桥梁课程设计范文

桥梁工程课程设计CurriculumDesignofBridgeEngineering姓名：××专业、班级：学号：指导教师：设计时间：××大学××大学《桥梁工程》课程设计1目录1设计基本要求与说明...............................21.1课程设计目的和任务..............................21.2设计资料........................................22主梁计算.........................................42.1主梁的荷载横向分布系数..........................42.2内力计算........................................72.2.1恒载内力....................................72.2.2活载内力计算................................93横梁内力的计算..................................153.1横梁弯矩计算...................................153.1.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载..............153.1.2绘制中横隔梁的内力影响线....................163.2横梁的剪力计算.................................194行车道板的计算..................................20行车道板弯矩计算..................................20致谢............................................22参考文献...........................................22××大学《桥梁工程》课程设计21设计基本要求与说明1.1课程设计目的和任务课程设计是培养学生综合运用有关的专业知识处理好各种因素的相互关系，有效的完成符合生产实际需要的设计任务能力的重要实践性环节。通过课程设计，培养学生树立正确的设计思想和方法，增强独立运用理论知识，以及技术标准、设计规范，参考资料，分析问题和解决问题的能力，能用通顺的文字和准确的图表系统地完整表达设计成果。根据《桥梁工程》课程中所学的知识，并结合《结构设计原理》或《钢筋混凝土设计原理》，理论联系实际，进行《装配式钢筋混凝土简支梁》的设计计算，并绘制施工图。1.2设计资料1、桥面净空：净—9+2×1m人行道；2、设计荷载：公路-Ⅱ级人群荷载3KN/㎡3、主梁跨径和全长：标准跨径LB=18m计算跨径LP=17.5m主梁全长L全=17.96m4、材料混凝土：C30桥面铺装：沥青混凝土5cm5、计算方法：承载能力极限状态法6、结构尺寸：横断面共5片主梁，间距2.0m。纵断面共5道横梁，间距4.35m。尺寸拟定见图（1）××大学《桥梁工程》课程设计3图17、设计依据与参考书(1)《公路桥涵设计通甩规范》（JTG060－2004），简称“桥规”；(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG064－2004）,简称“公预规”；《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社《桥梁计算示例集》（梁桥）易建国主编，人民交通出版社《桥梁工程》（2004）邵旭东主编，人民交通出版社××大学《桥梁工程》课程设计42主梁计算图22.1主梁的荷载横向分布系数荷载位于跨中，由于此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的跨宽比为L/B=17.5/10=17.5（接近于2）。因此可按偏心压力法计算荷载作用于跨中时的横向分布系数。当荷载位于跨中，1号边梁的荷载横向分布系数（1）求荷载横向分布影响线竖标此桥的各根主梁横截面相等，有5片梁，梁间距为2.0m，则maaaaaia2252422232151401号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖坐标值为××大学《桥梁工程》课程设计56.040/165/11122111niiaayn2.040/165/11125115niiaaayn（1.1）绘出荷载横向分布影响线，按最不利的位置布载，其中：人行道缘石到1号梁轴线的距离1为：1=1.5-1.0=0.5m（1.2）荷载横向分布影响线零点到1号梁位的距离为X，可按比例关系求得:X/0.6=(4*2-X)/0.2解得X=6.0m。（1.3）计算荷载横向分布系数mc1号梁的活载横向分布系数分别计算如下：汽车荷载71.0)11.029.042.06.0(2121ymqcq人群荷载7.0)5.05.00.6(66.011xyymrrcqx（2）当荷载位于跨中，1号边梁的荷载横向分布系数（2.1）求荷载横向分布影响线竖标此桥的各根主梁横截面相等，有5片梁，梁间距为2.0m，则maaaaaia2252422232151401号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖坐标值为3.040/45/11122222niiaayn1.040/2*25/11124224niiaaayn（2.2）绘出荷载横向分布影响线，按最不利的位置布载，荷载横向分布影响线零点到1号梁位的距离为X，可按比例关系求得:X/0.3=(X-4)/0.1解得X=6.0m。因此可得到对应各荷载点的影响线竖向坐标yqi和yr计算荷载横向分布系数mc1号梁的活载横向分布系数分别计算如下：××大学《桥梁工程》课程设计6汽车荷载58.0)09.0115.0245.031.04.0(2121ymqcq人群荷载45.0ymrcq求得2号梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布到该梁的最大荷载值。（3）当荷载位于跨中，1号边梁的荷载横向分布系数（3.1）求荷载横向分布影响线竖标此桥的各根主梁横截面相等，有5片梁，梁间距为2.0m，则maaaaaia2252422232151401号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖坐标值2.005/11122233niiaayn2.005/11122232niiaaayn由图可得3号梁的荷载横向分布影响线是一条与桥面横截面平行的直线，据此可以计算得出各荷载点的影响线的竖坐标值为yqi和yr计算荷载横向分布系数mc1号梁的活载横向分布系数分别计算如下：汽车荷载58.0)2.02.02.02.02.02.0(2121ymqcq人群荷载2.0ymrcq求得3号梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布到该梁的最大荷载值。当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数，首先绘制出1号梁和2号梁的荷载横向影响线。在根据桥规规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的位置布载，、由此求出相应于荷载位置的影响线竖坐标值后，可得1号梁的横向分布系数为：汽车荷载55.021.012ymqoq××大学《桥梁工程》课程设计7人群荷载5.1ymrcq同理可得2号梁的荷载横向分布系数5.0moq和75.0mcq，这里在人行道上没有布载，是因为人行道荷载引起的负反力，在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力。因此，3号梁的横向影响线汽车荷载55.021.012ymqoq人群荷载0ymrcq2.2内力计算2.2.1恒载内力(1)恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算见表1。钢筋混凝土T形梁的恒载计算表表1构件名单元构件体积及计算式容重每延米重量主梁2×1.30-2×0.91×[1.30-(0.10+0.14)/2=0.476250.476×25＝11.90横隔梁边梁0.89×(0.16+0.15)/2×0.71×5/17.5=0.0280.89×(0.16+0.15)/2×2×0.9×5/17.5=0.0709250.028×25＝0.70.0709×25＝1.773中梁桥面铺装沥青混凝土：0.05×2.0＝0.10混凝土垫层：0.09×2.0＝0.1823240.10×23=2.30.18×24=4.32人行道及栏杆25按12.35/m计一侧人行道部分每2.5m长时重12.35KN，1.0m长时重12.35/2.5＝4.94KN/m，按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：××大学《桥梁工程》课程设计81号（5号）梁：7.01＝板mNq/k458.394.47.01＝板2号（4号）梁：45.02＝板mkNq/223.294.5445.02＝板3号梁：2.03＝板mkNq/988.094.42.03＝板则各梁的恒载汇总如下：（单位：kN/m）各梁的恒载汇总表表2梁号主梁横梁栏杆及人行道板铺装层合计1（5）11.90.73.4585.2421.4842（4）11.91.7732.2235.2421.136311.91.7730.9885.2419.901（2）主梁恒载内力计算影响线面积计算见表表3项目计算图示影响线面积ΩMM1/2ΩM=1/4×L2×1/2=1/8×17.52=38.28M1/4ΩM=3/16×L2×1/2=3/32×17.52=28.71Q1/2ΩM=0Q0ΩM=1/2×L=1/2×17.5=8.75××大学《桥梁工程》课程设计9恒载内力计算结果见表表4梁号1/2M（KN.m）1/4M（KN.m）0Q（KN.m）q00qq00qq00q1(5)21.48438.28822.4121.48428.71616.8121.4848.75187.992(4)21.13638.28809.0921.13628.71606.8121.1368.75184.94319.90138.28761.8119.90128.71571.3619.9018.75174.132.2.2活载内力计算(1)汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：161.1081.9/1091.18106275.61035.1722f323221ccmEIl介于1.5ZH和14zH之间，《桥规》规定冲击系数按下式计算：39398.00157.0161.10ln1767.0（2）公路Ⅱ级均布荷载kq集中荷载kp及其影响线面积按照《桥规》规定。公路Ⅱ级车道荷载按公路Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用。即：均布荷载：kq=0.75×10.5=7.875KN/m集中荷载：××大学《桥梁工程》课程设计10计算弯矩效应时：kN5.17855.1755018036018075.0Pk计算剪力效应时：kNk8.1995.1662.1P公路Ⅱ级及影响面积0w表表5项目顶点位置kqkp0w2LML/27.875178.538.284LML/47.875178.528.710Q支点7.875199.88.752LQL/27.875199.82.1875可变作用（人群荷载每延米）：mkNk/313P（3）可变作用效应弯矩计算汽车荷载产生的弯矩计算（见表6）：kKKPqmMy105.0【注】按照横向分布系数在纵桥向的分布规律，弯矩计算时全桥跨取跨中横向分布系数。汽车荷载产生的弯矩表6梁号内力1KqKP0ky内力值（1）（2）（3）（4）（5）（6）（1）×（2）×[（3）×（5）+（4）×（6）]121M41M0.710.711.3947.8757.875178.538.2828.714.353.211066.87790.88221M41M0.581.3947.8757.875178.538.2828.714.353.21871.53646.07321M0.61.3947.875178.538.284.35901.58××大学《桥梁工程》课程设计1141M7.8