天才

河南工程学院《轨道交通桥梁工程》课程设计轨道交通桥梁工程课程设计书学生姓名：郭爱民学院：土木工程学院专业班级：土木1142专业课程：轨道交通桥梁工程指导教师：皇民2015年1月09日桥梁工程课程设计任务书一、目的桥梁结构课程设计是土木工程专业（轨道交通方向）桥梁工程实践环节课，通过设计进一步巩固桥梁结构基本原理和基本知识，以及桥梁构造，培养设计动手能力，初步学会运用桥梁设计规范，桥梁标准图，完成桥梁总体布置图的技能。并为毕业设计以及今后专业工作中奠定必要基础。二、要求在二周的时间内通过指导教师的指导，完成《任务书》中的全部内容，要求构造要合理，计算要正确，满足规范的要求。要求每个学生高度重视，必须认真按时完成。课程设计未完成的或未上交的学生不得参加本课程的期末考试。三、课题与设计资料（一）课题：装配式钢筋砼简支T型梁桥设计（二）设计资料（1）装配式钢筋砼简支T型梁桥设计（2）桥面净空净—9+2×1.0m人行道（3）设计荷载公路-Ⅰ级和人群荷载标准值3kN/m2（4）主梁跨径和全长标准跨长mlb00.20计算跨径ml50.19主梁全长ml96.19全（5）材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235。混凝土：C50（6）缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度0.20mm）。（7）设计依据①《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）②《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）（8）参考资料：《桥梁工程》，邵旭东主编，人民交通出版社，北京。《桥梁工程》（上册），范立础，人民交通出版社，北京。《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）。《桥梁计算示例集—混凝土简支梁（板）桥》，易建国主编，人民交通出版社，北京。《桥梁通用构造及简支梁桥》，胡兆同，陈万春编著，人民交通出版社，北京。《结构设计原理》，叶见曙主编，人民交通出版社，北京。《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》，闫志刚主编，机械工业出版社，北京。（9）桥位断面见附件。四、任务与要求1．结构尺寸拟定；2．主梁的计算；3．横梁的计算；4．行车道板的计算；5．绘制桥型总体布置图和桥梁横断面图及主梁钢筋构造图。6．每位学生提交的课程设计成果（计算书）包括：（1）按比例绘制的施工图纸；（2）按上述要求进行的计算过程和计算结果。五、指导方法与纪律要求1．在课程设计期间，学生必须在指定的设计教室内进行设计。2．在课程设计期间，严格遵守学校的一切规章制度。3．任务必须在二周时间内完成，不能按期完成任务的学生，以不及格论。4．每个学生必须独立完成课程设计，如有雷同，一律以不及格论。桥梁工程课程设计计算书主梁设计一、结构尺寸拟定（一）主梁截面尺寸：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为20，拟定采用的梁高为1.60m，翼板宽1.7m，腹板宽0.18m。（二）主梁间距和主梁片数：桥面净空：净—9+2×1.0m人行道，采用7片T型主梁标准设计，主梁间距为1.70m。二、主梁内力计算（一）主梁的荷载弯矩横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数（按G—M法）（1）主梁的抗弯及抗扭惯矩xTxII、求主梁截面的重心位置（下图单位：cm）xa平均板厚cm1181421hcmax17.331811011)18160(21101811021111)18160(422323101517.4)17.332110(1101811018121)21117.33(1114211142121mIxT形截面抗矩惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即：3iiiTtbcI式中：ic——为矩形截面抗扭刚度系数；iitb、——为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知：31,1.0069.060.111.0111cbt295.0,182.011.01.118.0222cbt故43331041.218.099.0295.011.06.131mIxT单位抗弯及抗扭惯矩：cmmbIJx/10595.2160/101517.4/442cmmbIJTTx/10506.1160/1041.2/453（2）横隔梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算（图如下）：横隔梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：mbl4.66.144mc835.1)18.085.3(21mh80.0mb18.0287.04.6835.1lc根据理论分析结果，λ值可按lc之比值由表可查计算得：654.0c，所以：mc2.1835.1654.0654.0求横隔梁截面重心位置ya：mbhhhbhhhay.145.018.08.011.02.1228.018.0211.02.12222222111横隔梁的抗弯和抗扭惯矩yTyII、：4223211311067.1)2(121)2(22121mahhbhbhahhIyyy32223111hbchbcIyT1.00286.085.311.011bh，查表得311c，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取611c；1.0261.011.08.018.022bh，查表得利用内插值法求得：278.01c故433310973.118.069.0278.011.085.361mIyT单位抗弯及抗扭惯矩：cmmbIJyy/104338.0100385/1067.1/4421cmmbIJyyTT/10512.0100385/10973.1/4531(3)计算抗弯参数和抗扭参数：403.0104338.010595.25.190.44444yxPJJlB式中：B——桥宽的一半；Pl——计算跨径。yxTTJJEJJGyx2)(按规定第2.1.3条，取G=0.43E，则：0460.0104338.010595.2210)512.0506.1(43.0445214.00460.0（4）计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知403.0，查G—M图表，可查得下表数值：梁位荷载位置b0K100.920.951．001.051.081.051.000.950.92b/41.081.091.11.111.060.990.920.840.79b/21.2901.2601.2101.1101.0000.9000.8100.7200.660b3/41.5601.4301.2601.0900.9600.8300.7300.6600.580b1.9701.5301.3001.0800.9100.7900.6600.5700.480K000.750.890.9901.141.211.140.9900.890.75b/41.5301.4301.3201.2601.1200.8900.6200.3500.100b/22.8902.1001.7601.3901.0000.6300.230-0.170-0.560b3/43.3602.7602.1101.4800.8900.380-0.180-0.580-1.060b4.4003.5002.4001.5600.6300.120-0.560-1.070-1.690用内插法求得各梁位处值（如下图）：1号、5号梁：bbbbbKKKKKK4343438.02.02.0)(2号、4号梁：bbbbbKKKKKK41214121214.06.04.0)(3号梁：值）点的系梁位在K0(00KKK列表计算各梁的横向分布影响坐标值（如下表）：梁号计算式荷载位置b432b4b4b2bb43bb011.6421.4501.2681.0880.9500.8220.7160.6420.5603.5682.9082.1681.4960.8380.328-0.256-0.678-1.186-1.926-1.458-0.900-0.4080.1120.4940.9721.3201.746-0.412-0.312-0.193-0.0870.0240.1060.2080.2820.3743.1562.5961.9751.4090.8620.434-0.048-0.396-0.8120.6310.5190.3950.2820.1720.087-0.010-0.079-0.16221.2061.1921.1661.1101.0240.9360.8540.7680.7122.3461.8321.5841.3381.0480.7340.3860.038-0.296-1.140-0.640-0.418-0.228-0.0240.2020.4680.7301.008-0.244-0.137-0.089-0.049-0.0050.0430.1000.1560.2162.1021.6951.4951.2891.0430.7770.4860.194-0.0800.4200.3390.2990.2580.2090.1550.0970.039-0.01630.9200.9501.0001.0501.0801.0501.0000.9500.9200.7500.8900.9901.1401.2101.1400.9900.8900.7500.1700.0600.010-0.090-0.130-0.0900.0100.0600.1700.0360.0130.002-0.019-0.028-0.0190.0020.0130.0360.7860.9030.9921.1211.1821.1210.9920.9030.7860.1570.1810.1980.2240.2360.2240.1980.1810.157（5）绘制横向分布影响线（如下图），求横向分布系数。2b4b4b2bb43bb43bbKKK431118.02.0'bbKKK430008.02.0'01''KK0'KK5/K412114.06.0'bbKKK402004.06.0'bbKKK01''KK0'KK5/K5/K0'KK01''KK101'KK000'KK1.按公路-Ⅰ级和人群荷载标准值2/3mkN设计，计算各梁的横向分布系数：汽车荷载：1号梁494.0)0164.0304.0519.0(211汽2号梁465.0)103.0204.0266.0339.0(212汽3号梁418.0)201.0235.0219.0181.0(213汽人群荷载：1号梁617.01人2号梁410.02人3号梁32.02160.03人2.梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）汽车荷载：（如下图）公路Ⅰ级m1汽´=1/20.875=0.438m2汽´=1/21.000=0.500m3汽´=1/2（0.938+0.250）=0.594人群荷载m1人´=1.422m2人´=-0.422m3人´=0人群荷载：（如图）（二）、内力计算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，计算如下。主梁：mKNg/86.850.2)214.008.0)(18.06.11.118.01（横隔梁：对于边主梁：)/442.0205.15571.014.069.02mKNg（对于中主梁：)/884.0442.0212mKNg（桥面铺装层：沥青混凝土：0.02×1.6×23=0.74（KN/m）混凝土垫层（取平均厚9cm）