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桥梁工程课程设计
设计基本资料
公路等级:公路—I级
2、主梁形式:预应力钢筋混凝土T形简支梁
3、标准跨径为35米,计算跨径为34.4米,
桥面净空:净—2×3.75+2×1.25(人行道)+2×0.5(路缘带)
4、车道数:双向分离式四车道
5、设计速度:100Km/h
6、材料容重:沥青砼23 KN/m3,水泥砼24 KN/m3
横断面设计
(1)横断面由5片主梁组成,主梁间距2.2m,主梁高2..0 m,主梁肋宽0.2m。
T形梁截面尺寸图:
(尺寸单位:cm)
(2)桥面铺装: 面层:5 cm 沥青混凝土 重力密度为23
垫层:9 cm C25水泥混凝土 重力密度为24
梁翼板的重力密度为25。
三、 行车道板计算(采用铰接悬臂板)
1.恒载内力的计算
计算每延米板的结构自重g
沥青混凝土面层:
C水泥混凝土垫层:
T梁翼板自重:
合计:
(2)计算每延米板条的恒载内力
弯矩:
剪力:
2.活载内力的计算
将车辆荷载后轮作用与铰缝轴线上,后轴作用力为P=140KN.轮载分布:车轮着地尺寸,经铺装层按45角扩散后,在板顶的分布尺寸:
经分析,车后轴两轮的有效分布宽度重叠,所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为:
由于这是汽车局部荷载加载在T梁的翼板上,故冲击系数取 。
作用在每延米板条上的弯矩:
作用在每延米板条上的剪力:
3.内力组合
安全等级二级,,=1.2,=1.4
按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为:
按正常使用极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为:
短期效应组合
主梁内力计算
横断面图
纵断面图
结构自重恒载集度的计算:
计算恒载时,假定桥面构造各部分重量平均分配给主梁承担。
(1)主梁:
(2)横隔梁
对于边主梁:
对于中主梁:
(3)桥面铺装层:
(4)栏杆和人行道:
作用于边主梁的全部恒载强度:
550.3
作用于中主梁的全部恒载强度:
恒载内力的计算
边跨弯矩剪力影响线
1#及5#梁内力(边跨)
跨中弯矩
跨中剪力
支点剪力
1/4跨处弯矩:
1/4跨处剪力:
2#、3#及4#梁内力(中间跨)
跨中弯矩
跨中剪力
支点剪力
1/4跨处弯矩:
;
1/4跨处剪力:
汽车、人群荷载内力计算
汽车荷载冲击系数
主梁横截面图
结构跨中处的单位长度量:
主梁截面形心到T梁上缘的距离(平准板厚20cm):
跨中截面惯性矩:
查表 E取
计算荷载横向分布系数
当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算
横断面
11#梁
对于汽车荷载
对于人群荷载
2#梁
对于汽车荷载
对于人群荷载 =0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑)
3#梁
对于汽车荷载
对于人群荷载
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
可按修正的刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数,
取,按刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值:
本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为2.2米。
1#梁横向影响线的竖标值:
1#梁影响线
由、绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载
对于人群荷载
2#梁横向影响线的竖标值:
2#梁影响线
由、绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载
对于人群荷载
3#梁横向影响线的竖标值
3#梁影响线
、
对于汽车荷载
对于人群荷载
所以冲击系数:
该算例中位两车道,故不需要折减。
2. 汽车荷载作用
公路—I级均布荷载
对于集中荷载,当时,;当时,
当时,采用内插法
则
当计算剪力时候
计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道,折减系数
跨中弯矩影响线如下图
3. 跨中弯矩的设计,
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:
对于1#梁
车辆荷载作用下
跨中人群荷载最大
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