桥梁工程课程设计任务书

桥梁工程课程设计题目：钢筋混凝土简支T型梁桥设计分院：土建分院专业：道路桥梁与渡河工程班级：桥渡《1》班学号：20130110100118学生姓名：李小虎指导教师：李尉光日期：2016-6-15桥梁工程课程设计任务书一、设计题目预应力混凝土简支T形梁桥设计二、设计资料1．标准跨径：A.16mB.18mC.20mD.25mE.30mF.35mG.40m2．桥面净宽：A.净7+2×0.25(7.5m)B.净7.5+2×0.25(8m)C.净8+2×0.25(8.5m)D.净7+2×1.0(9m)E.净7.5+2×1.0(9.5m)F.净8+2×1.0(10m)G.净10+2×0.25(10.5m)H.净10+2×0.75(11.5m)3．计算跨径：桥梁跨径减去40cm4．主梁结构尺寸拟定：（1）上部结构主梁为：A.4片，B.5片，C.6片；均设置5根横隔梁。（2）主梁高度：各人自行拟定。（1/11-1/18）l（3）梁肋厚度：各人自行拟定，一般为梁高1/6-1/7，梁肋的最小构造厚度为140mm。（4）桥面板：各人自拟定，根部厚度≥梁高的1/10，且≥14cm，边缘厚度≥10cm。（5）桥面横坡：1.5%。5．设计荷载：公路-Ⅰ级，公路-Ⅱ级人群荷载：3.5KN/m26．结构重要性系数：1.17．材料：（1）钢筋，主钢筋采用HRB335，其它钢筋采用R235。其技术指标见表1；（2）钢绞线其技术指标见表2；（3）混凝土及其技术指标见表3，T形主梁、桥面铺装，栏杆、人行道。混凝土采用C30或C35。表1钢筋技术指标种类弹性模量抗拉设计强度抗压设计强标准强度（MPa）（Mpa）度（Mpa）（Mpa）R235195195235HRB335级280280335表2钢绞线技术指标种类抗拉设计强度（Mpa）屈服应力/KN最小破断力/KN公称直径/mm公称面积/mm22000MPa2000252.728015.241401860MPa1860234.6197.415.24140表3混凝土技术指标种类设计强度标准强度弹性模量(MPa)轴心抗压(MPa)轴心抗拉(MPa)轴心抗压(MPa)轴心抗拉(MPa)C3013.81.3920.12.013.00×104C3516.11.5223.42.203.15×1048、设计依据（1）交通部.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)；北京：人民交通出版社.2004（2）交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62－2004），北京：人民交通出版社.20049、计算方法：极限状态法。10、桥面铺装：9cm砼桥面铺装（容重23kN/m3）+3cm沥青防水层（容重21kN/m3），人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m。三、设计内容第一章基本设计资料第二章行车道板内力计算、配筋及验算第三章主梁内力计算3.1主梁几何特性计算3.2恒载内力计算3.3荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用偏心压力法进行）3.4活载内力计算3.5主梁内力组合（基本组合、作用短期效应组合、作用长期效应组合）第四章承载力极限状态下截面设计、配筋与计算4.1配置主梁受力钢筋4.2横截面承载能力极限状态计算4.3斜截面抗剪承载能力计算4.4箍筋设计4.5斜截面抗剪承载能力验算第五章正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算5.1裂缝宽度验算5.2挠度验算第六章支座计算第七章总结附录：图纸（桥梁的纵断面、横断面、平面布置图及钢筋图）四、时间安排本次桥梁工程课程设计时间为两周，具体时间安排如下：步骤内容时间（天）1布置任务，上部结构纵横断面设计22行车道板内力计算33主梁恒载、活载及主梁内力组合54绘图35整理正稿1合计14五、参考文献1．强士中.桥梁工程，北京：高等教育出版社2．姚玲森.桥梁工程，北京：人民交通出版社3．邵旭东.桥梁设计与计算，人民交通出版社4．易建国.混凝土简支梁（板）桥，北京：人民交通出版社5．张树仁.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理，北京：人民交通出版社目录第一章基本设计资料第二章主梁截面设计第三章行车道板内力计算、配筋及验算（悬臂板、连续单向板）第四章主梁内力计算4.1主梁几何特性计算4.2恒载内力计算4.3荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用偏心压力法进行）4.4活载内力计算4.5主梁内力组合（基本组合、作用短期效应组合、作用长期效应组合）第五章正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算5.1裂缝宽度验算5.2挠度验算第六章总结附录：图纸（桥梁的纵断面、横断面、平面布置图及钢筋图）第一章1.基本设计资料1.标准跨径：182.计算跨径：17.63.主梁全长：17.96m4.桥面宽度（桥面净空）：净9m（行车道）+2错误!未找到引用源。1.0撞栏）。5.3×18m2.技术标准设计荷载：公路—Ⅰ级，人群荷载采用3.5KN/m23.主要材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它钢筋采用R235。混凝土：C35容重25/m2错误!未找到引用源。桥面铺装：9cm砼桥面铺装（容重23kN/m3）+3cm沥青防水层（容重21kN/m3），人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m。4.设计依据《公路桥涵设计通用规范》（JTJD60—2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJD62—2004）构造形式及截面尺寸（桥梁横断面和主梁纵断面图）第二章：主梁截面设计计算跨径：18-0.4=17.6m宽度1.7m梁高h=1.5m边缘厚度=10cm根部厚度=15cm梁勒厚度=25cm第三章行车道板内力计算3.1恒载产生的内力以纵向1米宽的板条进行计算如图3.1所示170沥青混凝土面层：1g=0.03×1.0×21=0.63/kNmC35号混凝土垫层：2g=0.09×1.0×23=2.07/kNmT形翼缘板自重：3g=0.100.151.0253.13/2kNm合计：g=ig=1g+2g+3g=0.63+2.07+3.13=5.83/kNm每米宽板条的恒载内力：弯距：220115.830.731.5522AGMglkNm剪力：05.830.734.26AGVglkN3.2荷载产生的内力按铰接板计算行车道板的有效宽度（如图3.2所示）。由桥规得2a=0.2m，2b=0.6m。桥面铺装厚度为12cm，则有：1a=2a+2H=0.20+2×0.12=0.44m1b=2b+2H=0.6+2×0.12=0.84m荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:a=1a+20l=0.44+1.45=1.89m由于02=145m5ml，所以冲击系数采用1+=1.3，作用为每米宽板条上的弯矩为：12.52KNm作用于每米宽板条上的剪力为：图3.2荷载有效分布宽度图示（cm）01(1)(/4)4APpMlba1401.3(0.730.84/4)41.89140(1)1.324.07441.89APPVKNa3.3内力组合承载能力极限状态内力组合：1.21.41.21.551.412.5219.39jAgApMMMKNm1.21.41.24.261.424.0738.81jAgApVVVKN1第四章：主梁内力计算根据以上所述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得个主梁控制截面（一般取跨中、四分点和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行内力组合。（1）主梁0.10.151.5x0.25+xx2521=13.91KN/mg=（1.7-0.25）（2）横隔梁边主梁：0.10.150.140.162=1.3-xxx5x25/17.6=0.908KN/m222g1.7-0.25（中主梁：2g'2x1.0891.816/KNm（３）桥面铺装层g3=xxxkN/m=4.05KN/m（0.0321+0.0923）9/6(4)栏杆和人行道4=6x2/6KN/m=2KN/mg作用于边主梁的全部恒载强度：g=gi=13.91+0.908+4.05+2KN/m=20.868KN/m2作用于中主梁的全部恒载强度;永久作用效应主梁弯距和剪力计算公式：glMx=l-x2gQx=l-2x2（）（）内力边梁主梁M/（KN/m）Q/KNM/（KN/m）Q/KNX=00183.640191.64X=L/4606.0191.82632.3895.81X=L/2808.010843.170表一：主梁恒载内力一、按杠杆原理法计算支点处横向分布系数忽略主梁之间横向结构的联接作用，即假设桥面板和横隔梁在丰梁上断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑．忽略主梁g=gi=13.91+1.816+4.05+2KN/m=21.776KN/m3之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。杠杆原理法适用于荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布计算。此时。主梁的支承刚度远大于主梁问横向联系的刚度，荷载作用于某处时，基本上由相邻的两片粱分担，并传递给支座，其受力特性与杠杆原理接近。另外，该法也可用于双主梁桥，或横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.8m，两列汽车车轮的横向最小间距为1.3m，车轮矩离人行道缘石最少为0.5m。4支点处各梁影响线及荷载分布图rrr0.85310.427=1.147221.00020.500=0221.00030.500=022qoqorqoqorqoqormmmmmm各梁横向分布系数号梁：，号梁：，号梁：，4,5,6与3,2,1号对称，结果相同。二．偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数将横隔梁视作不发生弯曲的刚性极大的梁，它适用于窄桥的计算．偏心压力法与杠杆原理法不同．通常除在桥的两端设置横隔梁外，还在跨度中央，共至四分点处设置中间横隔梁，中间横隔梁像一根刚度无穷大的刚性梁一样保持直线，有了它各主梁按横向分布影响线关系分配横向分布系数也即分配荷载，更趋于安全和有效基本前提是：其一，在车辆荷载作用下。中间横隔梁可近似地看作一根刚度无穷大的刚性梁，横梁全长呈直线变形；其二，忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁对横隔梁的抵抗扭矩。用偏心压力法计算荷载横向分布适用于桥上具有可靠的横向连接，且桥的宽跨比B／L小于或接0．5的情况时(一般称为窄桥)的跨中区域的荷载横向分布影响线。偏心压力法具有概念清楚、公式简明和计算方便等优点513316213536621114.250.8530.238650.58114.250.85--0.095650.58321iiiiaanaaana号梁：4号梁号梁5号梁号梁6号梁号梁各梁的横向影响线及荷载布置如图所示（按车辆荷载布置）622222221234561222222221116211616621604.252.550.85(0.85)(2.55)(4.25)50.58114.2510.524650.58114.254.25-6iiiiiinmaaaaaaamanaaana本桥，梁数，梁间距为1.7，则各梁在两边的主梁处荷载横向分布影响线的竖标值号梁：122162162266210.19050.58114.252.5520.381650.58112.554.25--0.048650.58iiiiaanaaana号梁：60.504+0.381+0.278+0.13510.649220.5840.369+0.283+0.221+0.136+0.0502=0.530220.4170.234+0.205+0.185+0.15