橋梁設(shè)計計算實例橋梁課程設(shè)計

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1、1基本資料1.1公路等級：二級公路1.2主梁形式：鋼筋混凝土T形簡支形梁1.3標(biāo)準(zhǔn)跨徑:20m1.4計算跨徑：19.7m1.5實際梁長：19.6m1.6車道數(shù)：二車道1.7橋面凈空橋面凈空——7m+2×0.75m人行道1.8設(shè)計依據(jù)（1）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60—2004）》，簡稱《橋規(guī)》。（2）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）》,簡稱《公預(yù)規(guī)》。（3）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTJ124-85)》,簡稱《基規(guī)》。2具體設(shè)計2.1主梁的詳細(xì)尺寸主梁間距：

2、1.7m主梁高度：h=（～）l=（～）20=1.82～1.1（m）（取1.8）主梁肋寬度：b=0.2m主梁的根數(shù)：（7m+2×0.75m）/1.7=52.2行車道板的內(nèi)力計算考慮到主梁翼板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋,故行車道板可按兩端固接和中間鉸接的板計算。已知橋面鋪裝為2cm的瀝青表面處治（重力密度為23kN/m）和平均9cm厚混泥土墊層（重力密度為24kN/m），C30T梁翼板的重力密度為25kN/m。2.2.1結(jié)構(gòu)自重及其內(nèi)力（按縱向1m寬的板條計算）圖2-1鉸接懸臂板計算圖示（尺寸單位：cm）①

3、每米延板上的恒載瀝青表面處治：=0.02×1.0×23=0.46kN/mC25號混凝土墊層：=0.09×1.0×24=2.16kN/mT梁翼板自重：=（0.08+0.14）/2×1.0×25=2.75kN/m每延米板寬自重：g=++=0.46+2.16+2.75=5.37kN/m②每米寬板條的恒載內(nèi)力：彎矩：M=-gl=-×5.37×0.71=-1.35kN.m剪力：Q=g·l=5.37×0.71=3.81kN2.2.2汽車車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力公路II級：以重車輪作用于鉸縫軸線上為最不利荷載布置，此時兩邊的懸

4、臂板各承受一半的車輪荷載下圖：圖2-2行車道板計算（尺寸單位：cm）后軸作用力140KN的著地長度為a2=0.2m,寬度b2=0.6m，鋪裝層的厚度H=0.09+0.02=0.11m垂直行車方向輪壓分布寬度為：a1=a2+2H=0.20+2×0.11=0.42m。b1=b2+2H=0.60+2×0.11=0.82m。最外兩個荷載的中心距離d=1.40m，則荷載對于懸臂根部的有效分布寬度：a=a+d+2l=0.42+1.4+2×0.71=3.24m由于汽車荷載局部加載在T梁的翼板上，故沖擊系數(shù)取1+u=1.2

5、92，則作用于每米寬板條上的彎矩為：M=-（1+u））=-1.292×）=-14.09kN.m作用于每米寬板條上的剪力為：Q=（1+u）=1.292×=27.92kN2.2.3內(nèi)力組合1.承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算（基本組合）：M=1.2M+1.4M=1.2×（-1.35）+1.4（-14.09）=-21.346kN.mQ=1.2Q+1.4Q=1.2×3.81+1.4×27.92=43.66kN所以，行車道板的設(shè)計內(nèi)力為M=-21.346kN.mQ=43.66kN2.正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算（短期效應(yīng)

6、組合）：M=M+0.7M=（-0.35）+0.7×（-14.09）÷1.3=-8.94kN.mQ=Q+0.7Q=3.81+0.7×27.92÷1.3=18.84kN2.3主梁內(nèi)力的計算2.3.1結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計算由計算跨徑L=19.70m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，每側(cè)欄桿機(jī)人行道構(gòu)件重量的作用力為5kN/m（1）結(jié)構(gòu)自重集度主梁：g=[0.18×1.30+（0.08+0.14）/2×（1.60-0.18）]×25=9.76kN/m橫隔梁：邊主梁:g={[1.00-（0.08+0.14）/2]×（1.60-0.

7、18）/2}××5×=0.624kN/m圖2-3簡支T梁主梁和橫隔梁簡圖（尺寸單位：cm）2號梁：g=2×g=1.248kN/m中主梁：g=2×g=1.248kN/m橋面鋪裝層：g=[0.02×7.00×23+（0.06+0.12）×7×24]/5=3.67kN/m欄桿和人行道：g=5×=2.00kN/m合計：邊主梁：g=g+g+2.00=9.76+0.624+3.67+2.00=16.054kN/m2號梁：g=9.76+1.248+3.67+2.00=16.678kN/m中主梁：=9.76+1.248+3

8、.67+2.00=16.678kN/m結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計算：梁內(nèi)各截面的彎矩M和剪力Q的計算式：M=.x-gx.=（l-x）Q=-gx=（l-2x）其中：L為計算跨徑X為計算截面到支點的距離表2-1邊主梁自重產(chǎn)生的內(nèi)力內(nèi)力截面位置x剪力Q（kN）彎矩M（kN.m）X=0×19.7=158.130X=l/4×（19.7-2×）=79.07（19.7-）=584.1X=l/20×16.054×19.7=778.8表2-2