1、遼寧工業大學橋梁工程課程設計計算書題目：40m跨裝配式預應力混凝土簡支 T梁橋計算院（系）：土木建筑工程學院專業班級：道橋083班學 號： 080503082學生姓名：劉壯指導教師：孫榮書課程設計（論文）任務及評語院（系）： 土木建筑工程學院教研室：施工教研室學號080503082學生姓名劉壯專業班級道橋083課程設計 題目40m跨預應力鋼筋混凝土梁橋設計計算課程設計1論文任務該橋設計荷載公路II級（人群荷載 3.5kN/m2）,主梁全長：39.96m。橫隔梁 間距自行設計，橋寬：凈9 + 2X1.5m人行道。1、完成橋梁橫斷面、橋面鋪裝及主梁構造設計，使用CA瞅標準出圖一張。2、主梁翼緣板的

2、計算（計算恒載作m下和活載作m下單位板寬的彎矩，要求彎矩內力組合計算）3、活載橫向分布系數的計算（繪制出荷載橫向分布系數沿橋跨縱向的變化圖）4、主梁內力計算（恒載內力和活載內力，并按照規范要求組合）5、橫隔梁的內力計算（按偏壓法計算中橫隔梁內力，計算內容：Qr、Qr和M2 3、Ml。）6、主梁撓度驗算（計算由荷載引起的跨中撓度，結構剛度驗算及預拱度的設置）7、支座設計計算（建議采用等厚度的板式橡膠支座。其標準應滿足橋規的有關規定）指導教師評語及成績序號內容滿分得分1考勤情況102按進度完成課程設計，設計計算無誤203設計合理，計算準確，符合規范要求404計算書文字無誤，圖紙繪制規范準確105答

3、辯20合計100指導教師簽字： 學生簽字：2010412月日遼寧工業大學課程設計計算書目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 一構造設計及橋面布置 2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 二橋面板內力計算 3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三荷載橫向分布系數的計算 5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 四主梁內力計算 7五橫隔梁內力計算 12 HYPERLINK l b

4、ookmark18 o Current Document 六撓度計算 14 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 七支座設計 15遼寧工業大學課程設計計算書一構造設計及橋面布置.橋梁的跨徑及橋寬主梁全長：39.96m （標準E考徑為40m計算跨徑：39.50m.主梁尺寸的確定（梁肋）主梁間距1.6m2.2m取2.15m五根主梁高跨比1/151/25 梁高取2.3m.橫隔梁尺寸的確定中橫隔梁的高度可作成主梁高的 3/4左右，取1.7m端橫隔梁宜與主梁同高 取2.3m橫隔梁的肋寬通常采用 1216cm 取16cm除端橫隔梁，設置三片中橫隔梁，共五片；間

5、距為 9.5m.主梁肋板尺寸：翼板根部h/12cm 取20cm,翼緣取18cmi腹板厚度取20cm馬蹄寬度約為肋寬24倍，取36cm,高32cmi 45傾斜表1 T形梁尺寸（m主梁長度計算跨徑主梁高度梁肋寬度隔梁高度隔梁間距39.9639.502.30.202.39.5圖1橫斷面圖單位（cm）圖2縱斷面圖 單位（cm）遼寧工業大學課程設計計算書6%F10 711950950950|9503996032二橋面板內力計算.恒載及內力橋面鋪裝為5cm厚的瀝青表面處治（容重21kN/M）和平均厚10cm的C25混凝 土墊層（容重 23 kN/m3）, T板材料容重25 kN/m3每延米板上的恒載g :

6、g1 =0.05 1.0 21 =1.05kN/m防*混疑t面層：g2 =0.07M1.0M23 = 1.61kN/m圖三 T梁橫斷面圖 單位（cm）T 梁翼板自重：g3 =0.19父1.0M25 = 4.75kN/m3遼寧工業大學課程設計計算書合計： g 八 gi =1.05 1.61 4.75 =7.41kN/m每延米板條的包載內力 1c彎矩 Mg0 二一1gl；二3.52kN m剪力Qgo =gl0 =7.22kN.公路-II級車輛荷載產生的內力將車輛荷載后輪作用于銀縫軸線上，后軸作用力P=140kN ,由橋規查得，其后輪著地長度 a2= 0.20m,寬度 b2= 0.60m,則：a1

7、=a2+2H =0.2 +2 父 0.15 =0.5,b1 = b2 +2H =0.6 + 2x0.15=0.9圖4公路一n級的計算圖式單位(城荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：單輪時c=a1+d=0.44m雙輪時d=q d+2l=1.04m沖擊系數1+.；-1.3作用于每米寬板條上的彎矩為： TOC o 1-5 h z PbM p 二(1 )3 - 1) = -27.22kN/m4 f4PQP = (1 + =)=23.64kN /m4f3.內力組合M =1.2Mq014Mp - -42.33kN / m gQ =1.2Qq0 1.4QP =41.76kN/m g遼寧工業大學課程設計計算書三

8、荷載橫向分布系數的計算1.杠桿法計算1#梁,2#梁，3#梁支點位置的汽車、人群荷載橫向分布系數，并列表表示，如下圖所示，相 應于荷載位置的影響線11 ,1#梁汽車moq 2x q =萬 0.906 =0.453人群mor = r T.402#梁汽車moqj q1-(0.32 0.82) =0.57mor = r3#汽車一 1mo(0.782 0.782) =0.782oq 2 q 2三號梁遼寧工業大學課程設計計算書人群mor - r - 0圖5按杠桿原理法計算橫向分布系數單位（cm）2、偏壓法此橋在跨度內設有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛性，承重結構的長寬比為并計算橫向分布系數，本橋各梁橫=上=

9、4.59之2故按剛性橫梁法來繪制橫向影響線,B 2.15 4截面均相等，梁數n=5,梁間距為2.15m 貝卜 a, =(4.32 2.152) 2 =46.2251#梁影響線豎標值1 上+(42 = 06 n白、5 J4.)2 n Ij 546.22515 n n _546.225i/三a.2i =1 ix 4215 x由，1和計算橫向影響線的零點位置 X解得x=6.45m TOC o 1-5 h z 150.60.21_mcq =-7 q 0.43 0.22 0.08 -0.19 =00.27 22mcr = r 二 0.6 7.4 =0.696.452#梁影響線豎標值21a1a2n三a：i

10、 1= 0.22.15 4.346.225= 0.4251a1a2nn 2n: aiiTiai遼寧工業大學課程設計計算書mcq1 =-7 q =0.422 qmcr=r =0.533#梁31a1a3n 2 laii 11= 0.235mcq1 -二一三q2 q限=0.2n 2i 1一 一0.2 4 =0.4mcr圖6偏心壓力法計算橫向分布系數圖式=r =0.2 0.2 = 0.4(cm)四主梁內力計算1恒載內力計算.恒載集度0.18 0.2土卻 g1=0.2 2.3 (2.15 -0.2) 25=8.5kN/m王2橫隔梁對于邊主梁0.18 0.2、215 -0.2g1二(1.7 ；)(-220

11、.16 0.14)(-)5 25“39.5 =0.69kN/m2對于中主梁g2 =2.15 0.69 =1.48kN/m橋面鋪裝層g3 =7.41kN / m欄桿和人行道g4 =5.5 2 :5 = 2.2kN/m作用于邊主梁的全部恒載強度為:遼寧工業大學課程設計計算書g =8.5 0.69 2.2 7.41 =18.8kN /m作用于中主梁的全部恒載強度為：gi =、gi =13.45 1.48 7.41 2.2 = 24.54kN / m.恒載內力計算邊主梁的彎矩和剪力Mx =?x -gx 喈 I -xgQx =- I -2x2表4恒載內力心、.劉力 截面1號梁2號梁（3號梁）x=0Q=4

12、42.85M=0Q=486.25M=0 x=L /4Q=253.96M=3421.58Q=278.53 1M=3392.35 X=L/2Q=0M=4432.67Q=0M=4476.832.活載內力計算表5影響線圖式截面影響線圖式Mi4事3 L /16M 2+fL/4胃Qi2中1/2J 一-_11/2Q*1FT _ ， ”3g 24.54 1039.81g- = =2432.46kN m主梁截面型心到T梁的距離遼寧工業大學課程設計計算書11 215 -20 1“c cc CCC 11I+ 230 M 20 M 230 M2 211 215 -20 230 20 87.34cm = 0.9215m

13、1c =2.92 107cm4 = 0.292m4c40 混凝土 E =3.25x1010N/m2,即 f =- l-Ec = 2.009Hz2 l2 mc1.5HZ E2.009HZ TOC o 1-5 h z 139.5G=_m1m1 = MlM39.5 =19.75m2橫向分布長度 a=9.85=9.9m22_ 尸 a、y =1 父 39.5-a 1/39.5 = 0.91613遼寧工業大學課程設計計算書3,截面內力計算將求得的計算荷載Poq在相應的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響1 +仙=1.204公路二級荷載：汽車作用彎矩M2j(1 廠 巳？=1.204 19

14、6.82 (1.15 0,52) = 364.87kN m人群彎矩M 2 -3 = Por=44.325 -1.45 - -64.271kN_m剪力計算汽車作用Q1 =1.108 196.82 0,575 0.395 0.285 0.085)=292,223kN人群作用Q1 =44.325 (-1.52) = -68.75kN m荷載組合：M =1.4 364.188 0.8 1.47-64.27 =437.881kNmQ=1.4 292.223 0.8 1,47 31.028 =443.864kN六撓度計算根據以上計算可知跨中截面主梁結構自重產生的最大彎矩M Gk =4335.3497kN加

15、,汽車產生的最大彎矩(不計沖擊力)為2845.446kN,人群產生的最大彎矩為 614,345kN |_m1,驗算主梁的變形按橋規規定，驗算主梁的變形時，不計入結構自重產生的長期撓度，汽車不計入沖擊 力，則可變荷載頻遇值產生的跨中長期撓度：f =1.45 5 Ms-MGKl2 =1, 5 .7 2845.446 6259 103 39.52 =。物 一6,58cm TOC o 1-5 h z 48 B48 7.592 109600符合規定.判斷是否設置預拱度5M s|25 0.7 2845.446 4335.345 625.19 103 39 52. l=2.47cmf =1.45 M sl

16、=1.45 10-395- = 2.23cm -應設置預拱度3,計算預拱度最大值1.251 Mgk M可變頻遇值lf =1.6 248 B=1.648 B48 7.592 10916005 3611.98 (0.7 2791.18 400,20)/2 103 39.52 19L-J=0.7116m = 71.16cm48 1.75 1014遼寧工業大學課程設計計算書c I、小：2f 745M ”GK 2M“紅荷數值 J _1 45M 5b335345+(0.7x2845446 + 614.345y2k103父39.5248 B.48 7.592 109= 17.4cm應做成平順曲線七支座設計圖

17、9橫隔梁影響線單位（m1.已知支座壓力標準rCK =818.4385kN ,其中結構自重引起的反力標準值RGK =439.023kN ,公路二級和人群荷載引起的支座反力標準值分別為183.95 kN和7.47 kN ,公路一級和人群荷載R =3.5kN/m2作用下產生的跨中撓度f = 1.82cm ,主梁計算溫差加 =36 C ,設計板式橡膠支座.2、確定支座平面尺寸選 ab =30乂32 =960cm2 , t=0.5 cm.計算支座的平面形狀系數sa b30 32s =15.5 28,取瓦= 10000K a2t a b 2 0.5 30 32故得橡膠支座的彈性模量：E j =5.4GeS

18、2 =5.4 1 15.5 =1297.35Mpa驗算橡膠支座的承壓強度a b2t a b818.43850.30 0.32二 8525KPa10000KPa（合格）.確定支座厚度15遼寧工業大學課程設計計算書主梁的計算溫差 t=35C,溫度由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為115：q = -：-：t| =- 10-5 35 3950 30 = 0.696cm為了計算汽車荷載制動力引起的水平位移AP ,首先要確定作用在每一支座上的制動力HT ,按橋規，對于39.5m橋跨，一個設計車道上公路極車道荷載總重為7.875 m39.5+238,5 =549.56kN，貝U其制動力標準值為 549.56 父 10% = 54.956kN，但按橋 規，不得小于90kN .經比較，取總制動力為 90kN參與計算，五根梁共10個支座，每90 FbK = =9kN .10確定需要的橡膠片總厚度支座承受水平力 t_2 g =2 0.696 = 1.392cmqqv t = 1.074cm0.7 - FbK2 10 30 32x t 0,2 30 = 6cm選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座，上下層橡膠片厚 0.25cm,中