桥梁工程课程设计参考模板word版本.docx

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桥梁工程课程设计参考模板word版本

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/m2、每侧栏杆和人行道重8.54kn/m2。

1.5%的桥面横坡，边缘最小厚度8cm；容重r1为24kn/m3；沥青混凝土2cm，容重r2为21kn/m3；

2、设计荷载：

公路I级，桥面净宽：

7+2×0.5，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r1为24kn/m3；沥青混凝土，容重r2为21kn/m3,C35混凝土容重r3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g1

0.02x1x21=0.42kn/m

混凝土表面处g2

0.08x1x24=1.92kn/m

T梁翼板自重g3

（0.08+0.16）/2x26=3.12kn/m

合计g

g=∑gi=0.42+1.92+3.12=5.46kn/m

2、每米板条恒载内力

Ma,g=

gl2=

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=2.20m>1.4m,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）

（l0-b1/4）=-1.3x

=-18.96kn.m

Qa,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.m

Qud=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.mQud=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.m

Qsd=Qa,g+0.7Qa,p/1.3=9.83+0.7x25.28/1.3=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）/2]x26=13.42

横

隔

梁

边主梁

g2{[1.2-（0.08+0.16）/2]x（2.0-0.20）/2}

x（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

边主梁

g=∑gi=13.42+0.55+4.21+3.42=21.6

中主梁

g’=13.42+1.1+4.21+3.42=22.15

2、边主梁自重

剪力Q（kn）

弯矩

X=0

Q=gl/2=21.60X23.50/2=253.8（260.26）

M=0

X=

Q=gl/2-qg/4=21.60x23.5/2-21.6x23.5/4=126.90

（130.13）

M=gl/2xgl/4-gl/4xgl/8=21.6x23.5/2x21.6x23.5/4-21.6x23.5/4x21.60x23.50/8=1118.31

（1146.78）

X=

Q=0

M=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=∑ηq/2=（0.1+1）/2=0.55Mr=ηr=1.438

2号梁Mq=∑ηq/2=（1+.01+0.35）/2=0.725Mr=ηr=0

3号梁Mq=∑ηq/2=（1+0.1+0.35）/2=0.725Mr=ηr=0

2、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=0.45<0.5，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=∑ηq/2=（0.6+0.42+0.29+011）/2=0.71

Mr=ηr=0.688

2号梁Mcq=∑ηq/2=（0.4+0.31+0.245+0.115+0.009+0）/2=0.60

Mr=ηr=0.444

3号梁Mcq=∑ηq/2=（0.2+0.2+0.2+0.2+0.2+0.2）/2=0.60

Mr=ηr+ηr=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

根本不知道□梁号

（1）位置的优越性荷载位置

“碧芝”最吸引人的是那些小巧的珠子、亮片等，都是平日里不常见的。

店长梁小姐介绍，店内的饰珠有威尼斯印第安的玻璃珠、秘鲁的陶珠、奥利的施华洛世奇水晶、法国的仿金片、日本的梦幻珠等，五彩缤纷，流光异彩。

按照饰珠的质地可分为玻璃、骨质、角质、陶制、水晶、仿金、木制等种类，其造型更是千姿百态：

珠型、圆柱型、动物造型、多边形、图腾形象等，美不胜收。

全部都是进口的，从几毛钱一个到几十元一个的珠子，做一个成品饰物大约需要几十元，当然，还要决定于你的心意。

“碧芝”提倡自己制作：

端个特制的盘子到柜台前，按自己的构思选取喜爱的饰珠和配件，再把它们串成成品。

这里的饰珠和配件的价格随质地而各有同，所用的线绳价格从几元到一二十元不等，如果让店员帮忙串制，还要收取１０％～２０％的手工费。

汽车荷载

“碧芝”的成功归于他的唯一，这独一无二的物品就吸引了各种女性的眼光。

人群荷载

备注

1号梁

跨中Mc

0.71

0.688

8、你是如何得志DIY手工艺制品的？

偏心压力法

支点Mo

ｂｅａｄｏｒｋｓ公司成功地创造了这样一种气氛：

商店和顾客不再是单纯的买卖关系，营业员只是起着参谋的作用，顾客成为商品或者说是作品的作参与者，营业员和顾客互相交流切磋，成为一个共同的创作体0.55

1.438

可见“体验化消费”广受大学生的欢迎、喜欢，这是我们创业项目是否成功的关键，必须引起足够的注意。

杠杆原理法

2号梁

跨中Mc

§8-4情境因素与消费者行为2004年3月20日0.6

而手工艺制品是一种价格适中，不仅能锻炼同学们的动手能力，同时在制作过程中也能体会一下我国传统工艺的文化。

无论是送给朋友还是亲人都能让人体会到一份浓厚的情谊。

它的价值是不用金钱去估价而是用你一颗真诚而又温暖的心去体会的。

更能让学生家长所接受。

0.444

偏心压力法

支点Mo

0.725

0

杠杆原理法

3号梁

跨中Mc

0.6

0.4

偏心压力法

支点Mo

0.725

0

杠杆原理法

2、均布荷载和内力影响线的计算

I级公路（kn/m）

人群荷载（kn/m）

影响线面积w（m2或m）

Ml/2

10.5

3.5

xLx

=69.03

Ml/4

10.5

3.5

xLx

=51.77

QL/2

10.5

3.5

x

x

=29.38

Q0

10.5

3.5

x

x1=11.75

3、公路I级集中荷载的计算

Pk=180x

x（23.5-5）=254kn;计算剪力时Pk=1.2x254=304.8kn。

4、冲击系数1+u=1.3

5、跨中弯矩M1/2,M1/4,和跨中剪力Q1/2的计算，折减系数取ζ=1。

截面内力计算的一般公式：

S=（1+u）xζxMix（∑qkxwj+pkxy）

1号梁

截面

荷载类型

qr或qk

Pk

1+u

mc

w或y

S（kn或kn/m）

Si

S

M1/2

公路I级

10.5

254

1.3

0.71

69.031

669.01

2046.35

5.875

1377.34

人群

3.5

1

0.688

69.301

166.87

M1/4

公路I级

10.5

254

1.3

0.71

51.773

501.75

1534.7

4.406

1032.95

人群

3.5

1

0.688

51.773

124.66

Q1/2

公路I级

10.5

304.8

1.3

0.71

2.938

28.47

169.13

0.5

140.66

人群

3.5

1

0.688

2.938

7.07

2号梁

截面

荷载类型

qr或qk

Pk

1+u

mc

w或y

S

Si

S

M1/2

公路I级

10.5

254

1.3

0.6

69.031

565.36

1729.31

5.875

1163.95

人群

3.5

1

0.444

69.301

107.69

M1/4

公路I级

10.5

254

1.3

0.6

51.773

424.02

1296.93

4.406

872.91

人群

3.5

1

0.444

51.773

80.45

Q1/2

公路I级

10.5

304.8

1.3

0.6

2.938

24.06

142.93

0.5

118.87

人群

3.5

1

0.444

2.938

4.56

3号梁

截面

荷载类型

qr或qk

Pk

1+u

mc

w或y

S

Si

S

M1/2

公路I级

10.5

254

1.3

0.6

69.031

565.36

1729.31

5.875

1163.95

人群

3.5

1

0.4

69.301

97.02

M1/4

公路I级

10.5

254

1.3

0.6

51.773

424.02

1296.93

4.406

872.91

人群

3.5

1

0.4

51.773

72.48

Q1/2

公路I级

10.5

304.8

1.3

0.6

2.938

24.06

142.93

0.5

118.87

人群

3.5

1

0.4

2.938

4.11

6、支点剪力Q的计算

支点处按杠杆原理法计算η，，

到

按跨中横向分布系数η，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）xζxmcx（qkxw+1.2xPkxy）+ΔQo,q

=（1+0.3）x1x0.71x（10.5x11.75+1.2x254x1）+ΔQo,q

=395.21kn+ΔQo,q

附加三角形重心影响线y=0.916，且MO

ΔQo,q=（1+0.3）x[

x（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=325.94knQo,r=34.76

同理，2号主梁的支点最大剪力：

Qo,q=457.67knQo,r22.44kn

同理，3号主梁的支点最大剪力：

Qo,q=457.67knQo,r=10.11kn

1号梁内力组合

序号

荷载类别

弯矩M（KN*m）

剪力（KN）

梁端

四分点

跨中

梁端

跨中

a

结构自重

0

1118.31

1491.08

253.8

0

b

汽车荷载

0

1534.71

2046.36

325.94

169.14

c

人群荷载

0

124.67

166.88

34.75

7.07

d

1.2xa

0

1341.97

1789.29

304.56

0

e

1.4xb

0

2148.59

2864.9

456.31

236.79

f

0.8x1.4xc

0

139.63

186.9

38.92

7.91

g

Sud=d+e+f

0

3630.19

4841.09

799.79

244.7

2号梁内力组合

序号

荷载类别

弯矩M（KN*m）

剪力（KN）

梁端

四分点

跨中

梁端

跨中

a

结构自重

0

1146.78

1529.04

260.26

0

b

汽车荷载

0

1296.94

1729.32

457.67

142.93

c

人群荷载

0

80.46

107.69

22.44

4.57

d

1.2xa

0

1376.13

1834.84

312.31

0

e

1.4xb

0

1815.71

2421.04

640.73

200.1

f

0.8x1.4xc

0

90.11

120.61

25.13

5.11

g

Sud=d+e+f

0

3281.95

4376.49

978.17

205.21

3号梁的内力组合

序号

荷载类别

弯矩M（KN*m）

剪力（KN）

梁端

四分点

跨中

梁端

跨中

a

结构自重

0

1146.78

1529.04

260.26

0

b

汽车荷载

0

1296.94

1729.32

457.67

142.93

c

人群荷载

0

36.24

48.51

10.11

2.06

d

1.2xa

0

1376.13

1834.84

312.31

0

e

1.4xb

0

1815.71

2421.04

640.73

200.1

f

0.8x1.4xc

0

40.58

54.33

11.32

2.3

g

Sud=d+e+f

0

3232.42

4310.21

964.36

202.4

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

计算剪力时：

Poq=

（qkw+1.2pky）=

x（10.5x11.5+1.2x254x1.0）=213.04kn

2、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（η11=0.60，η1,5=-0.20）

ηMr1=η11x1.5d+η1,5x0.5d-1x1.5d

=0.6x1.5x2.0+0.4x0.5x2.0-1.5x2.0=-0.80

P=1作用在2号梁轴上时，同理可得：

ηMr2=0.5

P=1作用在5号梁轴上时，同理可得：

ηMr3=-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η1i右=η1i

P=1作用在计算截面以左时，Q1右=R1-1，即η1i右=η1i-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M2-3

M2-3=（1+u）xζxPoqx∑η=（1+0.3）x1x187.38x（1.15+0.17+0.02）=326.42

剪力Q1右

Q1右=（1+u）xζxPoqx∑η=（1+0.3）x1x213.04x（0.6+0.42+0.29+0.11）=393.27

5、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.m

Q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.m

Q右max,1=0+0.7x393.27/1.3=211.76