桥梁工程课程设计

1、+21.5ml=21.70ml=21.20ml=21.66mkNmkNmkNmkNm6T梁简图如下图沥青混凝土50mm水泥混凝土垫层60mm主梁横截面图gg：m.g：mT梁翼板自重T梁翼板自重g：gm合计：g=gmi悬臂板长lm弯矩MAgm剪力0.20mb0.60m20.220.4220.620.110.82do计算冲击系数结构跨中截面的惯矩I：翼板的换算平均高度：cmcm主梁截面重心位置：cm则得主梁抗弯惯矩：m结构跨中处单位长度质量结构跨中处单位长度质量m：ggm/m混凝土弹性模量E：取EN/m由以上数据可得简支梁桥的基频：lEImHz按照桥规规定f介于1.5Hz和14Hz之间，冲击系数按

2、照下式计算：1+=1.22mloApbbkN1MMgM(mgMMgM(mgqqqqPP由此可得1号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为moqm（5号同1号）moqm（4号同2号）moq和mGIlGIlEImImiliiiiii由绘制1号梁横向影响线，如下图示于是，1号（5号同1号）梁荷载横向分布系数计算如下（以和于是，1号（5号同1号）梁荷载横向分布系数计算如下（以和分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）：车辆荷载：m=qqqqqq人群荷载：0.455qqq0.564r同理可得2号、4号梁的荷载横向分布系数：i=0.285；i=0.115ii车辆荷载：m

3、=0.115；人群荷载：m=0.313同理可得3号梁的荷载横向分布系数：；iiii车辆荷载：m=0.4；人群荷载：m=0.2（三）主梁荷载横向分布系数汇总梁号1,52,43荷载位置跨中支点跨中支点跨中支点公路-级0.4550.4380.1150.50.40.594人群荷载0.5641.6560.31300.20kN/m主梁：g（一）恒力内力计算1.恒载集度gN/m对于边主梁：对于中主梁：gkN/m桥面铺装层：g栏杆和人行道：gkN/mkN/m作用于边主梁全部恒载g为：ggikN/m作用于中主梁的恒载集度为：ggikN/m2.恒载内力l/4跨中弯矩影响线3L/41/4跨弯矩影响线0.751/4跨

4、剪力影1支点剪力影0.25响线响线M;主梁个计算截面的恒载剪力和弯矩值，列于下表中剪力Q（kN）弯矩M(kNm)MMM注：表中算式所得结果为边主梁恒载内力，括号内为中主梁恒载内力。（二）活载内力计算1.公路-级中集中荷载计算kN计算弯矩效应时kN计算剪力效应时PkN公路-级中均布荷载qkN/m2.冲击系数因双车道不折减，故=1。3.跨中弯矩M计算l影响线面积：lm；l由于跨中弯矩横向分布系数1号，5号梁最大，所以只需计算1号，5号梁的弯矩，计算如下：（1）对于1号梁公路-级汽车活载的跨中弯矩：MqmqpNm人群荷载的跨中弯矩：MrmpkNmr（2）对于2号和4号梁公路-级汽车活载的跨中弯矩：M

5、qmqpNm人群荷载的跨中弯矩MrmpkNmr（3）对于3号梁公路-级汽车活载的跨中弯矩：MqmmqpNm人群荷载的跨中弯矩MrmpkNmr4.跨中剪力计算l系数m来计算。鉴于跨中剪力系数m来计算。l影响线面积为：m；（1）对于1号和5号梁公路-级汽车活载的跨中剪力：mqqp人群荷载的跨中剪力：mqkNrr（2）对于2号和4号梁公路-级汽车活载的跨中剪力：mqqpkN人群荷载的跨中剪力：mqkNrr（3）对于3号梁公路-级汽车活载的跨中剪力：mqqp人群荷载的跨中剪力:lrm.KN5.5.支点剪力算影响线面积为：m；y=1横向分布系数变化区段的长度：a=m附加三角形重心影响线坐标：附加三角形重

6、心影响线坐标：（1）对于1#和5#梁公路I级汽车活载的支点剪力qmmoq1m集m均均集人群荷载支点剪力：mqm-mr（2）对于2#和4#梁公路I级汽车活载的支点剪力：（）qmmoq2m=1.22110.50.11510.6+=28.52kN（0.5-0.115）0.910集m=1.2210.5295.21=180.07kN均均集=208.59kN人群荷载的支点剪力：mqm-mr=0.3134.510.6+（0-0.313）4.50.910=11.25kN（3）对于3#梁公路I级汽车活载的支点剪力：qmmoq3m=1.22110.50.410.6+=60.82kN（0.5940.4）0.910集

7、m=1.2210.594295.21=213.92kN均均集=274.74kN人群荷载的支点剪力：mqm-mr=0.24.510.6+=7.19kN（00.2）4.50.9106.跨弯矩计算影响线面积=影响线面积=y=18.4=3.45对于1#梁：按公路I级汽车荷载：M=（1+）Mq（q+py）=1.220.455（10.542.135+2463.975）=788.39kNm人群荷载的跨中弯矩：M=0.5644.542.135=106.94kNm（2）对于2#梁：按公路I级汽车荷载：M=1.2210.115（10.542.1352463.975）=199.26kNm人群荷载的跨中弯矩：M=0.

8、3134.542.135=59.35KNm（3）对于3#梁：按公路一级汽车荷载：M（）kNq人群荷载的跨中弯矩：M=0.24.542.135=37.92kNm7.跨截面的剪力287.04KN10.50KN/m公路-II级Q1/4影响线3.0KN/m人群荷载Q1/4影响线影响线面积=5.96m；y=0.75m影响线面积=5.96m；y=0.75m（1）对于1#梁：+（m=（1+）+（mq-m）=1.220.498（10.55.18+233.60.75）=139.49KN=0.7134.55.18=16.62KN（2）对于2#梁：+（m=（1+）+（mq-m）=1.220.132（10.55.18

9、+233.60.75）=36.97KN=0.3224.55.18=7.51KN对于3#梁：+（m=（1+）+（mq-m）i=112.04KN=0.24.55.18=4.66KN（三）荷载组合永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相结合，其效应组合表达式为如下：mmudij总结为：当恒载为最大时：组合值=1.35恒荷载+1.4汽车荷载+0.81.4人群荷载当汽车荷载最大：组合值=1.2恒荷载+1.4汽车荷载+0.81.4人群荷载主梁内力计算组合值如下表跨中弯矩组合活载梁号1,52,43恒载868.0870.8870.8汽车1051.19265.68924.12人群142.5879.1350.5

10、6组合值跨中剪力组合活载梁号1,52,43恒载000汽车97.6024.6785.80人群6.823.792.42组合值支点剪力组合活载梁号1,52,43恒载163.8164.3164.3汽车218.95208.59274.74人群39.7611.257.19组合值1/4跨弯矩组合活载梁号1,52,43恒载651.0653.1653.1汽车788.39199.26693.09人群106.9459.3537.92组合值1/4跨剪力组合活载梁号1,52,43恒载81.982.282.2汽车157.6439.84138.58人群15.138.395.36组合值.横隔梁内力计算1、确定作用在中横隔梁上

11、的计算荷载：对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如图纵向列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：+q2381+10.54.85=144.463kN=q=4.54.85=21.825KN2、绘制中横隔梁内力影响线按偏心压力法算得1、2、3号梁的荷载横向分布影响线竖坐标值，则M的影响线竖标可计算如下：=0.54，=0.14；=0.285，=0.115；=0.2，=0.2P=1作用在1号梁轴上时：M=1.5d+0.5d11.5d=0.541.51.6+0.2850.51.611.51.6=0.88P=1作用在5号梁轴上时：M=1.5d0.5d=（0.14）1.51.60.1150.51.6=0.24P=1作用在3

12、号梁轴上时：M=1.5d0.5d=0.21.51.60.200.51.6=0.64有了此三个竖标值和已知影响线折点位置，就可以绘出M影响线如图所示：3、绘制剪力影响线对于1号主梁处截面的右影响线可计算如下：P=1作用在计算截面以右时：右=即右=P=1作用在截面以左时：右=1即右=1绘成右影响线如图所示q公路-I级.00.4.0.00.4.00.-31868-q010170270.3930404-2-3影响线公路-I级公路-I级.03.1.0.03.1.0.08.-3054025404-85.408405.181090901310418415-右1影响线4、截面内力计算将求得的计算荷载P入冲击影响力（1+），则得：弯矩M：公路I级荷载M=(1+)P=1.221144.46(0.86+0.37)=216.78(KNm)人群荷载M=21.825（1.42）=31.07（KNm）剪力右：公路I级荷载右=(1+)人群荷载=1.221144.46（0.520.330.190）=183.29（KNm）右=21.825（0.38）=8.28（KN）5、内力组合，按极限状态设计的计算内力为:基本组合：M=01.4216.78