4桥梁工程(B)课程设计方案(详细)

作 者:PanHongliang封面仅供个人学习

桥梁工程(B)课程设计任务书

11软件+道铁1、2、3班

用B5纸打印最后一页，粘贴在计算书封面的反面

一、 设计题目

钢筋混凝土简支T形梁桥设计

二、 设计资料

1. 桥梁跨径：17m (18 m, 19m, 20 m)【说明：17m的为学号1-10, 18m为学号11-20,

19m为学号21-30, 20m为31号以后其他所有人员】

2. 计算跨径：16. 6m (17.6 m, 18.6m, 19.6 m)

3. 主梁预制长度：16. 96m (17.96 m, 18. 96m, 19.96 m) 4. 主梁结构尺寸拟定：

上部结构主梁为：4片(一班)；5片(二班)，6片(三班)；均设置5根横

隔梁。

(1) 主梁梁肋间距：跨径，主梁间距为1.6m+学号后两位数X0.01：

跨径，主梁间距为1.7m+学号后两位数X0.01： 跨径，主梁间距为1.8m+学号后两位数X0.01： 跨径,主梁间距为l・9m+学号后两位数X0.01： 所有跨径两侧人行道宽均为0. 75mc

(2) 主梁高度：普通梁高与跨度之比，约为1/11〜l/13o本次课程设计规定主

梁高度取为学号后两位数。

(3) 梁肋厚度：一般为200mm〜400mm,梁肋的最小构造厚度为140mm。本次课 程设讣规

定，跨中稍薄一些，取180mm,在梁肋端部2.0到5.0m范围内可 逐渐加宽至靠近端部稍厚一些350mmo

(4) 桥面板：自拟定 (5) 桥面横坡：桥面横坡采用在桥面板上做铺设不等厚的铺装层，桥面横坡为

1. 5%o

5. 设计•荷载：公路-I级

人群荷载：3. 5 KX/m=

6. 结构重要性系数：1.1

7. 材料：(1)钢筋，主钢筋釆用HRB335,其它钢筋采用R235。其技术指标见表1；

(2) 混凝土及其技术指标见表2, T形主梁、桥面铺装，栏杆、人行道跨 径、，混

凝土采用C30；,,混凝土均为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) R235 195 195 235 HRB335级 280 280 335 表

2混凝

土

技

术

指

设计强度 标准强度 种类 轴心抗压 轴心抗 拉轴心抗压 轴心抗拉 弹性模量(MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) C30 13.8 1. 39 20. 1 2. 01 3. 00X10’ C35 16. 1 1.52 23.4 2. 20 3. 15X10'

8、设计依据

（1） 交通部.公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；北京：人民交通出版

社.2004

标

（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.2004

9、 计算方法：极限状态法。

10、 桥面铺装：9cm絵桥面铺装（容M 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/mo

11、 参考结构尺寸（设计尺寸根据要求自己拟定）

图1为20m跨径，桥宽净9+lXlm人行道的参考尺寸。

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（悬臂板、连续单向板） 第三章主梁内力计算

3. 1主梁儿何特性计算 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，跨中采用修正偏心压力法进行） 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

第六章结论

附录：图纸（桥梁的纵断面、横断面、平面布置图及钢筋图）

1. 邵旭东.桥梁工程，北京：人民交通出版社 2. 姚玲森.桥梁工程，北京：人民交通出版社

3. 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 4. 易建国.混凝土简支梁（板）桥，北京：人民交通出版社

5. 闫志刚.钢筋混泥土及预应力混泥土简支梁桥结构设计，机械工业出版社

五、时间安排

本次桥梁工程课程设计时间为一周，具体时间安排如下: 步骤 内 布置任务，上部结构纵横断面布置 行车道板内力计算、配筋及验算 主梁恒载、活载及主梁内力组合 钢筋选择、正截面承载能力计算 斜截面承载能力计算 正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算 绘图 整理正稿 容 时间（天） 1 2 3 4 5 6 7 8 合IT

0.5 1.0 1.0 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 7 桥梁工程课程设计指导书

1. 截面几何特性计算：

（1） 主梁跨中及端部截面尺寸拟定

参考20m标准设计图，按任务书给定的要求，确定各自主梁的截面形式图，计算 跨中截面及端部截面，上翼缘板翼板厚取平均值。

（2） 计算截面儿何特性

包括分块面积、分块面积形心对上缘距离、分块面积对上缘静矩、分块面积自身 惯性矩、分块面积对截面形心的惯矩、总的抗弯惯矩计算。

2. 恒载内力计算

内力包括弯矩M和剪力Q,计算截面取为跨中截面、支点截面、1/4跨径截面处。 作用在主梁上的恒载包括：桥面铺装、人行道、栏杆、主梁与横隔梁自重。

（1） 人行道、栏杆重力取为（两侧）一级公路取12.14KN/m：二级公路取9. 5KN/m,

平均分配给每根主梁；

（2） 桥面铺装层厚度可参考标准图，按全跨均布计算，均摊给每根主梁；

（3） 横隔梁计算时注意中主梁横隔梁设在两侧（共10块），而边梁只在内侧 设横隔

梁（5块），虽然为各个集中力，但计算时简化为沿着梁的纵向均摊。

（4） 主梁重力为简化按照跨中截面计算，实际上在支点处腹板厚度有所变化。

上述各荷载均按均布荷载作用于主梁上，根据简支梁受力特性，可得到各个截面处 恒载产生的内力，（主梁和边主梁不同）。

（5）各截面内力计算公式：

支点截而

弯矩H 剪力Q

0

0

跨中截而

L/4截面

3. 荷载横向分布系数的计算

跨中采用偏心压力法，支点采用杠杆法。由于截面对称，可选1# （边梁）、2#、

3# （中梁）计算。首先绘出主梁荷载横向分布影响线，然后根据该影响线形状与桥的 横截面布

置，进行活载的横向最不利布置，求得各荷载的横向分布系数：

汽车： 人群：

为汽车各轮荷载位置的荷载横向分布影响线坐标；为单侧人行道相应的荷载横向 分布影响线坐标。

4. 活载内力

（1）活载内力计算

根据结构内力分布图式，绘出各讣算截面的内力影响线：（纵向），根据影响线 的分布悄况进行纵向最不利布载，求得相应的活载内力：

汽车： 人群：

二kN/n）单边人行道宽

车道荷载折减系数对双车道；根据单向行驶和双向行驶，以及车行道的宽度，确 定车道数（查公路通用规范）。

匕为各轴重；并为相应内力影响线坐标，叫为横向分布系数，为内力影响线面积。 在代入横向分布系数时注意，计算跨中、L/4截面处内力时，不考虑m沿跨的变 化，均取跨中值；计算支点剪力时考虑沿跨的变化。

计算支点剪力与计算跨中弯矩的车道荷载玖不同。

（2）冲击系数计算

①桥梁自振频率的计算：

桥梁的自振频率（基频）釆用有限元方法计算，对于简支梁桥：

9

式中：一一结构的计算跨径（ID）；

E——结构材料的弹性模量（N/m2）； L——结构跨中截面的截面惯矩（m）；

叫——结构跨中处的单位长度质量（kg/'m）；

!

G——结构跨中处每延M结构重力（N/m）； g -- 重力加速度，g=9. 8m/s\\

②冲击系数的计算：

5. 内力组合：

根据相关规范JTG D60-2004第4. 1条执行。

按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）之规定，公路桥涵结构按承载能 力极限状态设计时，应采用如下作用效应组合：

（1） 基本组合（用于承载内力极限状态计算）：

永久作用的设计值效应与可变作用的设计值效应相组合：

式中：

——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；

——结构重要性系数，安全等级一级取1.1,二级取1.0： ——第i个永久作用效应的分项系数，取1.2； ——第i个永久作用效应的标准值； ——汽车荷载效应的分项系数，取； ——汽车荷载效应的标准值；

——在作用效应组合中除汽车荷载效应、风荷载外的其他第j个可变作用 效应的

分项系数，取；

——在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其他第j个可变作用效应的 标准值； ——在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其他可变作用效应的组合系数， 取；

（2） 作用短期效应组合（按正常使用极限状态设汁时）：

式中:

——作用短期效应组合设计•值；

——第j个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载，人群荷载； ——第j个可变作用效应的频遇值。

（3）作用长期效应组合（按正常使用极限状态设汁时）：

式中：

——作用长期效应组合设计值；

——第j个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载，人群荷载; ——第j个可变作用效用的准永久值

各内力组合后选择最大值作为设计•控制值。

6. 正截面配筋设计

（1） 翼缘计算宽度

根据跨中截面正截面承载力极限状态汁算要求，确定纵向受拉钢筋数量。计算，并取其中较小者：

■ 9

主梁中心距；

■ 9

（2） 判断截面类型

若

为第一类T形计算，否则为第一类T形。

（3） 确定混凝土受压区的高度：

采用焊接钢筋骨架配筋，根据保护层用度的要求设

得x, x满足

（4） 讣算所需受拉钢筋截面积：

配筋率：>0.2%

翼缘计算宽度按下式 7. 斜截面抗剪承载力计算

（具体计算见给的算例）

斜截面抗剪承载能力校核，根据《公预规》（JTG D62-2004）给出的适用于T 形截面等高度钢筋混凝土简支梁的斜截面抗剪承载力计•算表达式，即可写成如下形 式：

—异号弯矩影响系数，取； —受压翼缘影响系数，取；

P—斜截面内纵向受拉钢筋配筋百分率，，当p>2.5时，取p=2.5；

其它符号同前。

&全梁承载力校核，绘制包络图

（具体计算见给的算例）

9.图纸绘制

绘出主梁总体图（包括桥梁的纵断面、横断面、平面布置图）及钢筋图，3号图幅。 （可采用制图，也可采用计算机绘图，计算机绘图具体要求如下）

图中罗马数字字高2.5mm、注释部分中文字体高度为3.5mm、说明部分中文字 体高度为4mm、图名字体高度为5mm、图框字体高度为7mm。字体宽度与高度比值 0.7 ,图纸采用A3号空白纸。图纸下方表格高度10mm （表格中注明图名、设计者、 审核者、复核者、日期、班级学号等），说明部分包括尺寸单位、比例尺、设计补充 说明等。

图中构件外轮廓线线宽为0.35mm、钢筋线宽为0.35mm、尺寸标注线线宽为

0.18mn\\图幅外框线线宽0.5mm。

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诚信申明

我承诺本次《桥梁工程（B）课程设计》的计算书及设计图纸， 均是本人在指导老师及同学的帮助下，完成的，不曾有抄袭其他 同学课程设计成果。若有与其他同学的雷同现象，本人自愿按作弊处 理。

签字: 日期:

评分标准 计 得分 il•算内容全而.正确，书写整洁无误.完成.符合设计规范要求（40〜50分） 计算 算内容基本正确.较符合设计规范要求（30〜39分） 书 计算内容部分概念错误（29分以下） 设计方案合理.图纸完整无误•图血整洁•完成•较好符合制图标准要求（20〜 25分） 制 图 图纸基木符合制图标准要求（19〜15分） 图纸部分表达错误（14分以下） 学 习 能 力 学习主动、认真.出勤率全.能熟练综合运用所学知识.全而出色完成任务。（20 一25 分） 态 度 学习认真、较主动.出勤率商，能综合运用知识，按期完成任务。（19〜15分） 学习马虎.出勤率较低，运用所学知识能力较差，不能按期完成任务。（14分以下） 总分 总评成绩（等级）:

指导老师：

职称：

版权申明

本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。 版权为潘宏亮个人所有

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