橋梁工地進(jìn)程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、橋梁工程課程設(shè)計(jì)專業(yè)：土木工程（道橋方向）班級(jí)：20111042班學(xué)生姓名：文雙慶學(xué)號(hào)：2011104227指導(dǎo)教師：汪 峰一、確定縱斷面、橫斷面形式，選擇截面尺寸以及基本設(shè)計(jì)資料1 橋面凈寬：凈 荷載： 公路級(jí) 人群 人行道和欄桿自重線密度-2 跨徑及梁長(zhǎng)：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 計(jì)算跨徑 主梁全長(zhǎng) 3 材料 鋼筋：主筋用HRB400級(jí)鋼筋，其他用HPB335級(jí)鋼筋 混凝土：C40，容重;橋面鋪裝采用瀝青混凝土；容重4.構(gòu)造形式及截面尺寸梁高:梁間距：采用5片主梁，間距1.8m。采用三片橫隔梁，間距為6.2m梁肋：厚度為18cm橋面鋪裝：分為上下兩層，下層為C25砼，路緣石邊處厚6.0cm ；上層為瀝青砼

2、，5.0cm。橋面采用1.6%橫坡。橋梁橫斷面及具體尺寸：（見作圖）二、確定主梁的計(jì)算內(nèi)力(一)計(jì)算結(jié)構(gòu)自重集度（如下表）（二）計(jì)算自重集度產(chǎn)生的內(nèi)力（如下表）注：括號(hào)（）內(nèi)值為中主梁內(nèi)力值根據(jù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，邊梁荷載橫向分布系數(shù)大于中梁，故取邊梁進(jìn)行計(jì)算分析。（三）支點(diǎn)處（杠桿原理法）由圖可求得荷載橫向分布系數(shù)：汽車荷載：人群荷載：（四）跨中處（修正剛醒橫梁法）1、主梁的抗彎慣性矩Ix平均板厚： 2、主梁的抗扭慣性矩對(duì)于T形梁截面，抗扭慣性矩計(jì)算如下：見下表.3.計(jì)算抗扭修正系數(shù)主梁的間距相等，將主梁近似看成等截面，則得         

3、 其中：It-全截面抗扭慣距3 w1 K5 m: m' HIi  -主梁抗彎慣距     L-計(jì)算跨徑' U4 F5 D; x) V3 B9 a+G-剪切模量 G=0.4E 0 s6 d: G! 6 r. i$ g) H-主梁I至橋軸線的距離計(jì)算得 滿足4.采用修正后的剛醒橫梁法計(jì)算跨中荷載橫向分布系數(shù)此橋有剛度強(qiáng)大的橫隔梁，且承重結(jié)構(gòu)的跨寬比為： 故可近似按偏心壓力法來計(jì)算橫向分布系數(shù)mc，其步驟如下：（1）、求荷載橫向分布影響線豎標(biāo) 本橋梁各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為1.80m，則：按修正

4、的剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值表示單位荷載P=1作用于j號(hào)梁軸上時(shí)，i號(hào)梁軸上所受的作用，計(jì)算如下表 梁號(hào)10.57840.3892（2）、畫出邊主梁的橫向分布影響線，并按最不利位置布置荷載，如圖計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)：繪制橫向分布系數(shù)影響線圖，然后求橫向分布系數(shù)。由公式可以求出邊主梁跨中橫向分布系數(shù)：據(jù)分析可知，邊主梁四分點(diǎn)處的橫向分布系數(shù)與跨中橫向分布系數(shù)相同。5.計(jì)算均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算值如表：6.計(jì)算公路-級(jí)中集中荷載計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：7.取沖擊力系數(shù)8.計(jì)算跨中彎矩和四分點(diǎn)彎矩因雙車道不折減，故，計(jì)算結(jié)果如下表：9.計(jì)算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力橫向分布系數(shù)變化

5、區(qū)段長(zhǎng)度為6.2m，變化區(qū)段荷載重心處影響線豎標(biāo)即：10.計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力（五）主梁內(nèi)力組合計(jì)算結(jié)果見下表：三、確定橫隔梁的計(jì)算彎矩（一）確定作用在跨中橫隔梁上的計(jì)算荷載對(duì)于跨中橫隔梁的最不利布載如圖所示：縱向一列車輪對(duì)于中橫隔梁上的計(jì)算荷載為：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：2、3號(hào)主梁間橫隔梁間的橫隔梁彎矩最大，故取2、3號(hào)梁間的橫隔梁中間的截面為計(jì)算截面。（二）繪制中橫隔梁的彎矩影響線按修正偏心壓力法求，計(jì)算橫向分布影響線圖如下：P=1作用于1號(hào)梁軸上時(shí)P=1作用于2號(hào)梁軸上時(shí)P=1作用于5號(hào)梁軸上時(shí)有已學(xué)的影響線只是可知的影響線必定在計(jì)算截面處有突變，繪出影響線。（三）截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)

6、算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利布載，對(duì)于汽車荷載并計(jì)入沖擊力系數(shù)：（四）內(nèi)力組合（鑒于橫隔梁的自重很小，計(jì)算時(shí)忽略不計(jì)）基本組合：四、行車道板的內(nèi)力計(jì)算（一）結(jié)構(gòu)自重及其內(nèi)力（按縱向1m寬的板條計(jì)算）1.每延米板上的結(jié)構(gòu)自重g橋面鋪裝層：T梁翼緣自重：總計(jì)：2.每米寬板條的恒載內(nèi)力（二）可變荷載效應(yīng)將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為P=140KN，輪壓分布寬度如圖所示。車輛荷載后輪著地長(zhǎng)度為a2=0.20m，寬度為b2=0.60m，則 a1=a2+2H=0.20+2×(0.02+0.09)=0.42m b1=b2+2H=0.60+2×(0.02+0.09)=0.8

7、2m 荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度： a=a1+d+20=0.48+1.4+2×0.81=3.5m 由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼板上，故沖擊系數(shù)取1+=1.3。 作用于每米寬板條上的彎矩為：作用于每米寬板條上的剪力為： （三）.內(nèi)力組合 根據(jù)作用效應(yīng)組合的規(guī)定，基本組合計(jì)算如下：所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為：五、支座選擇、支座尺寸的擬定及驗(yàn)算主梁采用C40混凝土，支座處梁肋寬度為30cm，梁兩端采用等厚的橡膠支座。支座反力為：，其中結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值，公路-級(jí)汽車荷載引起的反力標(biāo)準(zhǔn)值，人群荷載引起的反力標(biāo)準(zhǔn)值為，汽車荷載和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度，溫差。（一）.確

8、定支座平面尺寸選定支座的平面尺寸為，采用中間層橡膠片厚度1.計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)S2.計(jì)算其彈性模量3.驗(yàn)算其承壓強(qiáng)度（合格）（二）.確定支座厚度1.主梁的計(jì)算溫差為溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為2.為了計(jì)算汽車荷載引起的水平位移，先要確定每一支座上的制動(dòng)力，對(duì)于12.4m的橋跨，一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路-級(jí)車道荷載總重為：，其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為；按橋規(guī)，不得小于。經(jīng)比較，取總的制動(dòng)力為參與計(jì)算，5根梁總共有10個(gè)支座，每個(gè)支座的水平力為3.確定需要的橡膠片總厚度不計(jì)汽車制動(dòng)力：計(jì)入汽車制動(dòng)力：橋規(guī)的其他規(guī)定：選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座，上下橡膠片厚0.25cm，中間層厚

9、0.5cm，薄鋼板厚0.2cm，則：橡膠片總厚度：4.支座總厚：（三）.驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)情況1.支座的平均壓縮變形為：按橋規(guī)的規(guī)定，尚應(yīng)滿足，即 （合格）2.計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角設(shè)子結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。已知汽車及人群荷載作用下跨中撓度，3.驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況 即： （合格）（四）.驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性1.支計(jì)算溫度變化引起的水平力2.驗(yàn)算穩(wěn)定性則： （合格）以及: (合格)結(jié)果表明，支座不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)。（五）.支座選配選用六、計(jì)算配筋（一）.主梁計(jì)算配筋1號(hào)梁Md值最大，考慮到設(shè)計(jì)施工方便，并留有一定的俺去儲(chǔ)備，故按1號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。設(shè)鋼筋的保護(hù)層為3cm，鋼筋重心至底邊距離為a=18cm,則主梁的有效高度為。已知邊主梁跨中彎矩。翼緣計(jì)算寬度。1.判斷截面類型故為第一類T形截面。2.計(jì)算受拉鋼筋截面面積解得：采用8根直徑為28mm的鋼筋，鋼筋布置見圖。故配筋率滿足要求。3.主梁斜截面承載力計(jì)算根據(jù)橋規(guī)，在鋼筋混凝土梁的支點(diǎn)處，至少有兩根并不少于總根數(shù)20%的下層受拉鋼筋通過。初步擬定梁底兩根鋼筋通過。經(jīng)驗(yàn)算，需通過配置腹筋來抗剪，計(jì)算結(jié)果見下表：（二）.橫隔板計(jì)算配筋1.經(jīng)驗(yàn)可知，跨中2、3號(hào)梁接頭處，彎矩最大。以其為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算配筋。 取