桥梁工程课程设计Word格式.docx
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1.学生是否严格遵守课程设计纪律,按照规定时间完成设计任务(占30%)
2.课程设计报告书质量:
(占40%)
(1)是否采用了良好的设计方法,独立完成课程设计。
(2)课程设计各分段的任务是否按时完成及完成的质量。
(3)是否完成课程设计任务书指定的全部要求。
3.课程设计报告书的撰写规范(占30%)
课程设计报告书的撰写规范要求与毕业设计(论文)的要求相同。
教师评分:
1.学生出勤得分:
2.内容质量得分:
3.撰写规范得分:
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
教师评语:
签字:
日期:
设计资料
桥面铺装:
(重力密度为24KN/m),C301梁的重力密度为25KN/m。
6T梁简图如下:
j
2
b
/
丿
rF
■J
d
二
卢T
J
、>
r—
4阶
■17
A=10cmB=14cmC=19cm
设计步骤与方法
-5.620.922.28kNm
(1)结构自重及其内力
沥青表面处治
0.021.0230.46kN/m
C25混凝土垫层
0.091.0242.16kN/m
T梁翼板自重
0.10.14
1.0253kN/m
合计
5.62
2)每米宽板条的恒载内力
1)每延米板上的结构自重g
12
Mmin,ggg
QAgglo5.620.95.06kN
(2)汽车车辆荷载产生的内力
如图,车辆荷载后轮着地长度为
a2
0.20m,宽度b20.60m则
2、
a1a22H0.22
db22H0.62
0.11
0.42m
0.82m
荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度:
aa1d2l00.42
由于这是汽车荷载局部加载在
作用于每米宽板条上的弯矩为
P
Mmin,p14al0
1.3咼
8.74kNm
作用于每米宽板条上的剪力为:
QAp
(1)4a^3
(3)内力组合
1.41.83.62m
T梁的翼缘板上,故冲击系数取1
0.9
140
1.3
0.82
25.14kN
43.62
1)承载能力极限状态内力组合计算
Mud1.2MAg1.4MAc1.2(2.28)
Qud1.2QAg1.4QAg1.25.06
所以,行车道板的设计内力为Mud
Qud
2)正常使用极限状态内力组合计算
MudMAg0.7MAc
Qud
QAg0.7QAg
主梁内力计算
Mx
1.4
1)利用公式
Qx
gix
亠Xgx—
22
glg
—gx—
1.4(8.74)14.92kNm
25.14
14.92kN
41.27kN
(2.28)0.7(8.74)
8.40kNm
5.060.725.1422.66kN
2x
主梁
g0.191.30.10.141.80.192511kN/m
横隔
梁
对于边主
0.10.141.80.190.150.1625
g215
22219.50
0.9kN/m
对于中主
g220.91.8kN/m
桥面铺装层
g30.028230.060.12724^54.19kN/m
栏杆和人行道
g452/52kN/m
ggi110.94.19218.09kN/m
g'
111.84.19218.99kN/m
表
(1)
表
(2)
剪力Q(kN)
弯矩M(kN-m)
x
c18.09Q
(185.2)
19.50
176.4
M=O
(0)
1
18.09
19.5
Q
(19.5
——)132.3
一18.09
19.5“匚
4
M
(138.9)
644.9
(676.96)
Q0
M-18.0919.5
859.9
8
(902.6)
力)。
2)计算活载(车道荷载)和人群荷载引起截面内力(跨中弯矩、支点剪力和跨中剪
■I
'
U
■l,
TI
」-■
号梁
对于汽车荷载
mop
0.472
对于人群荷载
mor
0.375
卫S1.43
1.8
JII
Op
0.11.70.4
0.611
对于人群荷载mor
(由于是出现负的,取零,出于安全考虑)
0.50.639
支点剪力
2.2计算荷载横向分布系数
当荷载位于跨中时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
丄卫旦2.172
B51.8
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米。
[Hr-I
rr^
、———P—
■—■1…■■■
=<
■>
———
===
=
k—-
_———
O---i
32.4m2
15
11、
a1
n
ai
i1
a1a5
10.60
532.4
0.20
15绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置
mcq1
06
—(5.33.52.20.4)0.633
5.4
mcr
11
—Xr
X
0^60(5.40.40.375)0.686
2号梁
21
a1a2
6^0.4
32.4
25
a2a5
6^0
由21、25绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置
0.4(5.33.52.20.4)0.422
mcr2
Xr
04(5.40.40.375)0.457
3号梁
a1a3
2ai
a3a5
31、
35绘制3#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载mcq3
q1(0.24)0.4
对于人群荷载mcr3
0.20.20.4
横向分布系数
梁号
何载位置
公路-n级
人群荷载
跨中me
0.633
0.686
支点m。
1.431
0.517
0.443
0.611
3
0.4
0.639
2.2.2计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力
1.均布荷载和内力影响线面积计算
均布荷载和内力影响线面积计算表
人群
影响线面积
影响线图式
Mi/2
10.50.75
7.875
3.00.75
2.25
丄|2
47.53m
Qi/2
2.438m
Q。
9.75m
Pk计算
0.75180
360180
50
5
1.2178.5
214.2kN
2.公路-n级中集中荷载
计算弯矩效应时Pk
计算剪力效应时Pk
19.55178.5kN
3.计算冲击系数
结构跨中处的单位长度量:
G0.4425
mc一1.12kg/m
g9.81
主梁截面形心到T梁上缘的距离:
跨中截面惯性矩:
查表C25混凝土E取2.81010Pa
则冲击系数
1.286
因双车道不折减,
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:
(1)对于1#梁
公路一n级汽车活载的跨中弯矩:
1013.06kNm
人群荷载的跨中弯矩:
(2)对于2#和4#梁
827.41kNm
(3)对于3#梁
S汽M|/2
(1)mcq3(qK
1.28610.4(7.87547.53
PKy)
178.5竽
640.16kNm
5.跨中剪力Qi/2计算
(1)对于1#和5#梁
公路一n级汽车活载的跨中剪力:
S汽Q|/2
(1)mcq1(Qk
1.28610.633(7.8752.438
102.81kN
人群荷载的跨中剪力:
s人Q|/2mcr1Qr0.6863
2.438
5.02kN
S汽Q|/2
(1)mcq2(qK
1.28610.517(7.8752.438
83.93kN
PO
214.20.5)
S汽Q|/2
(1)mcq3(qK
1.28610.4(7.8752.438
64.97kN
6.支点剪力Q0计算
横向分布系数变化区段的长度a
4.854.9m
附加三角形重心影响线坐标:
y
195-4.9/19.50.916
mcqjy]
(0.4720.633)0.916]
公路一n级汽车活载的支点剪力:
a
均
(1)qK[mcq1-(m0q1
49
1.28617.875[0.6339.75—
58.71kN
Qo集
(1)m0q1PKy1.28610.472214.21
130.02kN
Q0Qo均Qo集58.71130.02188.73kN
人群荷载的支点剪力:
Q0rmcr1qr
0.68639.75
a(m0r1micrJqry
号(1.4310.686)30.916
25.08kN
Q0均(1
)qK[mcq2
1.2861
7.875[0.517
a(m0q2
4.9
mcq2)y]
9.75
(0.6110.517)
0.916]
53.19kN
9.98kN(3)对于3#梁
Q0均
(1
)
qK[mcq3
a(m0q3
mcq3)y]
7.875[0.49.75
(0.6110.4)
44.29kN
Q0集
m0q3PKy
1.2831
0.639214.2
1175.61kN
219.90kN
Q0Qo均
Q0集44.29175.61
0.439.75
——(00.4)30.916
9.01kN
2.4荷载组合
m
0Sud0(
其中rGi1.2,
GiSGikQ1SQ1kcQjSQjk)
j2
rQi匸4,rQj匸4,r。
1.0,c0.8
跨中弯矩组合
梁#
恒载(KN・m
活载(KN-m
组合值(KN-m
汽车
1、5
748.62
1013.06
97.82
2394.9
2、4
783.79
827.4
63.17
2149.4
640.16
57.04
1898.6
跨中剪力组合
恒载(KN
活载(KN
组合值(KN
102.81
5.02
149.2
83.93
3.24
121
64.97
2.93
94
支点剪力组合
153.56
188.73
25.08
476.2
160.78
221.1
9.98
513.5
219.90
9.01
510.8
4横隔梁的计算
4.1确定作用在中横隔梁的计算荷载:
一11•1:
■/if!
1II
T1|
.1
纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为:
计算弯矩时
11
Poq2(qkPky)2(7.875
Porqr2.254.852一
-4.8521
10.91kN
178.51)108.35kN
计算剪力时
Poq—(7.875—4.8521
q22
4.2绘制中恒隔梁的内力影响线
P=1作用在1#梁时:
r1M111.5d210.5d11.5d
0.61.51.80.40.51.811.51.8
0.72
P=1作用在5#梁时:
250.5d
r5151.5d
0.21.51.8
0.54
r3M131.5d
P=1作用在3#梁时:
230.5d
0.21.51.80.20.51.8
1#主梁处右截面Qi右剪力影响线:
弯矩的计算
公路-II级:
右
Q1
(1)Poq
剪力的计算:
1.24126.2(0.590.390.240.04)197.17kN人群荷载:
10.91(0.37)4.037kNm
Q1Por
4.3内力组合(鉴于横隔梁的结构自重内力甚小,计算中可略去不计)
M1.4193.470.81.4(13.34)255.92kNm
Q1.4197.170.81.4(4.037)271.52kN
4主梁变形验算
跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩Mgk748.62kNm,汽车产生的最
大弯矩(不及冲击系数)为787.76kNm,人群产生的最大弯矩为97.82kNm,
主梁开裂构件等效截面的抗弯刚度B1.750109Nm24.1验算主梁的变形
可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度:
4.2预拱度计算
应设计预拱度
5(Mgk
f1.6
尹可变)L2
48B
32
c5[748.62(0.7787.7697.82)/2]10319.52“
1.6n2.38cm
481.7510
应做成平顺曲线
l=19.50m(支座中心距离)
l全=19.96m(主梁预制长度)
设计荷载
汽车n级;
人群荷载3.0kN/ml2**
材料x
钢筋:
主筋用n级钢筋,其他用I级钢筋。
混凝土:
25号
沥青表面处治厚2cm(重力密度为23KN/m),C25混凝土垫层厚6〜12cm(重力密度为24KN/m),C301梁的重力密度为25KN/m。
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- 桥梁工程 课程设计