橋梁工程課程設(shè)計--鋼筋混凝土t形梁設(shè)計

1、<p>　　《橋梁工程》課程設(shè)計說明書</p><p>　　課 程 名 稱: 橋梁工程 </p><p>　　題 目: 鋼筋混凝土T形梁設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè): 道路橋梁與渡河工程 </p><p>　　學 生 姓 名: *******

2、*** </p><p>　　學　　 號: 072410235 </p><p>　　指 導 教 師: ************ </p><p>　　開 始 時 間: 2013 年 6 月 4 日</p><p>　　完 成 時 間: 2013 年 6 月

3、 8 日</p><p><b>　　課程設(shè)計成績：</b></p><p>　　指導教師簽名： 年 月 日</p><p><b>　?、痹O(shè)計資料</b></p><p><b>　　橋面凈寬：人行道</b></p><p&

4、gt;<b>　　主梁跨徑及全長：</b></p><p>　　標準跨徑：（橋墩中心距離）</p><p>　　計算跨徑：（支座中心距離）</p><p>　　主梁全長：（主梁預制長度）</p><p><b>　　設(shè)計荷載：</b></p><p>　　公路-I級；人群荷載

5、3.0kN/㎡；</p><p>　　設(shè)計安全等級：二級，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)。</p><p><b>　　橋面鋪裝：</b></p><p>　　根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)表4.2.1可知瀝青混凝土面層5cm（重力密度為23KN/m3），水泥混凝土墊層6cm（重力密度為24KN/m3），C25混凝土的重力密度為24KN

6、/m3，T梁采用C40混凝土，其重力密度為25KN/m3。主筋HRB335其他R235</p><p>　　鋼筋：主筋用HRB335鋼筋，其它用R235鋼筋 </p><p>　　混凝土：T形主梁，橋面鋪(防水)C30；欄桿，人行道為C25</p><p><b>　　尺寸擬定</b></p><p><

7、b>　　2.1橫斷面設(shè)計</b></p><p>　　(1)橋梁橫斷面的設(shè)計，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面的寬度決定于行車和行人的交通需要；</p><p>　　(2)本梁橋橋面行車道凈寬為：凈人行道；</p><p>　　(3)為了利于橋面排水，應根據(jù)不同類型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%-3.0%的橫向坡度，本

8、橋設(shè)置為1.5%。</p><p><b>　　2.2縱斷面設(shè)計</b></p><p>　　(1)橋梁縱斷面設(shè)計包括確定橋梁的總跨徑.橋梁的分孔橋道的標高.橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。</p><p>　　(2)本梁橋根據(jù)水文計算來確定。標準跨徑為19.2（橋墩中心距離）。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價較低，墩臺的造價較高。為

9、了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟，分跨布置時要考慮合理的跨徑比例。</p><p>　　(3)本梁橋為跨河橋梁，橋下凈空的標高應保證橋下排洪和通航的需要，結(jié)合橋型、跨徑等一起考慮，以確定合理的標高。</p><p>　　(4)橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。</p><p><b>　　橫斷面圖</b></p><p&

10、gt;<b>　　縱斷面圖</b></p><p><b>　　主梁斷面圖</b></p><p>　　2.3主梁間距與主梁片數(shù)</p><p>　　裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁的主梁間距一般選在1.5~2.2之間，本設(shè)計采用1.8；共5片梁。</p><p>　?、并持髁嚎缰薪孛嬷饕叽鐢M定：<

11、;/p><p>　　共5片梁。51.8 =9，兩邊各懸挑0.5,如橋斷面圖。</p><p>　　2.4主梁截面細部尺寸</p><p>　?。?）主梁高：鋼筋混凝土T形簡支梁高跨比的經(jīng)濟范圍大約在~，根據(jù)跨度大者取較小值的原則，本設(shè)計取用，則梁高為。實際設(shè)計取1.3 ；（計算跨徑22）</p><p>　?。?）主梁肋寬：為保證主梁的抗剪需要

12、，梁肋受壓時的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度取在15~18，鑒本設(shè)計的跨度為22，縱向鋼筋數(shù)量較多，故按較大值取為18 ；</p><p>　?。?）翼緣板尺寸：由于橋面寬度是給定的，主梁間距確定后，翼緣板的寬度即可得到為1.8。因為翼緣板同時又是橋面板，根據(jù)其受力特點，一般設(shè)計成變截面形式，即與腹板交接處較厚，通常取不小于主梁高的，即為，因為翼緣板較窄，本設(shè)計取16，翼緣板的懸臂端可以薄些，本設(shè)計取為

13、8；</p><p>　?、并涤嬎憬孛鎺缀翁卣?lt;/p><p><b>　　平均板厚：=</b></p><p>　　主梁截面的形心的截面位置：a= </p><p><b>　　抗彎慣性矩： </b></p><p><b>　　抗扭慣性矩: </b>

14、</p><p>　　2.6橫截面沿跨長變化：等截面</p><p>　　2.7橫隔梁：5根，肋寬15，梁高一般取為T梁高的3/4左右，即0.95，在近腹板處橫隔梁底緣到主梁梁頂?shù)木嚯x為1.1。</p><p><b>　?、持髁涸O(shè)計</b></p><p><b>　?、尝焙爿d內(nèi)力計算</b>&l

15、t;/p><p><b>　?、尝雹币黄诤爿d集度</b></p><p><b>　　主梁：</b></p><p><b>　　橫隔梁:</b></p><p><b>　　對于邊主梁：</b></p><p><b>　　

16、對于中主梁：</b></p><p><b>　?、尝雹捕诤爿d集度</b></p><p><b>　　橋面鋪裝層：</b></p><p><b>　　欄桿和人行道：</b></p><p>　　作用于邊主梁的全部恒載強度：</p><p&g

17、t;　　作用于中主梁的全部恒載強度：</p><p><b>　?、尝雹澈爿d內(nèi)力計算</b></p><p>　　主梁彎距和剪力計算公式：　; 。</p><p>　　主梁各計算截面的恒載內(nèi)力如下表所示：</p><p><b>　　⒊⒉活載內(nèi)力</b></p><p>

18、　?、尝并睕_擊系數(shù)和車道折減系數(shù)</p><p>　　結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量：</p><p>　　主梁截面形心到T梁上緣的距離：</p><p><b>　　跨中截面慣性矩：</b></p><p><b>　　查表 E取</b></p><p><b>　　所以

19、沖擊系數(shù)： </b></p><p>　　對于集中荷載：當時，；當時，</p><p>　　當時，采用直線內(nèi)插法</p><p>　　對于均布荷載：公路—Ⅰ級均布荷載 </p><p>　　公路—Ⅱ為公路—Ⅰ級的0.75倍</p><p><b>　　則</b></p>

20、<p>　　計算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計算對于雙車道，折減系數(shù)</p><p>　?、尝并灿嬎阒髁旱臋M向分布系數(shù)</p><p>　?、佼敽奢d位于支點處，利用杠桿原理法計：</p><p><b>　　1#梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　

21、對于人群荷載 </p><p><b>　　2＃梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　　3＃梁</b></p><p>　　對于汽車荷載

22、 </p><p>　　對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　?、诋敽奢d位于跨中時</b></p><p>　　根據(jù)任務要求，使用修正偏心壓力法繪制影響線并計算橫向分布系數(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為2.2m。</p><p><b

23、>　　偏心修正系數(shù)：</b></p><p>　　1＃梁橫向影響線的豎標值</p><p><b>　　1＃梁影響線</b></p><p>　　由、繪制1＃梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置</p><p><b>　　對于汽車荷載: </b></p><

24、p><b>　　對于人群荷載:</b></p><p>　　2＃梁橫向影響線的豎標值：</p><p><b>　　2＃梁影響線</b></p><p>　　由、繪制2＃梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置</p><p><b>　　對于汽車荷載 </b></

25、p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p>　　3＃梁橫向影響線的豎標值</p><p><b>　　3＃梁影響線</b></p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　對于汽車荷載 </b>

26、;</p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p>　　主梁荷載橫向分布影響系數(shù)</p><p>　?、尝并秤嬎愀鞣N荷載作用下的控制截面內(nèi)力</p><p><b>　　跨中截面</b></p><p>　　在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值

27、作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，期于區(qū)段取值。</p><p>　　計算跨中截面最大彎距及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎距采用直接加載求活載

28、內(nèi)力，計算公式為：</p><p><b>　　對于汽車荷載：</b></p><p><b>　　對于人群荷載：</b></p><p>　　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算如表所示</p><p>　　均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算</p><p><b>　　1）對

29、于跨中截面</b></p><p><b>　　對于1#梁</b></p><p><b>　　車輛荷載作用下</b></p><p>　　跨中人群荷載最大彎矩</p><p><b>　　人群荷載集度</b></p><p><b&g

30、t;　　對于2#和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中彎矩

31、：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p><b>　　人群荷載集度：</b></p><p>　　2）跨中剪力的計算，同理可得：</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</

32、p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p><

33、p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p>　　3）1/4跨彎矩的計算</p><p><b>　　對于1#和5#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨

34、中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對于2#和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p>

35、<b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p>　　4）1/4跨剪力的計算</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b&g

36、t;</p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p>

37、<p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路-Ⅱ級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p>　　5）支點截面剪力的計算</p><p>　　橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度</p><p><b>　　對于1＃

38、和5#梁</b></p><p>　　附加三角形重心影響線坐標 ： </p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅱ級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：計算人群荷載的支點剪力：</p><p>&

39、lt;b>　　對于3#梁 </b></p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p><b>　　⒊⒊荷載組合</b></p><p>　?、尝尝被窘M合：恒載起控制作用</p><p><b>　　活載起控制作用</b></p><p><

40、;b>　?、尝尝捕唐诮M合：</b></p><p><b>　　⒊⒊⒊長期組合：</b></p><p><b>　?、礄M隔梁的內(nèi)力計算</b></p><p>　　⒋⒈確定作用在橫隔梁上的計算荷載：</p><p>　　對于跨中橫隔梁的最不利荷載如圖</p><

41、;p>　　中橫隔梁的計算荷載如下：</p><p><b>　　公路-II級：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p>　　⒋⒉按偏心壓力法繪制的和的影響線如下圖所示：</p><p><b>　　， </b></p><

42、;p><b>　　，</b></p><p>　　P=1作用在1＃梁時：</p><p>　　P＝1作用在5＃梁時</p><p>　　P＝1作用在3＃梁時：</p><p>　　由影響線知識可知，影響線在截面處有突變，根據(jù)和連線延伸至 截面，即為值。由此可繪出影響線如上圖。</p><p&g

43、t;<b>　　⒋⒊繪制剪力影響線</b></p><p>　　1＃主梁處右截面剪力影響線：</p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的右邊時</p><p><b>　　既 </b></p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的左邊時</p><p><b>　

44、　既 </b></p><p><b>　?、储唇孛鎯?nèi)力計算</b></p><p>　　將求得的計算荷載在相應的影響線上按最不利荷載位置加載。對于汽車荷載并計入沖擊系數(shù)（），則得：</p><p><b>　　公路-II級：</b></p><p><b>　　人群荷載：&l

45、t;/b></p><p><b>　　剪力的計算：</b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　?、储祪?nèi)力組合</b></p><p><b

46、>　　基本組合：</b></p><p><b>　　短期組合：</b></p><p><b>　　長期組合：</b></p><p>　　由以上的設(shè)計結(jié)果可見，基本組合起控制作用，有了荷載內(nèi)力組合值，就可以按結(jié)構(gòu)設(shè)計原理對中橫隔梁進行設(shè)計了。</p><p>　　5.行車道板的

47、設(shè)計計算</p><p>　　由于主梁是用現(xiàn)澆混凝土的，其有很大的剛度，所以按剛接的單向板進行行車道板的計算</p><p>　　5.1確定橋面板的類型</p><p>　　T形梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板</p><p>　　5.2計算荷載有效分布寬度</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)重力及其內(nèi)力（取縱向1m寬的板條計算）

48、</p><p>　　瀝青混凝土面層： </p><p>　　水泥混凝土墊層： </p><p>　　T梁翼板自重： </p><p>　　合計： </p><p>　?。?）計算每延米板條的恒載內(nèi)力</p><p&

49、gt;<b>　　彎矩： </b></p><p><b>　　剪力： </b></p><p>　　根據(jù)軸距及軸重，應以重軸為主，取兩后軸＝280kN計算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾?lt;/p><p>　　經(jīng)分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，所以荷載對于懸臂根部的有效分布寬度為：&

50、lt;/p><p>　　5.3橋面板內(nèi)力計算</p><p>　　作用在每延米板條上的彎矩：</p><p>　　作用在每延米板條上的剪力：</p><p><b>　　5.4內(nèi)力組合</b></p><p>　　安全等級二級，，=1.2，=1.4</p><p>　　按承載能

51、力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計值分別為：</p><p><b>　?、秴⒖嘉墨I</b></p><p>　　1、《橋梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社.</p><p>　　2、《梁橋》（公路設(shè)計手冊），2005，人民交通出版社.</p><p>　　3、《橋梁計算示例集》（砼簡支梁（板）橋），200

52、2，人民交通出版社.</p><p>　　4、中華人民共和國行業(yè)標準．公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004</p><p>　　5、中華人民共和國行業(yè)標準．公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)含條文說明.北京:人民交通出版社,2004</p><p>　　6、中華人民共和國行業(yè)標準．公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵