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1、桥梁工程课程设计第一篇设计资料及设计概况1、 设计资料1、人群荷载 3.5kn/m 2、每侧栏杆和人行道重 8.54kn/m 2。1.5%的桥面横坡，边缘最小厚度 8cm；容重 r 1 为 24kn/m3；沥青混凝土 2cm，容重 r 2 为 21kn/m3；2、设计荷载：公路 I 级，桥面净宽： 7+20.5 ，计算跨径： 23.5 米，混凝土标号： C35，主梁根数： 5 ，横隔梁根数： 3第二篇简支 T 梁设计一、 行车道板计算公路 I 级，桥面铺装为 8cm 厚水泥混凝土垫层及 2cm 沥青混凝土面层， T 梁翼板采用 C35 混凝土。（水泥混凝土容重 r 1 为 24kn/m3；沥青
2、混凝土，容重 r 2 为 21kn/m3,C35 混凝土容重 r 3 为 261kn/m3）T 梁横断面图（单位： cm）图（ 1）（一）恒载及内力（以纵向1m宽板条进行计算）1、每米板条结构自重沥青表面处 g10.02x1x21=0.42kn/m混凝土表面处g20.08x1x24=1.92kn/mT 梁翼板自重g3(0.08+0.16)/2x26=3.12kn/m合计gg=gi =0.42+1.92+3.12=5.46kn/m2 、每米板条恒载内力1212Ma,g =2 gl=2 x5.46x1.8=-4.92kn/mQa，g=gl 0（二）车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用在铰缝轴线上图
3、（1），后轮轴作用力为 P=140kn，轮压宽度如图（ 2）所示。车辆荷载后轮着地长度a2=0.2 ，b2=0.60m，H=0.10m，则 a1=a2+2H=0.20+2x0.10=0.40m;b 1=b2+2H=0.60+2x0.10=0.80m又因为 a=a1+2l 0所以后轮有效宽度发生重叠。则： a=a1+d+2l 0=0.40+1.40+1.8=3.60m冲击系数 1+u=1.3作用每米板条上的弯矩2p2x140Ma，p=- （1+u） 4a(l0-b 1/4)=-1.3x 4x3.6 =-18.96kn.ma,p2p2x140Q=(1+u ）4a=1.3x 4x3.6 =25.28
4、kn( 三) 内力组合承载能力极限状态Mud=1.2Ma,g +1.4Ma,pQud=1.2Qa,g +1.4Qa,p所以行车道板的设计内力为Mudud=47.19kn正常使用极限状态Msd=Ma,g +0.7Ma,pQsd=Qa,g +0.7Qa,p二、主梁内力计算（一）恒载内力计算纵断面图横断面图1、结构自重集度表主梁g4=1.5x0.2+(2-0.2)x(0.16+0.08)/2x26=13.42横边主梁g 1.2-(0.08+0.16)/2x(2.0-0.20)/22隔x(0.08+0.16)x3x26/23.5=0.55梁中主梁2=2x0.55=1.1g桥面铺装g =(0.02x9x
5、21+0.08x9x24)/5=4.213层人行道、栏杆g4=8.54x2/5=3.42合边主梁g=gi =13.42+0.55+4.21+3.42=21.6计中主梁g =13.42+1.1+4.21+3.42=22.152、边主梁自重剪力 Q(kn)弯矩X=0Q=gl/2=21.60X23.50/2=253.8M=0(260.26)1Q=gl/2-qg/4=21.60x23.5/2-M=gl/2xgl/4-gl/4xgl/8=21.6x23.5/2x21.6x21.6x23.5/4=126.9023.5/4-21.6x23.5/4x21.60x23.50/8=1118.31X=4(130.1
6、3)(1146.78)1Q=0M=gl2/8=21.6x23.5 2=1491.08(1529.04)X=2注：括号内为中主梁内力。（二）活载内力计算1、用杠杆原理法计算靠近主梁支点处的横向分布系数1号梁 M = /2=(0.1+1)/2=0.55Mr=1.438qqr2号梁 M = /2= （ 1+.01+0.35 ）/2=0.725Mr=0qqr3号梁 M = /2= （ 1+0.1+0.35 ）/2=0.725Mr=0qqr2、用偏心压力法计算跨中截面荷载横向分布系数宽跨比 B/L=(9+2X0.75)/23.5=0.450.5 ，且具有可靠横向连接，所以可用偏心压力法计算。如下图1 号
7、梁 Mcq= q/2=(0.6+0.42+0.29+011)/2=0.71Mr =r =0.6882 号梁 Mcq= q/2= （0.4+0.31+0.245+0.115+0.009+0 ）/2=0.60Mr =r =0.4443号梁 M=/2= （0.2+0.2+0.2+0.2+0.2+0.2） /2=0.60cqqMr =r+ r =0.20+0.20=0.40偏心压力法计算图三、主梁弯矩、剪力计算1、横向分布系数汇总梁号荷载位汽车荷人群荷备注置载载跨中 Mc0.710.688偏心压力法1 号梁杠杆原理支点 Mo0.551.438法跨中 Mc0.60.444偏心压力法2 号梁杠杆原理支点
8、Mo0.7250法跨中 Mc0.60.4偏心压力法3 号梁杠杆原理支点 Mo0.7250法2、均布荷载和内力影响线的计算I级公路 (kn/m)人群荷载2(kn/m) 影响线面积 w(m 或 m)l/210.53.5LLM4 xLx 2 =69.03l/410.53.53LLM16 xLx 2 =51.77LL 1QL/210.53.52 x 2 x 2 =29.38010.53.51LQ2 x 2 x1=11.753、公路 I 级集中荷载的计算360-180P k=180x50-5x(23.5-5)=254kn;计算剪力时 Pk=1.2x254=304.8kn 。4、冲击系数 1+u=1.35
9、、跨中弯矩 M1/2 ,M1/4 , 和跨中剪力 Q1/2 的计算，折减系数取 =1。截面内力计算的一般公式：S=（ 1+u）xxMi x( qkxwj +pkxy)1 号梁截面荷载类型qr 或 qkPk1+umcw或 yS(kn 或 kn/m)SiS公路 I级10.52541.30.7169.031669.012046.35M1/25.8751377.34人群3.510.68869.301166.87公路 I级10.52541.30.7151.773501.751534.7M1/44.4061032.95人群3.510.68851.773124.66公路 I级10.5304.81.30.712.93828.47169.13Q1/20.5140.66人群3.510.6882.9387.072 号梁截面荷载类型qr 或 qkPk1+umcw或 ySSiS公路 I级10.52541.30.669.031565.361729.31M1/25.8751163.95人群3.510.44469.301107.69公路 I级10.52541.30.651.773424.021296.93M1/44.406872.91
