混凝土简支梁桥设计.docx

学号： 成绩（五级制）： 武汉科技大学城市学院 外语外事职业学院课程设计报告院 系 城市学院土木工程系专 业 交通土建 年级 班 06级1班 课程名称 桥梁工程 设计题目 混凝土简支梁桥设计姓 名 指导教师 09年6月30日桥梁工程课程设计任务书姓 名学 号院（系） 土木工程系专 业交通土建设计时间09年6月18日至 09年6月30日设计题目第一部分：20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计设计任务总述一、 设计资料1、桥面净宽净7+20.75m人行道2、主梁跨径和全长标准跨径：Lb=20.00m（墩中心距离）计算跨径：Lj=19.50m（支座中心距离）主梁全长：L=19.96m（主梁预制长度）3、设计荷载公路-I级，人群荷载3.5KN/ m24、结构尺寸二、主梁设计计算内容1、结构自重效应计算2、主梁的荷载横向分布系数计算 1）、跨中荷载弯矩横向分布系数mc（偏心压力法）2）、梁端剪力横向分布系数mo计算（杠杆原理法）3、汽车人群作用效应计算（汽车、人群荷载引起的主梁内力计算）4、主梁内力组合第二部分20m PC空心板桥制图内容一、详阅给定的10张空心板系列标准图，任选一张钢筋布置图复核工程量。(选做) 二、自选绘制其中的5张图纸，从而熟悉空心板桥构造特点。课程设计要求1、按要求完成所有设计内容2、按要求绘制相关图纸3、按照规定时间提交设计成果工作计划及安排日 期设计内容2009 6 18结构自重效应计算2009 6 19主梁的荷载横向分布系数计算2009 6 20汽车人群作用效应计算2009 6 21主梁内力组合2009 6 24空心板梁桥标准图绘制2009 6 252009 6 26指导教师意见签字：_ 年 月 日系（教研室）主任意见 签字：_ 年 月 日第一部分：20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计1、结构自重效应计算1.1 计算结构自重集度结构自重集度计算表主 梁0.201.20+()(1.6-0.20)25=10.03kN/m 横 隔 梁边主梁g=1.00-()()525/19.50=0.60 kN/m中主梁g= 2g=20.596=1.19 kN/m 桥面铺装层 g=0.027.0023+24/5=3.67 kN/m栏杆与人行道g=55/2=2.00 kN/m合计对于边主梁g=10.03+0.60+3.67+2.00=16.29 kN/m对于中主梁g=1.03+1.19+3.67+2.00=16.89 Kn/m边主梁自重产生的内力 内力截面位置x 剪 力Q（kN） 弯 矩M（）X=0 Q=158.83（164.67）M=0(0)X= Q=(19.5-2)=79.41（82.33）M=（19.5-）=580.71(602.10)X=Q=0(0)M=16.29=774.28(802.80)注：括号（）内为中主梁内力2、主梁的荷载横向分布系数计算2.1 跨中荷载弯矩横向分布系数mc（偏心压力法）求1，2 号边梁的荷载横向分布系数根据题意得，此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的跨宽比为 故可按偏心压力法计算横向分布系数，步骤为：（1） 求荷载横向分布影响线竖标 本桥各根主梁的横截面均相等，梁数为5，梁间距为1.60m，则 =（21.60）+1.60+ 0 +（-1.60）+（-21.60） =25.60 则1，2号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值分别为 = 2.2 绘荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载，如图所示，其中：人行道缘石至1号梁位的距离为x，可按比例关系得 得x=4.80m 并按次计算出对应各荷载点的影响线竖标 2.3 荷载横向分布系数1号梁的活载横向分布系数分别计算如下汽车荷载 人群荷载 2号梁的活载横向分布系数分别计算如下 汽车荷载 （0.3875+0.275+0.1938+0.0813）=0.469人群荷载2.4 梁端剪力横向分布系数mo计算 （杠杆原理法） 当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线，如下图 按公式， 计算可得1号梁的荷载横向分布系数为公路-I级=人群荷载=1.4222号梁的荷载横向分布系数=0这里在人道上没有布载，是因为人行道荷载引起的负反力，在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力.3、汽车人群作用效应计算（汽车、人群荷载产生的主梁内力计算）3.1 荷载横向分布系数汇总 荷载横向分布系数 梁号荷载位置公路-I级人群荷载 备 注 边主梁跨中支点0.5380.4380.6841.442按偏心压力法计算按杠杆法计算 3.2 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类型界面公路-I级均布荷载(kN/m)人群（kN/m）影响线面积（） 影响线图式10.53.5= 10.53.5Q10.53.5 m3.3 公路-I级中集中荷载计算 计算弯矩效应时 = 计算剪力效应时 =3.4 计算冲击系数 简支梁桥基频计算公式 ，则单根主梁：A=0.201.20+()(1.6-0.20)=0.401 C25混凝土取 =5.378（Hz）0.295 则3.5 跨中弯矩 ，跨中剪力计算：因双车道不折减，故 汽车，人群作用效应计算公式：S=（1+）S=mq截面荷载类型（kN/m）(kN)S(kN或)公路-I级10.52381.2820.53847.53344.2131143.456y=l/4=4.875800.243人群3.50.64847.53 113.787公路-I级10.5285.61.2820.5382.43817.656116.1470.598.491人群3.50.6842.4385.8373.6 计算支点截面汽车荷载最大剪力绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如下图横向分布系数变化区段的长度：M变化区荷载重心处的内力影响线坐标为利用与则得 =1.282110.50.5389.75+ =68.59 kN=1.28210.483285.61=160.37 kN则公路-I级作用下，1号支点的最大剪力为 =68.59+160.37 =227.96kN3.7 计算支点截面人群荷载最大剪力荷载引起的支点剪力按 和 计算=06843.59.75+(1.4220.684) 3.50.916=29.14kN4、主梁内力组合 钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥，当按承载能力极限状态设计时作用效应组合按规定采用。序号荷载类型 弯矩M 剪力Q(kN) 梁端 四分点 跨中梁端 跨中（1）结构自重0774.28158.830（2） 汽车荷载01143.456227.96116.147（3） 人群荷载0113.78729.145.837（4）0929.136190.5960（5）01600.838319.144162.606（6）0127.4436.646.537（7）（4）+（5）+（6）02657.414546.38169.143第二部分：20m PC空心板桥制图1、详阅给定的10张空心板系列标准图，任选一张钢筋布置图复核工程量。 2、自选绘制其中的8张图纸，从而熟悉空心板桥构造特点。 1）、桥梁工程 邵旭东 主编 人民交通出版社 2）、公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 3）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）