《桥梁工程》课程设计任务书.docx

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1、桥梁工程课程设计任务书一、课程设计题目（10人以下为一组）1、单跨简支梁桥上部结构设计（标出拘役为24米，计兜跨径为23.5米，桥面净空：净一10+2X1.50X）二、设计基本资料1、设计荷载：公路一II级2、河床地面线为（从左到右）：0/0,-3/5,-4/12,-3/17,-2/22,-2/27,0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离,单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。3、材料容重：水泥碎23KN/m3钢筋酷25KN沥青险21KNP4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米三、设计内容1、主梁的设计计算2、行车道板的设计计算3、横隔梁设计计算4、桥面铺装设计四、要求完

2、成的设计图及计算书1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图）2、荷载横向分布系数计算书3、主梁内力计算书4、行车道板内力计算:书5、横隔梁内力计算书五、参考文献1、桥梁工程，姚玲森，2005,人民交通出版社.2、梁桥（公路设计手册），2005,人民交通出版社.3、桥梁计算示例集（碎简支梁（板）桥），2002,人民交通出版社.4、中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTGBO1-2003）.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及

3、预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）含条文说明六、课程设计学时2周桥梁设计说明桥梁设计包括纵.横断面设计和平面布置。1,纵断面设计桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔.桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。（1）本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为24.00m（墩中心距离）。本桥的跨径较小，因此上部结构的造价较低，墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济，分跨布置时要考虑合理的跨径比例。（2）本梁桥为跨河桥梁，桥道的标高应保证桥卜.排洪和通航的需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以确定合理的桥道标高。（3）桥上纵坡不大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%。2 .

4、横断面设计桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。（1） 本梁桥桥面行车道净宽为：净一IOm+21.5Om人行道（2） 为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%3.0%的横向坡度，本桥设置为1.5%。3 .平面布置（1） 桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过，小桥的线形及其公路的衔接，应符合路线布设的规定。（2） 从桥梁本身的经济性和施工方便来说，应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。必要时通常不宜大于45,在通航河流上则不宜大于5O4 .桥面铺装为了保护桥梁主体结构，在桥面的最上层

5、设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和IoCm厚C25混凝土作垫层的桥面铺装。5 .桥面伸缩缝为了保证桥跨结构在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响卜按静力图式自由地变形，在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。一.计算荷载横向分布系数1 .当荷裁位于支点处，利用杠杆原理法计算150850150175200200200200175横断面5Q|180对于汽车荷载叫叫=；XZVq=gx(0.826+0.174)=0.5对于人群荷载mor=r=1.5部|-180一130对于汽车荷载m叫2=IZtIq=2#梁；(0.0430.826+0.609)=0.739对于人群荷载

6、tnr2=0(由于是出现负的，取零，出于安全考虑)180/13,iaf3#梁对于汽车荷载MOg3=5%=g(391+0826)=0.609对于人群荷载%=。2 .当荷载位于跨中时J235此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为一=2.042B52.3可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数mcq,本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5,梁间距为2.3米。5Eai2=a12+嬉+a；+a：+片=(2X2.3)2+232+o+(-2.3)2+(-22.3)2=52.9Z=I1#梁横向影响线的竖标值：J1a；j(22.3)2(2552.9=1_1aia5(2x2.3)

7、=0.6-C/15-5-CSCd5529I=I由71、7s绘制1#梁的横向影响线，X设零点至一号梁位的距离为X,则0.60对于汽车荷载如上图及最不利荷载位置42.3-xa心=解得x=6.9m0.2=02%5=I=0-2对于汽车荷裁m,g=gZ%=1(0.24)=0.4对于人群荷载mer3=r=0.2+0.2=0.4主堤内力计算困/Z77ZZZ7ZZZ77ZZ77/2/ISIDr/56005600.56005600_22501. 恒载集度(1)主梁：&=0.201.7+008014j(2.3-0.2)25=14.287Vw(2)横隔梁对于边主梁：17, U0.08+0.14、(23-0.2)(0

8、.15+0.16、Cg2=H1-5J-J22523.5=1.203KN/m对于中主梁：=21.203=2.406KN/m(3)桥面铺装层：g3=0.()52.521+0.12.523=8.375KN/m(4)栏杆和人行道：g4=45x25=1.8KN7作用于边主梁的全部恒载强度：g=Zgi=14.28+1.203+8.375+1.8=25.658KN/m作用于中主梁的全部恒载强度:g=Z&=14.28+2.406+8.375+1.8=26.861KNjm2. 恒载内力的计算边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力（边跨）1I1235跨中弯矩M=-g=-23.525.658=1771.203KNmy2

9、424跨中剪力V1=02支点剪力Q0=gxIx23.5x25.658=301.482KN1/4跨处弯矩：1 313M=-=-23.5-x23.5x25.658=1328.403K/V/w2 162161/4跨处剪力：1311,z=-23.50.7525.658-23.50.25X25.658=150.74IKN%24242#、3#及4#梁内力（中间跨）跨中弯矩M1=1i=123.526.861=1854.24SKNm跨中剪力V1=02支点剪力a=-123.526.861=315.62KN1/4跨处弯矩：1 313M=-xx-g=-x23.5x-x23.5x26.861=1390.686KNm2

10、 162161/4跨处剪力：1311Q.7=-23.5X0.7526.861-23.5X0.2526.861=157.808MVX24243.活载内力1 .汽车荷载冲击系数主梁横截面图结构跨中处的单位长度量：G25.658IO3.,r.n./H1C=2615.494kg/m主梁截面形心到梁上缘的距离：11(230-20)y+1702017011x(230-20)+170x20=52.84cm=0.5284z跨中截面惯性矩:=*X(230-20)1I3(230-2)1Ixf52.84-y=1.69107cn4=0.169查表E取2.8x10K)Pa叵.3.14).8x10K)Xo.而J27223

11、.52V2615.494=3.82Hz.5Hzf14Hz1f170A2+201703+20170-52.8412I2J/=0.1767In/-0.0157=0.1767In3.82-0.0157=0.221所以冲击系数：1+以=1+221=12212.汽车荷载作用公路一H级均布荷载qk=0.5KNm对于集中荷载，当5时，=180KN/7：当50时，P1i=36GKNIm当5vv50时，采用内插法公路一II为公路一I级的0.75倍则qk=0.7510.5=7.875KN/m235P=0.7518O+18O=190.5KN145J计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算时于双车道，折减系数4=1.()当

12、计算则时候=190,5x1,2=228.65.375=11=123.5-=69.0322424由于跨中弯矩横向分布系数1#、5#梁最大，所以只需计算1#、5#梁的弯矩，计匏如下：对于1#梁车辆荷载作用下跨中弯矩影响线如卜.图3. 跨中弯矩的设计.=(1+)(叫犷Eq。)2=1.2211(0.757190.5乎+0.757X7.875x69.03)=153692KNm跨中人群荷载最大弯矩人群荷载集度Por=3x1.5=4.5KNM1=wcr1por=0.7X4.569.03=217.445KNm2r对于2#和4#梁计算公路一II级汽车活载的跨中弯矩：Mnu=0+z)+(1a)2235=1.22I

13、x0.578190.5X+1.2210.5787.87569.03=1173.5KNm计算人群荷载的跨中弯矩:人群荷载集度：2r=3x1.5=4.5KNM.=m.f,r=0.454.569.03=139.786KNmQ2桔CZ对于3#梁计算公路一II级汽车活载的跨中弯矩：Me,1=(1a)Pa然+(1+)7m3纵C235=1221xO.4x190.5x+1.221x1x0.4x7.875x69.03=812.11IKNm4计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度：E“=3x1.5=4.5KNM.=m,P=0.44.569.03=124.254KN-mQ2桔CrJOr4. 跨中剪力的计算跨中剪力影响线如下图：187.5knCI/123.5-mrv，=-=2.9375W2424对于1#和5#梁计算公路一II级汽车活载的跨中剪力：QM)=(I+)+(1+a)叫Mqg=1.22110.757X228.60.51.22110.7577.8752.9375=96.9927V计算人群荷载的跨中剪力：Q1=m.P