橋梁工程課程設(shè)計學生姓名學號教學院系專業(yè)年級 指導教師職稱單位2017年7月目錄1.設(shè)計資料11.1題目11.2設(shè)計資料11.3設(shè)計內(nèi)容11.4參考資料12.計算說明書12.1各種參數(shù)計算12.2橋面板內(nèi)力計算12.2.1單懸臂板內(nèi)力計12.2.2鉸接懸臂板內(nèi)力計算12.2.3主梁內(nèi)力計算12.2.4橫隔梁內(nèi)力計算12.2.5撓度、預拱度計算1橋梁工程課程設(shè)計1.設(shè)計資料1.1題目裝配式預應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋計算1.2設(shè)計資料1. 主梁細部尺寸單片主梁的梁寬為1.78m，其細部尺寸如圖1-1所示圖1-1單片主梁示意圖2. 橋梁凈空一凈14+2米（如圖1-2所示）圖1-2橋梁橫斷面示意圖3. 跨徑和全長（如圖1-3所示）圖1-3主梁立面圖標準跨徑主梁；計算跨徑；預制全長；4. 上部結(jié)構(gòu)主梁布置圖（如圖1-4所示）（單位：cm） 圖1-4主梁布置圖5. 設(shè)計荷載公路-級，人群。6. 材料主梁：混凝土強度等級C50，容重26；橋梁鋪裝為C25混凝土墊層厚6.517cm，容重25，瀝青混凝土厚2cm；容重24。7. 設(shè)計方法杠桿原理法、偏心壓力法和極限狀態(tài)設(shè)計法等。8. 設(shè)計依據(jù)(1)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2015）；(2)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50010-2010）；(3)公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）。1.3設(shè)計內(nèi)容1. 橋面板內(nèi)力計算計算T梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板和懸臂板的設(shè)計內(nèi)力。2. 主梁內(nèi)力計算1) 計算各主梁的荷載橫向分布系數(shù)；2) 計算主梁在荷載作用下跨中截面的彎矩、支點和跨中截面的剪力；3. 進行主梁內(nèi)力組合，并畫出主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。4. 橫隔梁內(nèi)力計算5. 撓度、預拱度計算計算主梁跨中的撓度，并考慮是否需要設(shè)置預拱度。6. 圖紙繪制（利用AutoCAD軟件繪制至少3張A4圖紙，可以從以下幾個方面考慮）。1.4參考資料1.姜福香主編.橋梁工程.北京：機械工業(yè)出版社，20162.姚玲森主編.橋梁工程.北京：人民交通出版社，20133.劉立新主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.武漢：武漢理工大學出版社，20114.葉見署主編.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.北京：人民交通出版社，20175.黃僑主編.橋梁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理計算示例.北京：人民交通出版社，20066.賈金青編著.橋梁工程設(shè)計計算方法及應(yīng)用.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010192.計算說明書2.1各種參數(shù)計算1.主梁自重主梁截面面積：主梁重力集度：2.橫隔梁橫隔梁截面面積： 體積： 重量： 總重量： 3.欄桿與人行道面積： 重量： 4.主梁翼緣板平均厚度 5.橋面三角墊層面積與平均厚度 6.面層瀝青平均重度 2.2橋面板內(nèi)力計算2.2.1單懸臂板內(nèi)力計單懸臂板內(nèi)力計算圖示如圖2-1所示（1）恒載計算（以縱向1m寬板進行計算） 圖2-1單懸臂板（2）活載計算 （3）內(nèi)力組合 2.2.2鉸接懸臂板內(nèi)力計算鉸接懸臂板內(nèi)力計算圖示如圖2-2所示（1）恒載計算（以縱向1m寬板進行計算）每延米恒載瀝青: C25混凝土墊層:翼緣板自重:所以：g= 每米寬板的恒載內(nèi)力 圖2-2鉸接懸臂板示意圖 （2）車輛荷載計算根據(jù)車輛橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2015）可知，后輪著地： 單個車輛作用時有 作用在每米寬板條上的彎矩為 作用在每米寬板條上的剪力為 兩個車輛同時作用有作用在每米寬板條上的彎矩為作用在每米寬板條上的剪力為經(jīng)計算分析，當兩個后輪同時作用在鉸接懸臂板上時活載內(nèi)力最大。（3）內(nèi)力組合 2.2.3主梁內(nèi)力計算2.2.3.1結(jié)構(gòu)重力集度分別考慮預制梁自重和橋面鋪裝、人行道欄桿和重力集度。（1） 按跨中截面計算預制梁每延米重力集度： （2） 橫隔梁、橋面鋪裝、欄桿、人行道等分攤給6片梁的荷載集度：2.2.3.2結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的內(nèi)力跨中彎矩： 支點簡歷：2.2.3.3沖擊系數(shù)計算（1）簡支梁基頻： 經(jīng)計算得 查表得，代入相關(guān)數(shù)據(jù)，從而計算出且1.5 （2） 2.2.3.4各主梁的跨中荷載橫向分布系數(shù)mc計算本橋的寬跨比為： 屬于窄橋抗扭修正系數(shù)的計算：主梁截面相同，梁間距相等，則由于主梁數(shù)等于6，則根據(jù)公預規(guī)，可取G=0.4E 代入數(shù)據(jù)得：橋的橫向連接剛度比較大，跨中按偏心壓力法計算，其中： （1） 第一片梁的影響線豎標值 （2） 第二片梁的影響線豎標值 （3） 第三片梁的影響線豎標值 從而繪制出1、2、3、4、5號梁的橫向影響線如圖2-3所示，按橫向最不利布置車輪荷載得到1、2、3、4、5號梁跨中位置處汽車、人群荷載作用的橫向分布系數(shù)如下： 第一片梁的跨中橫向分布系數(shù) 第二片梁的跨中橫向分布系數(shù) 第三片梁的跨中橫向分布系數(shù) 圖2-3 修正偏心壓力法計算荷載橫向分布系數(shù)簡圖2.2.3.5支點的荷載橫向分布系數(shù)支點的荷載橫向分布系數(shù)計算支座處的荷載橫向分布系數(shù)采用杠桿原理法進行計算，計算圖示如圖2-4所示 第一片梁的跨中橫向分布系數(shù) ， 第二片梁的跨中橫向分布系數(shù) ， 第三片梁的跨中橫向分布系數(shù) ，圖2-4 修正偏心壓力法計算荷載橫向分布系數(shù)簡圖橫向分布系數(shù)匯總表如表2-1所示荷載類別1號梁1號梁1號梁車輛荷載0.59760.3750.59340.66340.5210.625人群荷載0.5661.3750.372200.24660表2-1橫向分布系數(shù)匯總表如表所示2.2.3.6計算汽車、人群荷載內(nèi)力通過以上計算分析可知，第一片梁的橫向分布系數(shù)醉倒，說明第一片梁在按最不利布載情況下最危險。又因各主梁的特性一致，所以只需對第一片主梁進行彎矩、剪力的計算。在內(nèi)力計算中，對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：計算彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)；求支點截面剪力時，由于主要荷載集中在支點附加而考慮支承條件的影響，考慮橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化影響（即從支點到第一根內(nèi)橫梁之間的變化）。公路一級，（1）跨中彎矩（荷載橫向分布系數(shù)取第一片梁值進行計算，采用如圖所示的計算如2-5圖示） 圖2-5 跨中彎矩計算圖（2）支點剪力支點剪力計算時，荷載橫向分布系數(shù)在遠端因剪力值變化不大，通常取不變的橫向分布系數(shù)。而近端剪力值變化較大，不能忽視，因此采用變化的荷載橫向分布系數(shù)，即從支點到第一根內(nèi)橫隔梁按到之間變化，計算圖示如圖2-6所示圖2-6 支點剪力計算圖1.2 因，則 由 得 2.2.3.7內(nèi)力組合（1）彎矩組合 （2）剪力組合2.2.3.8主梁彎矩包絡(luò)圖與剪力包絡(luò)圖的繪制主梁跨中的最大彎矩見描述內(nèi)容，要繪制主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，還需要計算主梁1/4跨中處的最大彎矩、剪力和主梁跨中剪力等。（1） 跨中剪力計算如圖2-7所示，從圖中可以看出，恒載作用下跨中剪力值為零，活載作用時最不利位置在荷載只滿布半跨結(jié)構(gòu)上時，在支座范圍內(nèi)，跨中剪力影響線圖中的剪力值變化不大。因此，為簡化起見，橫向分布系數(shù)全部按不變的來計算跨中剪力值。 恒載剪力計算： 活載剪力計算： 內(nèi)力組合：圖2-7 跨中剪力計算圖（2）1/4跨剪力計算從1/4跨彎矩圖可以看出，位于支座范圍內(nèi)，彎矩值的變化值不大。因此，為簡化起見橫向分布系數(shù)全部按不變的來計算跨中剪力值。具體計算圖示如圖2-8所示。 恒載彎矩計算： 活載彎矩計算： 內(nèi)力組合：圖2-8 1/4剪力計算圖將計算所得的彎矩和剪力按承載能力極限狀態(tài)進行組合，即可得到簡支梁彎矩包絡(luò)圖與剪力包絡(luò)圖如圖2-9所示。圖2-9 彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖2.2.4橫隔梁內(nèi)力計算橫隔梁自重較小，此處不計算，僅計算活載作用下橫隔梁的內(nèi)力。橫隔梁跨中荷載布置圖2-10所示，則有： 圖2-10 橫隔梁荷載縱向布置圖1作用在1號梁上時 1作用在6號梁上時 1作用在2號梁上時 1作用在5號梁上時 橫隔梁內(nèi)力計算過程如圖2-11所示則有：彎矩的影響線豎標；則有：彎矩的影響線豎標；則橫隔梁的最大剪力與彎矩為：圖2-11 橫隔梁荷載縱向布置圖2.2.5撓度、預拱度計算主梁結(jié)構(gòu)自重最大彎矩為3735.2165，汽車作用最大彎矩（不計沖擊）為2503.02/1.22=2051.66，人群作用的最大彎矩為270.34。公路