梁工程课程设计

1、目录桥梁工程课程设计任务书-2桥梁设计说明-3计算书-4参考文献-21桥梁总体布置图-25主梁纵、横截面布置图-26桥面构造横截面图-27桥梁工程课程设计任务书一、 课程设计题目 1、 钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为19米，计算跨径为18.5米，预制梁长为18.96米，桥面净空：净8.5+21.00米）二、 设计基本资料1、 设计荷载：公路级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计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

2、容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m34、 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5、桥台设计四、要求完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（杠杆原理法、偏心压力法）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6、 所有的计算书和图纸均须用计算机打印；计算书和图纸要装订成册，应独立完成课程设计,每人交1份，每份应有封面和目录五、参考文献（1）结构设计原理教材（2）

3、桥梁工程教材（3） 公路桥梁设计手册 梁桥（上、下册） 人民交通出版社（4） 桥梁计算示例丛书 混凝土简支梁(板)桥(第二版) 易建国主编 人民交通出版社（5）交通部颁布标准JTG B01-2003公路工程技术标准（6）交通部颁布标准JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范（7）交通部颁布标准JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（8）交通部颁布标准JTG D61-2005公路圬工桥涵设计规范人民交通出版社.六、课程设计学时1.5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（1）本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为19.00m（墩中心距离）

4、。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下排洪和通航的需要，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.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

5、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，在通航河流上则不宜大于。4.桥面铺装为了保护桥梁主体结构，在桥面的最上层设置桥面铺装。本桥设置5cm厚沥青混凝土和8cm厚C25混凝土作垫层的桥面铺装。5.桥面伸缩缝一 计算荷载横向分布系数1当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算 横断面 1#梁对于汽车荷载 对于人群荷载 2梁 对于汽车荷载 对于人群荷载 =0 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑） 3梁对于汽车荷载 对于人群荷载 2.当荷载位于跨中时此桥在跨度内设

6、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 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2米。1梁横向影响线的竖标值： 1梁影响线 由、绘制1梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载2梁横向影响线的竖标值：2梁影响线由、绘制2梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置对于汽车荷载 对于人群荷载 3梁横向影响线的竖标值3梁影响线、对于汽车荷载 对于人群荷载 二、 主梁内力计算123451 恒载集度（1）主梁：（2）横隔梁对于边主梁：对于中主梁：（3）桥面铺装层：（4）栏杆和人行道：作用于边主梁的全部恒载强度：作用

7、于中主梁的全部恒载强度： 边跨弯矩剪力影响线1#及6#梁内力（边跨）跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩： 1/4跨处剪力：2#、3、4#及5#梁内力（中间跨）跨中弯矩 跨中剪力 支点剪力 1/4跨处弯矩： 1/4跨处剪力：1 活载内力1 . 汽车荷载冲击系数主梁横截面图求主梁截面重心位置ax翼板换算平均高度 截面惯性矩：简支桥梁基频计算公式为，对于单根主梁：混凝土弹性模量E=2.8，主梁跨中截面惯性矩为Ic=0.071353m4，主梁处单位长度质量：边主梁mc=1.85 中主梁mc=1.93根据表，冲击系数 同理 中主梁： 2. 汽车荷载作用公路级均布荷载 对于集中荷载，当时，；当时

8、，当时，采用内插法公路为公路级的0.75倍则 当计算剪力时候 计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数跨中弯矩影响线如下图3. 跨中弯矩的设计，1. 跨中弯矩的设计荷载横向分布系数 梁号 荷载位置 公路级 人群荷载 一#梁 跨中mc1把0.82改成0.6 0.688 支点mo20.55 1.438 二#梁 跨中mc2 0.6 0.444 支点mo2把0.55改成0.7250 三#梁 跨中mc30.40.4 支点 mo3把 0.594改成0.7250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，计算如下：对于1#梁车道均布荷载作用下车道集中荷载作用下 则跨中人群

9、荷载最大弯矩对于2#和4#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：4. 跨中剪力的计算跨中剪力影响线如下图： 175.5kN对于1和5#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于2和4#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：5. 支点截面剪力的计算剪力影响线如下图所示：横向分布系数变化区段的长度对于1和5#梁附加三角形重心影响线坐标 ： 计算人群荷载的支点剪力：对于2和4#梁计算公路级汽车活载的支点剪力（如下图所示）

10、：计算人群荷载的支点剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的支点剪力（如下图所示）： 计算人群荷载的支点剪力：计算人群荷载的支点剪力：6. 1/4跨弯矩的计算1/4跨弯矩的影响线如下图对于1#和5#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：对于2#和4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：对于3#梁计算公路级汽车活载的1/4跨弯矩：计算人群荷载的跨中弯矩：7. 1/4跨剪力的计算1/4跨剪力影响线如下图： 175.5KN对于1和5#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力：计算人群荷载的跨中剪力：对于2和4#梁计算公路级汽车活载的1/4跨剪力：计算人群荷载的跨中

11、剪力：对于3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：计算人群荷载的跨中剪力：8. 荷载组合其中，跨中弯矩组合：梁恒载（KN/m）活载（KN/m）组合值（KN/m）汽车人群1、5862.221269.4773.582894.332、4900.24928.1447.482432.863900.24618.7642.781994.47跨中剪力组合：梁恒载（KN/m）活载（KN/m）组合值（KN/m）汽车人群1、50128.843.77184.602、4094.192.44134.603062.802.1990.37支点剪力组合：梁恒载（KN/m）活载（KN/m）组合值（KN/m）汽车人群1、5176.87

12、218.7418.88539.632、4184.67202.607.50513.643184.67200.596.76510.001/4跨弯矩组合：梁恒载（KN/m）活载（KN/m）组合值（KN/m）汽车人群1、5646.66952.0755.182170.692、4675.18696.0735.611824.603675.18464.0532.081495.821/4跨剪力组合：梁恒载（KN/m）活载（KN/m）组合值（KN/m）汽车人群1、688.43207.908.48406.672、592.33152.005.47329.723、492.33101.334.93258.18三、 行车道

13、板计算12345由于主梁是用现浇混凝土的，其有很大的刚度，所以按刚接的单向板进行行车道板的计算1.恒载内力的计算（1） 计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层： C混凝土垫层： T梁翼板自重： 合计： （2）计算每延米板条的恒载内力弯矩： 剪力： 2.活载内力的计算根据轴距及轴重，应以重轴为主，取两后轴280kN计算。轮载分布：车轮着地尺寸，经铺装层按45角扩散后，在板顶的分布尺寸：经分析，车后轴两轮的有效分布宽度重叠，所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：作用在每延米板条上的弯矩： 作用在每延米板条上的剪力：3.内力组合安全等级二级，=1.2，=1.4按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为：四 横隔梁的计算1.确定作用在中横隔梁的计算荷载：计算弯矩效应的：计算剪力效应的：2.内力计算3与4主梁间截面弯矩影响线：P=1作用在1梁时：P1作用在5梁时P1作用在2梁时：1主梁处右截面剪力影响线：P=1作用于1梁截面的右边时 P=1作用于1梁截面的左边时绘制的和的影响线如下图所示： 弯矩的计算公路-II级：剪力的计算： 3.内力基本组合：内力组合鉴于永久作用效应很小，计算忽略不计。（3） 承载能力极限状态内力组合基本组合：（4） 正常使用极限状态内力组合（不计汽车冲击影响）短期效应组合： 主要参考文献1房贞政. 桥梁工