.222圖 2#梁端剪力橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm）汽車荷載：m=0.5×（0.333+0.667）=0.500人群荷載：m=-0.222圖 3#梁端剪力橫向分布系數(shù)計算圖式（尺寸單位：mm）汽車荷載：m=0.5×（0.333+0.955）=0.639人群荷載：m=0表 梁端剪力橫向分布系數(shù)荷載類型梁號1#2#3#4#5#汽車荷載0.3330.5000.6390.5000.333人群荷載1.222-0.2220-0.2221.222第三章 主梁的內力計算3.1 永久作用

6、效應3.1.1 永久荷載：假定橋面構造各部分重力平均分配給主梁承擔，則永久荷載計算結果如下表所示表 鋼筋混凝土T形梁永久荷載計算表構建名構件尺寸（mm）單位長度體積重度KN/m主梁0.46262511.565橫隔梁中梁0.18×（0.94+0.03）÷4.875=0.0358250.895邊梁2×0.0358=0.072251.8橋面鋪裝瀝青混凝土（3cm）0.03×1.8=0.054231.242混凝土墊層(平均厚度9.5cm)0.095×1.8=0.171254.275總計5.517欄桿及人行道6人行道重力按人行道板橫向分布系數(shù)分配至各梁的

7、板重為：1號梁 mq=0.400×6=2.400KN/m 2號梁 mq=0.401×6=2.406KN/m3號梁mq=0.4×6=2.4KN/m ；其中4號、5號梁對稱于2號、1號梁。各梁的永久荷載值(單位（KN/m）梁號主梁橫隔梁欄桿及人行道橋面鋪裝層總計1(5)11.5650.8952.4005.51720.3772(4)11.5651.8002.4065.51724.377311.5651.8002.48.51728.3773.1.2 永久作用效應計算表 影響線面積計算表項目計算面積影響線面積（l=22.1m)=61.05（l=22.1m)=45.79(,l

8、=22.1m)=2.7633.2 可變作用效應3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計算：結構的沖擊系數(shù)和結構的基頻f相關，計算公式為截面慣性矩：I=×(180-18) ×13+(180-18) ×(41.09-)+×18×140+18×140×(-41.09)cm= cm由于1.5Hz,那么：由此可得：1+=1+0.313=1.3133.2.2 公路-級均布荷載q（對公路-車道荷載，其均布荷載標準值q與集中荷載標準值Pk 均按公路-級車道荷載的0.75倍考慮。）q=10.5×0.75KN/m=7.875KN/m計算彎矩時：

9、P 采用線性差值得P =178.5KN/m計算剪力時：P=178.5×1.2=214.2KN/m表5 公路-級車道荷載及其影響線面積計算表項目頂點位置qPl/2處7.875178.561.05l/4處7.875178.545.79l/2處7.875214.22.763支點處7.875214.211.05每延米人群荷載：q=3×1KN/m=3KN/m3.2.3 可變作用彎矩效應計算彎矩計算公式：，由于只能布置兩車道，則車道荷載橫向折減系數(shù)為1，荷載橫向分布系數(shù)沿主梁縱向均勻變化，因此沿主梁的縱向相同。表6 公路-級車道荷載產生的彎矩計算表梁號內力1+qPyM10.5231.3

10、137.87561.05178.54.3751609.4490.52345.793.65625905.36420.46261.054.3751421.7310.46245.793.65625799.76730.461.054.3751230.9360.445.793.65625692.439表7 人群荷載產生的彎矩計算表梁號內力qM10.523361.0595.7870.52345.7971.84420.46261.0584.6150.46245.7963.46430.461.0573.2600.445.7954.948永久荷載作用分項系數(shù)： 汽車荷載作用分項系數(shù)：人群荷載作用分項系數(shù)： 基本

11、組合公式如下： （）3.2.4 可變作用剪力效應計算在進行可變作用的剪力計算時，應計入橫向分布系數(shù)沿主梁縱向橋跨方向的影響。通常按如下方法處理：先按跨中的由等代荷載計算跨中剪力效應;再用支點剪力荷載分布系數(shù)并考慮支點至l/4為直線變化來計算剪力效應。表8 永久作用效應計算表梁號qqqqqq1（5）20.37761.051244.01520.37745.79933.06220.37711.05225.1652（4）24.37761.051488.21524.37745.791116.22224.37711.05269.365328.37761.051732.41528.37745.791299.

12、38228.37711.05313.565由公式可得如下計算表：表9 彎矩基本組合計算表梁號內力永久荷載人群荷載汽車荷載彎矩組合值11244.01595.7871609.4493853.328933.06271.844905.3642467.65021488.21584.6151421.7313871.0501116.22263.464799.7672530.21931732.41573.2601230.9363884.2591299.38254.948692.4392590.2141） 跨中截面剪力的計算公式為：表9 公路-級車道荷載產生的跨中剪力計算表梁號內力m1+qPyV10.5231.

13、3137.87511.05214.20.5133.30120.4621.3137.87511.05214.20.5117.75330.41.3137.87511.05214.20.5101.951表10 人群荷載產生的剪力計算表梁號內力mq剪力效應10.64532.7635.34620.42232.7633.49730.432.7633.3152） 支點處剪力的計算 圖4 汽車荷載產生的支點剪力效應計算圖式=214.2×1.0×0.333+7.875×××KN=112.706KN2號梁：=214.2×1.0×0.5+7.87

14、5×××KN=148.129KN3號梁：=214.2×1.0×0.639+7.875×××KN=174.37KN圖5 人群荷載產生的支點剪力計算圖式（單位：cm）在人群荷載作用下，橫向分布系數(shù)如圖5所示，支點處剪力計算如下：1號梁：=0.5×22.1×0.645×3+0.5×+0.5× KN=26.164KN2號梁：=（0.5×3.62×0.422×3×0.8038+ ×3×0.1962）KN=9.286K

15、N3號梁：=（0.5×22.1×0.4×3-0.5××0.4×3×-0.5××0.4 ×3×）KN=9.669KN3) 剪力效應基本組合基本組合公式為：各分項系數(shù)和彎矩基本組合相同。表11 剪力效應基本組合表 (單位：KN)梁號內力永久荷載人群汽車荷載基本組合值1225.16526.164112.7068457.29105.346133.301192.6082269.3659.286148.129541.01803.497117.753168.7703313.5659.669174.3

16、71631.22603.315101.951146.444第三章 設計總結在這次橋梁工程概論的課程設計中，我們運用剛性橫梁法和杠桿原理法完成了主梁橫向分布系數(shù)的計算，然后運用橫向分布系數(shù)計算出了主梁的永久荷載作用效應和可變荷載作用效應，進而完成了主梁的配筋計算和裂縫、撓度的驗算。通過對這次課程設計讓我懂得了：1. 對主梁橋，荷載橫向分布指作用在橋上的車輛如何在各主梁間進行分配，或者說個主梁間如何共同分擔車輛荷載。2. 作用在橋面板上的荷載分配給各個主梁，而主梁的反力大小只要利用簡支板的靜力平衡條件即可求出，這就是杠桿原理法的原理。3. 采用杠桿原理法計算時，應當計算幾根主梁的橫向分布系數(shù)，以便確定承載力最大的主梁，并用這個最大的承載力作為設計依據(jù)。4. 中間橫隔梁像一個剛度無窮大的剛性梁一樣保持直線形狀，這是采