1、橋梁工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目1.鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)基本資料1標(biāo)準(zhǔn)跨徑（計(jì)算跨徑）：20m（19.5m）、25m（24.5m）、30m（29.5m）。2橋面凈空：凈-0.5m（欄桿）+8m（車道）+0.5m（欄桿）、凈-8.5+2×1.0m（人行道）、凈-9.25+2×1.0m（人行道）+2×0.5m（欄桿）。3設(shè)計(jì)荷載：公路-I級，人群3.5KN/m2；公路-級，人群3.0KN/m2。4截面形式：空心板、T型截面、箱型截面。5. 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0。6材料:鋼筋：主筋采用級鋼筋（HRB400），其他鋼筋采用級鋼筋（HRB335）；混凝

2、土：C40。7材料容重：水泥砼24 KN/m3，鋼筋砼25 KN/m3，瀝青砼21 KN/m3三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算2主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算（恒載、活載及人群）3行車道板的設(shè)計(jì)計(jì)算（懸臂板、鉸接懸臂板、單向板）4橫隔梁設(shè)計(jì)計(jì)算 5橋面鋪裝設(shè)計(jì)四、要求完成的設(shè)計(jì)圖及計(jì)算書1鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（可手工制圖或CAD出圖）2橋面構(gòu)造橫截面圖（可手工制圖或CAD出圖）3荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書4主梁內(nèi)力計(jì)算書5行車道板內(nèi)力計(jì)算書6橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書五、參考文獻(xiàn)1橋梁工程（第3版），邵旭東、金曉勤主編，2012，武漢理工出版社。2梁橋（公路設(shè)計(jì)手冊），2005，人民交通出版社。3橋梁計(jì)算示

3、例集（砼簡支梁（板）橋），易建國主編，2002，人民交通出版社。4中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004。5中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)含條文說明.北京：人民交通出版社，2004。6中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)。六、課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)1.學(xué)時(shí)安排：1周(第9周)。七、附注1.課程設(shè)計(jì)可2人一組。2.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)跨徑、凈寬、設(shè)計(jì)荷載和截面形式可隨機(jī)組合，但每組不準(zhǔn)重合。 設(shè)計(jì)基本資料1標(biāo)準(zhǔn)跨徑（計(jì)算跨徑）：20m（19.5m）2橋面凈空：

4、凈-0.5m（欄桿）+8m（車道）+0.5m（欄桿）3設(shè)計(jì)荷載：公路-級，人群3.0KN/m2。4截面形式：T型截面5. 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0。 6材料:鋼筋：主筋采用級鋼筋（HRB400），其他鋼筋采用級鋼筋（HRB335）；混凝土：C40。7材料容重：水泥砼24 KN/m3，鋼筋砼25 KN/m3，瀝青砼21 KN/m3 橋梁設(shè)計(jì)說明 橋梁設(shè)計(jì)包括縱.橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置。1. 縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑.橋梁的分孔.橋道的標(biāo)高.橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。（1）本梁橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑為25m（24.5m）（墩中心距離）。本橋的跨徑較小，因此上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)較低，墩臺

5、的造價(jià)較高。為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)，分跨布置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。（2）橋上縱坡不大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。2.橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)，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。（1） 本梁橋橋面行車道凈寬為：凈-8.0+2×0.5m（欄桿）為了利于橋面排水，應(yīng)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，本橋設(shè)置為1.5%。3.平面布置（1） 橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車輛能平穩(wěn)地通過，小橋的線形及其公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。（2） 從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來說，應(yīng)盡可能

6、避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于，在通航河流上則不宜大于。4.橋面鋪裝為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置5cm厚瀝青混凝土和8cm厚C40混凝土作墊層的橋面鋪裝。5.橋面伸縮縫為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化.活栽作用.混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。一 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算 橫斷面 1#梁 對于汽車荷載 moq1=q=0.448對于人群荷載 mor1=r=1.289 2梁 對于汽車荷載 moq2=0.5對于人群荷載 =0.289 3梁對于汽車荷

7、載 moq2=0.5對于人群荷載 mor2=r=02.當(dāng)荷載位于跨中時(shí)此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長度比為 L/B=24.5/9=2.72>2可按剛性橫梁法繪制影響線并計(jì)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1.9米。 a12+a22+a32+a42+a52=36.1m21梁橫向影響線的豎標(biāo)值：1梁影響線0.6由、繪制1梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載 對于人群荷載2梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 2梁影響線汽車荷載 對于人群荷載 二、 主梁內(nèi)力計(jì)算、1 恒載集度（1）主梁：（2）橫隔梁對于邊主梁：對于中主梁：（3）

8、橋面鋪裝層：（4）欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度：作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度：2 恒載內(nèi)力的計(jì)算 截面位置內(nèi)力剪力Q（kN）彎矩M（kN·m）x=0213.250x=l/4106.76980.85x=l/201307.8計(jì)算公式： 3 活載內(nèi)力1 . 汽車荷載沖擊系數(shù)主梁橫截面圖結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度量： 主梁截面形心到T梁上緣的距離： 跨中截面慣性矩：查表 E取 所以沖擊系數(shù)： 2. 汽車荷載作用公路級均布荷載 對于集中荷載，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，采用內(nèi)插法公路為公路級的0.75倍則 當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候 計(jì)算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對于雙車道，折減系數(shù)跨中彎矩影響線如下圖3

9、. 跨中彎矩的設(shè)計(jì)，由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1、4梁最大，所以只需計(jì)算1、4梁的彎矩，計(jì)算如下：對于1#梁車道均布荷載作用下 車道集中荷載作用下 跨中人群荷載最大彎矩對于2#和3#梁計(jì)算公路級汽車活載的跨中彎矩：計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 4. 跨中剪力的計(jì)算跨中剪力影響線如下圖：對于1和4#梁計(jì)算公路級汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：對于2和3#梁計(jì)算公路級汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：5. 支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算剪力影響線如下圖所示：橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度對于1和4#梁附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： 計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：對于2和3#梁計(jì)算公路級汽車活

10、載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：6. 1/4跨彎矩的計(jì)算1/4跨彎矩的影響線如下圖對于1#和4#梁計(jì)算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于2#和4#梁計(jì)算公路級汽車活載的1/4跨彎矩： 計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 對于3#梁計(jì)算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：人群荷載集度： 7. 1/4跨剪力的計(jì)算1/4跨剪力影響線如下圖：對于1和5#梁計(jì)算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：對于2和4#梁計(jì)算公路級汽車活載的1/4跨剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力：對于3#梁計(jì)算公路級汽車活載的跨中剪力：計(jì)算人群荷載的跨中剪力

11、：8. 荷載組合其中，跨中彎矩組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、4134.859402.20717.927744.7472、3141.820351.7919.491673.321跨中剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、40115.8072.391164.8082、30101.3361.266143.288支點(diǎn)剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5228.203244.37627.439646.70172、4239.134204.95110.565585.7253239.134159.

12、5889.932521.50781/4跨彎矩組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5922.362883.66087.7562442.2452、4964.008709.60556.8792213.9613964.008535.55152.0021964.8231/4跨剪力組合：梁恒載（KN/m）活載（KN/m）組合值（KN/m）汽車人群1、5114.402174.2112.245394.89082、4119.567139.7547.933348.0213119.567105.4687.253299.259三、 行車道板計(jì)算由于主梁是用現(xiàn)澆混凝土的，其有很大的剛度，所以按剛接的單向板進(jìn)行行車道板的計(jì)算1.恒載內(nèi)力的計(jì)算（1） 計(jì)算每延米板的恒載g瀝青混凝土面層： C混凝土墊層： T梁翼板自重： 合計(jì)： （2）計(jì)算每延米板條的恒載內(nèi)力彎矩： 剪力： 2.活載內(nèi)力的計(jì)算根據(jù)軸距及軸重，應(yīng)以重軸為主，取兩后軸280kN計(jì)算。輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴(kuò)散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾航?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：作用在每延米板條上的彎矩： 作用在每延米板條上的剪力：3.內(nèi)力組合安全等級二級，=1.2，=1.4按承載能力極限狀