桥梁工程课程设计(完整版)

1/1桥梁工程课程设计(完整版)桥梁工程课程设计报告书

一、设计资料

1桥面净宽净-7+2×1.5m人行道

2主梁跨径及全长

标准跨径

l=21.70m（墩中心距离）

计算跨径l=21.20m（支座中心距离）

主梁全长l

=21.66m（主梁预制长度）

全

3设计荷载

公路—I级；人群荷载3.02

kN/

m

4设计安全等级

二级

5桥面铺装

沥青表面处厚5cm（重力密度为233

kN/），混凝土垫层厚6cm（重力密度为

m

243

m

m

kN/

kN/），T梁的重力密度为253

6T梁简图如下图

主梁横截面图

二、设计步骤与方法

Ⅰ.行车道板的力计算和组合

（一）恒载及其力（以纵向1m宽的板条进行计算）

1）每延米板上的恒载g

沥青表面1g：0.05×1.0×23

1.15kNm/混凝土垫层2g：0.06×1.0×24

1.44kNm/T梁翼板自重3g：30.080.14g1.025

2.752+=

??=kNm/合计：g=g5.34i=∑kNm/

2）每米宽板条的恒载力

悬臂板长()0160180.712lm-=

=弯矩22115.34(0.71)1.3522

AgMgl=-=-??=-·kNm剪力05.340.713.79AgQgl==?=kN

（二）汽车车辆荷载产生的力

60

５0

1）将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为140kN，轮压分布宽度如图5所示，车辆荷载后轮着地长度为a2

0.20m，宽度b20.60m，

则得：

a1

a22H0.22×0.110.42m

b1b22H0.62×0.110.82m荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度：

12l0.421.420.713.24moaad=++=++?=

2）计算冲击系数μ

结构跨中截面的惯矩cI：

翼板的换算平均高度：()1814112

h=?+=cm主梁截面重心位置：()()11130

1601811130182241.18160181113018

a-??+??==-?+?cm则得主梁抗弯惯矩：

()()22

326411111301601811160181141.2181813041.26.6310122122cIm????=?-?+-??-+??130+??-=???????

结构跨中处单位长度质量cm：

3

315.45101.577109.8

cGmg?===?22/Nsm混凝土弹性模量E：

取102.8010E=?2/Nm

由以上数据可得简支梁桥的基频：

3.790f===Hz按照《桥规规定》f介于1.5Hz和14Hz之间，冲击系数按照下式计算：

()()110.1767ln0.01571.22f-μ=+-=

由于这是汽车荷载局部加载在T梁的翼缘板上，故冲击系数取1+μ=1.22

3）作用于每米宽板条上的弯距为：

()114020.8211.30.7114.184443.244ApobPMla?????=-+μ-=-??-=-?????

??·kNm作用于每米宽板条上的剪力为：

()140211.328.52443.24

ApPQa?=-+μ=?=?kN（三）力组合

1）承载能力极限状态力组合计算

udg1.21.41.2(1.35)1.4(14.18)21.47AAPMMM=+=?-+?-=-·kNm

udg1.21.41.23.791.428.5244.48AAPQQQ=+=?+?=kN

2）正常使用极限状态力组合计算

udg0.71.350.7(14.18)11.28AAPMMM=+=-+?-=-·kNm

udg0.73.790.728.5223.75AAPQQQ=+=+?=kN

Ⅱ.主梁荷载横向分布系数计算

（一）当荷载位于支点处时（应按杠杆原理法计算）

根据《公路桥涵设计通用规》JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.8m，两列汽车车轮的横向最小间距为1.3m，车轮矩离人行道缘石最少为0.5m。

1#梁

车辆荷载1max0.4382q

qqqPAP=η=∑

人群荷载

1max0.751.656rrorAPP=η?=

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10.438oqm=和11.656orm=（5号同1号）

同理可得2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：

2＃梁

20.5oqm=和20orm=（4号同2号）

同理可得3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

3＃梁

30.594oqm=和30orm=

（二）当荷载位于跨中时（考虑用修正偏心压力法计算）

对抗扭修正系数的计算：

由于333341

11.60.110.3001.190.182.79103nTiIcbtm-===??+??=?∑1.402ξ=21.

22.65251.6

lB==