《桥梁工程》作业答案

1、桥梁工程作业一、桥面板内力计算1：单向板内力计算195m，桥墩中心距为20m，横隔梁间距4.85m，桥宽为51.6+2075=9.5m，主梁为503m)和混凝土垫层（009m）120mm，180mm，1300mm级要求:确定板内弯距作业 2：铰接悬臂板内力计算:3cm，=24kNm3；112cmC30，=25kNm3；T：=25kNm3。23求算：设计内力二、荷载横向分布系数计算作业 1：用杠杆原理法求支点处各梁的横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7。4+21。0m T5要求：求荷载位于支点处时各梁的荷载横向分布系数1.5%1.5%r1.5%1234r5桥梁横断面作业 2：用偏心压力法求

2、跨中处各梁的荷载横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7。4+21。0m T519。5m。要求：求荷载位于跨中处时各梁的荷载横向分布系数1.5%1.5%r桥梁纵断面1.5%1234r53:用修正的偏心压力法求跨的荷载横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7。4+21.0m 人行道的钢筋混凝土 T 梁桥， 共 5 根主梁，各主梁横截面相同,计算跨径为 19。5m。1.5%r1.5%r 桥梁纵断1.5%1234r5桥梁横断面桥梁纵断面桥梁纵断面主梁一般构造图三、主梁内力计算条件:如图所示钢筋混凝土简支梁桥,桥梁宽净 7.4+21.0m，各主梁横截面相同， 设计荷载为公路级，人群荷载为 3.5

3、KN / m2 ，计算跨径为 19.5m,冲击系数=0.13.1.5%1.5%r1.5%1234r5桥梁横断面桥梁纵断面要求：计算号梁在活载作用下跨中弯距和支点剪力四、横隔梁内力计算1.5%r1.5%1234r5条件：如图所示钢筋混凝土简支梁桥，桥梁宽净 7。4+21.0m，各主梁横截面35 KN / m2 1.5%r1.5%1234r5桥梁横断面桥梁纵断面要求:计算跨中横隔梁在和号主梁之间rr截面上的弯距M和靠近1号主梁r处的截面剪力V 右11:单向板内力计算解答过程：判别板的类型桥梁工程答案确定计算跨度L 4850 3.03 aL1600ab单向板净距加板厚，但不大于两肋中心之间的距离。计

4、算弯距时：l Lb t 180 120) 1540mm 1600mm公桥规规定：计算剪力时的计算跨径取两肋间净距.剪力计算时： l Lb1600 180 1420mm每延米板上荷载g沥青混凝土面层：g0.031.0230.69KN /m125号混凝土垫层: g0.091.0252.16KN /m225号混凝土桥面板： g3 0.121.025 3.0KN / mg gi g gg12 5.85KN /m简支条件下每米宽度上恒载产生的板弯距11Mog轮压区域尺寸gl2 5.851.542881.73KN m单向板最不利荷载位置应为汽车后轮着地,汽车后轮的着地长度a1=0.20m，宽度b1=0。6

5、0m1a a b b11 2h 0.2 20.12 0.44m 2h 0.6 2 0.12 0.84mh 0.03 0.09 0.12m此处h为铺装层，由沥青面层和混凝土垫层组成桥面板荷载有效分布宽度a 单个车轮在板跨中部时:a 2h l 0.44 1.54 0.953m 2l 1.03m1333a=1.03m多个车轮位于跨中时：a 2h l d 0.44 1.54 1.4 2.35m 2l d 2.43m1333应取a=2.43m单个车轮位于支点时：a (a1 2h) t 0.44 0.12 0.56a小于轴距1。4m所以有效工作宽度在支点处不重叠，以单轮计车辆荷载在桥面板中产生的内力公桥规

6、规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用1。3,1+=2。3 单轮作用在跨中时：M ) P l b 1.31401.54 0.84 24.73KN m0p8a281.032双轮作用在跨中时:M ) P l b 1.3 2 140 1.54 0.84 20.97KN 0p8a282.432经比较发现,单轮作用在跨中时，桥面板的内力最大，因此取单轮的计算结果最终内力由于t0.12 0.0923 1，故主梁抗扭能力较大，则有h1.340.5M中0.7M支按承载能力极限状态进行组合:M1.731.4 18.35KN m中M1.731.4 25.69KN m支2解答过程：恒载内力（以纵向1m宽的板进行计算）每

7、米板上的恒载集度沥青混凝土面层: g1g0.031.0240.72KN/m 0.121.0 25 3.0KN / m2T形梁翼板自重： g3 (0.08 0.18) / 2 1.0 25 3.25KN / mg gi ggg12 6.97KN / m每米板上的恒载内力11M gl 2 6.97 1.12 4.22KN m11og22V gl 6.97 1.1 7.67KNog公路级车辆荷载产生的内力汽车后轮的着地长度a1=0.20m,宽度b1=0。60m 此处h为铺装层，由沥青面层和混凝土垫层组成h 0.03 0.12 0.15ma a1 2h 0.2 20.15 0.5mb b1 2h 0.

8、6 2 0.15 0.9m板的有效工作宽度为：a a1 2h d 0 0.5 1.4 2.2 4.1m作用在每米宽板上的活载弯距:公桥规规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用0。3,1+=1.3M) P l b1.321401.1 0.919.42KN m0p4a44 4.14 V )P1.32140 22.20KN0p4a4 4.1内力组合按承载能力极限状态组合 (4.22) 1.4 (19.42) 32.25KN mV1.2 7.67 1.4 22.2 33.62KN二、荷载横向分布系数计算作业 1：用杠杆原理法求支点处各梁的横向分布系数解：支点处各梁横向分布系数，采用杠杆原理法计算,对称结构

9、，取、 号梁计算即可：号梁影响线为：1m10q2 0.778 0.389号梁影响线为：m1.3330r 1m10q2 (0.222 0.778 0.056) 0.528m 00r号梁影响线为：1m10q2 (1.0 0.278) 0.639m 00r作业 2：用偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数L 19.5 2.7 2(窄桥）B41.8跨中处的荷载横向分布系数，采用偏心压力法计算各主梁横截面相等，梁数 n=5,梁间距为 1.8m，则有:52a2ii1号梁的横向分布系数:221.81.82 32.4m21e a128211n1 15 a5i 532.4i11e a13.6215n125 a

10、5ii1 532.40.50.51.81.31.80.20.011x0.2110.3560.5560.6670.60.6 0.2，解得：x=1.8m布载情况如图所示，则有：7.2 xxm 1 1 0.6 (5 3.2 1.9 1 0.356 0.567cq2q25.420.6m(5.40.10.5) 0.667cr5.4号梁的横向分布系数：1e a13.61.821n12125 aii1 532.4 1 e5 a2 13.6 1.8 025n5 ai532.40.50.51.8i11.31.8000.1060.2060.2780.3780.4330.4布载情况如图所示，则有:m 1 1 0.4

11、 (6.8 5.0 3.7 1.9) 1 0.378 0.278 0.2060.106 0.483cq20.427.22m (7.2 0.1 0.5) 0.433cr7.2号梁的横向分布系数：211e a134513.60P0rP0q1.831n3P0qa532.41. 0.21号梁0.600.6840.5750.400.35i1i 0.200.18750-0.0375-0.20P0rP0q1.8 1 e5 a3 q3.6 01.8552号梁35n50.19 00.400.38750.275a50.442i0.442i1PP0rPP1.80r0q1.80q0.200.200.200.200.2

12、00.200.08133号梁布载情况如图所示，则有：m 1 cq2 1 (0.2 0.2 0.2 0.2) 0.42m 2 0.2 0.4cr作业 3：用修正的偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数L 19.5 2.7 2(窄桥）B41.8跨中处的荷载横向分布系数,采用修正的偏心压力法计算各主梁横截面相等,梁数 n=5，梁间距为 1。8m，则有：5 a2ii1 2281.82 32.4m2IIT，ax翼板的换算平均高度 h=(8+14)/2=11cm1811 11 150 18 150a 22 47.4cmx18018 1115018主梁抗弯惯距:11121I 180 18 113 180

13、18 11 47.41815031215022 121815047.4 10265717.5cm4 0.1026572m42主梁抗扭惯距：对于翼板11=163610c2=0。3061I180113T3 0.306 139 183 327918.288cm 0.0032792m 4 计算抗扭修正系数本桥各主梁得横截面均相等ITi nIT，梁数n=5，并取G 0.425E ，则有 1 1 0.425E19.5250.003279212E 0.1026572 32.4 计算号梁横向影响线竖标值1e a28211n1 1115 ai0.938 532.4i12 1 15ne a515 a51i 1 0

14、.9 21.8 532.4i1m 1 10.575(5.123.322.020.22) 10.3460.210.0230.556cq2q25.5220.575m(5.520.10.5) 0.638cr5.52计算号梁横向影响线竖标值1e a13.61.8120.9380.38821n5 aii1532.41e a13.61.8520.9380.01225n5 aii1532.4m 1 1 0.273 0.478cq2q2m0.419cr计算号梁横向影响线竖标值1e a13.60130.9380.231n5 aii1532.41e a13.60530.9380.235n1 5 ai1i1532.

15、4mcq20.20.2q2m0.20.20.4cr1212345P0rP1.8P1.80q0q0.5750.5330.3460.2100.023-0.1750.638P0rPP1.80q1.80q0.3880.4190.3670.2730.2050.1110.012P0rPP1.8P0r0q1.80q0.200.200.200.200.200.202号梁3号梁三、主梁内力计算（按偏心压力法计算）解：先求号梁在跨中及支承处汽车荷载及人群荷载的横向分布系数支承处采用杠杆原理法：1m0q 21 0.778 0.389跨中处采用偏心压力法: L 19.5m1.3330r 2.7 2（窄桥）B41.8各

16、主梁横截面相等，梁数 n=5,梁间距为 1.8m,则有：5 a2ii122182 1.82324m21e a128211n1 15 a5i 532.4i11e a13.6215n125 a5ii1 532.40.50.51.81.31.80.20.011x0.2110.3560.5560.6670.60.6 0.2，解得：x=1.8m7.2 xx布载情况如图所示，则有：m 1 cq2 1 0.556 0.356 0.2110.011 0.5672m0.667cr1/4 段mc支点m0汽车荷载 人群荷载汽车荷载人群荷载0.5670.6670.389汽车荷载 人群荷载汽车荷载人群荷载0.5670.

17、6670.3891.33W=7。4m,不考虑折减车道荷载标准值： PK18019.55180 238KN q505 10.5KN /m计算剪力时： PK1.2238 285.6KNqkl19.5 10.5KN /m跨中弯距：影响线最大纵标yk4.875m44l247.531m2M88Mq ycqk q k 1.131 0.567 4.875 10.5 47.531 1063.15KN m人群荷:q3.51.03.5kN /mrMmrcrq 0.667 3.5 47.531 110.96kN mr支点剪力：车道荷载:因m m ，则：0qcqxV 1.2mxl xPmk0qa0q l1.13128

18、5.60.389x19.5x19.5/ 4dV19.5由0 得 x=4.42ma=4。取x=4.42mdxV1.131285.60.3894.4219.54.42 137.36KN19.5/ 419.5V mql aq yA2cqk 22cqk1.1310.56710.519.5 4.8750.56710.511 60.87KN2212VVV137.7660.87 198.23KNAA2人群荷载：V ml a myrcrr 220rcrr3.519.5 1 19.50.6673.511 27.97KN22412三、主梁内力计算（按修正的偏心压力法计算荷载横向分布系数：1/4 段mc汽车荷载 人

19、群荷载0。5560.638支点m0汽车荷载0。389人群荷载1。33W=7.4m,不考虑折减车道荷载标准值： PK18019.55180 238KN q505 10.5KN /m计算剪力时： PK1.2238 285.6KNqkl19.5 10.5KN /m跨中弯距：影响线最大纵标: yk4.875m44l219.52跨中影响线面积: M47.531m288车道荷载： Mq ycqk q k 1.131 0.556 4.875 10.5 47.531 1042.5KN mqr 3.51.0 3.5kN / mMmrcrq 0.638 3.5 47.531 106.14kN mr支点剪力：车道荷

20、载：因m m ，则：V 1.2P kk0qcq0qcq0qxm0qcq0qxl xl1.131285.60.389x19.5x19.5/ 4dV19.5由0 得 x=4.12ma=4。875m，取x=4.12mdxV1.131285.60.3894.4219.54.42 134.94KN19.5/ 419.5V mql aq yA2cqk 22cqk1.1310.55610.519.5 4.8750.55610.511 59.89KN2212VVV134.9459.89194.83KNAA2人群荷载：V mrcrl a r 220rmycrr3.519.5119.50.6383.511 27.18KN2 2 412四、横隔梁内力计算确定作用在中横隔梁上的计算荷载，对于跨中横隔梁最不利荷载布置有两种情况：0.8560.856140 0.8560.856P 1p y121400.856 119.84KN0q2ii2P 1p y11.01400.711119.77KN0q2ii2取计算荷载：