桥梁工程课程设计参考模板Word下载.docx

1、x5.46x1.82=-4.92kn/m Qa，g=gl0=5.46x1.8=9.83kn（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（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;b1=b2+2H=0.60+2x0.10=0.80m又因为a=a1+2l0=0.20x1.8=2.20m1.4m,所以后轮有效宽度发生重叠。则：a=a1+d+2l0=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Ma，p=-（1+u

2、）（l0-b1/4）=-1.3x=-18.96kn.mQa,p=（1+u）=1.3x=25.28kn（三）内力组合承载能力极限状态Mud=1.2Ma,g+1.4Ma,p=1.2x（-4.92）+1.4x（-18.96）=-32.45kn.mQud=1.2Qa,g+1.4Qa,p=1.2x9.83+1.4x25.28=47.19kn所以行车道板的设计内力为Mud=-32.45kn.m Qud=47.19kn正常使用极限状态Msd=Ma,g+0.7Ma,p/1.3=-4,92+0.7x（-18.96）/1.3=15.13kn.mQsd=Qa,g+0.7Qa,p/1.3=9.83+0.7x25.28

3、/1.3=23.44kn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横隔梁边主梁g21.2-（0.08+0.16）/2x（2.0-0.20）/2x（0.08+0.16）x3x26/23.5=0.55中主梁g2=2x0.55=1.1桥面铺装层g3=（0.02x9x21+0.08x9x24）/5=4.21人行道、栏杆g4=8.54x2/5=3.42合计g=gi=13.42+0.55+4.21+3.42=21.6g=13.42+1.1+4.21+3.42=22.152、边主梁自重剪力Q（kn

4、）弯矩X=0Q=gl/2=21.60X23.50/2=253.8 （260.26） M=0X=Q=gl/2-qg/4=21.60x23.5/2- 21.6x23.5/4=126.90 （130.13） M=gl/2xgl/4-gl/4xgl/8=21.6x23.5/2x21.6x 23.5/4-21.6x23.5/4x21.60x23.50/8=1118.31 （1146.78）Q=0M=gl2/8=21.6x23.52=1491.08 （1529.04）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Mq=q/2=（0.1+1）/2=0.55

5、Mr=r=1.4382号梁Mq=q/2=（1+.01+0.35）/2=0.725 Mr=r=03号梁Mq=q/2=（1+0.1+0.35）/2=0.725 Mr=r=02、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号梁Mcq=q/2=（0.6+0.42+0.29+011）/2=0.71 Mr=r =0.6882号梁Mcq=q/2=（0.4+0.31+0.245+0.115+0.009+0）/2=0.60 Mr=r =0.4443号梁Mcq=q/2=（0.2+0.2+0.2+0.2+

6、0.2+0.2）/2=0.60Mr=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置汽车荷载人群荷载备注1号梁跨中Mc0.710.688偏心压力法支点Mo0.551.438杠杆原理法2号梁0.60.4440.7253号梁0.42、均布荷载和内力影响线的计算I级公路（kn/m）人群荷载（kn/m）影响线面积w（m2或m）Ml/210.53.5xLx=69.03Ml/4=51.77QL/2x=29.38Q0x1=11.753、公路I级集中荷载的计算 Pk=180xx（23.5-5）=254kn;计算剪力时Pk=1.2x254=304.8k

7、n。4、冲击系数1+u=1.35、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）xxMix（qkxwj+pkxy）截面荷载类型qr或qkPk1+umcw或yS（kn或kn/m）SiSM1/2公路I级2541.369.031669.012046.355.8751377.34人群169.301166.87M1/451.773501.751534.74.4061032.95124.66Q1/2304.82.93828.47169.130.5140.667.07565.361729.311163.95107.69424.021296.93

8、872.9180.4524.06142.93118.874.5697.0272.484.116、支点剪力Q的计算 支点处按杠杆原理法计算，到按跨中横向分布系数，支点到按内插法计算。汽车荷载计算支点剪力的图示横向分布系数变化区域的长度a=L/4=23.5/4=5.875m,影响线面积w=1/2x23.5=11.75。1号主梁支点截面车道荷载最大剪力Qo,q=（1+u）xx mcx（qkxw+1.2xPkxy）+Qo,q =（1+0.3）x1x0.71x（10.5x11.75+1.2x254x1）+ Qo,q =395.21kn+Qo,q附加三角形重心影响线y=0.916，且MOMC,所以：Qo,

9、q=（1+0.3）xx（0.55-0.71）x10.5x0.916+（0.55-0.71）x1.2x254x1 =-69.27kn所以Qo,q=359.21-69.27=325.94kn人群荷载：Qo,r=mcxPrxw+x（mc-mo）Prxy =0.688x3.5x11.75+x（1.438-0.688）x3.5x0.916 =34.76kn所以，1号主梁的支点最大剪力：Qo,q=325.94kn Qo,r=34.76同理，2号主梁的支点最大剪力：Qo,q=457.67kn Qo,r22.44kn同理，3号主梁的支点最大剪力：Qo,q=457.67kn Qo,r=10.11kn1号梁内力组

10、合序号荷载类别 弯矩M（KN*m） 剪力（KN）梁端四分点跨中a结构自重1118.311491.08253.8b1534.712046.36325.94169.14c124.67166.8834.75d1.2xa1341.971789.29304.56e1.4xb2148.592864.9456.31236.79f0.8x1.4xc139.63186.938.927.91gSud=d+e+f3630.194841.09799.79244.72号梁内力组合1146.781529.04260.261296.941729.32457.6780.4622.444.571376.131834.84312

11、.311815.712421.04640.73200.190.11120.6125.135.113281.954376.49978.17205.213号梁的内力组合36.2448.5110.112.0640.5854.3311.322.33232.424310.21964.36202.4所以，主梁按1号梁进行截面设计和配筋。四、横隔梁内力的计算1、确定作用在中横隔梁上的荷载 对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如下图：影响线面积w=x11.55x2x1=11.55纵向一列车对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时：Poq=（qkw+pky）= x（10.5x11.5+254x1.0）=187.38kn计

12、算剪力时：（qkw+1.2pky）= x（10.5x11.5+1.2x254x1.0）=213.04kn2、绘制中横隔梁的内力影响线 按第五页的偏心压力法可算得1、2号主梁横向分布系数坐标值如下图所示，则Mr的影响线竖标可计算如下：P=1作用在1号梁轴上时（11=0.60，1,5=-0.20）Mr1=11x1.5d+1,5x0.5d-1x1.5d =0.6x1.5x2.0+0.4x0.5x2.0-1.5x2.0=-0.80P=1作用在2号梁轴上时，同理可得：Mr2=0.5P=1作用在5号梁轴上时，同理可得：Mr3=-0.60由此可绘制出M2-3的影响线如上图所示。3、绘制剪力影响线对于1号主梁

13、处截面的Q1右 影响线可计算如下：P=1作用在计算截面以右时：Q1右=R1, 即1i右=1iP=1作用在计算截面以左时，Q1右=R1-1，即1i右=1i-1由此可绘出Q1右的影响线如上图所示。4、截面的内力计算 将求得的计算荷载Poq=在相应的影响线上按最不利布载，对于汽车荷载计入冲击系数（1+u），则可以得到下表结果所示。弯矩单位：kn.m 剪力单位：kn弯矩M2-3M2-3=（1+u）xx Poqx=（1+0.3）x1x187.38x（1.15+0.17+0.02）=326.42剪力Q1右Q1右=（1+u）xx Poqx=（1+0.3）x1x213.04x（0.6+0.42+0.29+0.11）=393.275、内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力很小，计算中可忽略不计）：承载能力极限状态内力组合：基本组合Mmax,r=0+1.4x326.42=456.99kn.mQ右max,1=0+1.4x393.27=550.58kn正常使用极限状态内力组合：短期效应组合Mmax,r=0+0.7x326.42/1.3=175.76kn.mQ右max,1=0+0.7x393.27/1.3=211.76