桥梁工程课程设计

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1、桥梁工程课程设计20级土木姓名：学号：专业：土木工程指导老师：XXXX航空工业管理学院土木建筑工程学院二零一一年七月混凝土空心板计算一、设计资料1、跨径：标准跨径lb=9m;计算跨径l=8.6m板全长l全=8.96m2、桥面净空：1.0m+2×3.5m+1.0m3、设计荷载：公路—-Ⅰ级，人群荷载标准值3.5kN/m2。4、材料：钢筋主筋采用HRB335，其他采用HRB235；混凝土采用C405、裂缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度0.20mm）6、设计依据①《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-60-2004）②《公

2、路钢筋钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）7、参考资料：《桥梁工程》教程《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《结构设计原理》等一、构造形式级尺寸选定桥面净空为1.0m+2×3.5m+1.0m,全桥宽采用9块C40的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽99cm,高62cm,空心板全长8.96m。C40混凝土空心板的ck=26.8MPa，td=1.65MPa,cd=18.4MPa，tk=2.4MPa。全桥空心板横截面布置如图1-1，每块空心板界面及构造尺寸见图1-2。

3、图1-1桥梁横断面图1-2空心板截面构造及尺寸一、空心板毛截面集合特性计算（一）毛截面面积A（参见图1-2）A=99×62-2×38×8-4×-（2×7×2.5+7×2.5+）×7×5=3174.3（cm2）（二）毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静距：S1/2板高=2×[×2.5×7×(24+)+7×2.5×(24+)+×7×5×24-)]=2187.3（cm2）绞缝的面积：A绞=2×(×2.5×7+2.5×7+×5×7)=87.5（cm2）则毛截面中心离板高的距离为：铰===0.687≈0.7(cm)(向下移)绞缝

4、重心对1/2板高处的距离为：铰==24.9（cm）(三)、空心板毛截面对其中心轴的惯性矩I由图1-3，设每个挖空的半圆面积为A’=π×382=567.1(cm2)半圆重心轴：===8.06（cm）=80.6mm半圆对其自身重心轴O-O的惯性矩I’I’=0.00686d4=14304(cm4)则空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I为：I=+99×62×0.72-2×[+38×8×0.72]-4×14304-2×567.1×[(8.06+4+0.72)]_87.5×(24.9+0.72)=1.52×1010(mm4)空心板截面的

5、抗扭刚度可简化为图1-4的单箱梁截面近似计算：It===2.6645×1010(mm4)一、作用效应计算（一）永久作用效应计算1、空心板自重（第一阶段结构自重）g1=A·γ=3174.3×10-4×25=7.936(kN/m)2、桥面系自重g2（第二阶段结构自重）本设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧12.0KN/m计算。桥面铺装上层采用10cm厚沥青混凝土，全桥宽铺装层每延米重力为0.1×25×7=17.5kN/m每块空心板分配到的每延米桥面系重力为g2==4.611kN/m3.绞缝自重g3（第二阶段结构自重）g3=(8

6、7.5+1×62)×104×25=0.374(kN/m)由此可计算出简支空心板每延米总重力g:gⅠ=g1=7.936(kN/m)gⅡ=g2+g3=4.611+0.374=4.985(kN/m)g=g1+gⅡ=7.936+4.985=12.921(kN/m)由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果见表1-1.表1-1项目作用种类作用效应M（kNM）作用效应V（kN）作用g（kN/m）计算跨径跨中1/4跨支点1/4跨跨中g7.9368.6073.3755.0334.1217.110g4.9858.6046.0934.57

7、21.4410.720g=g+g12.9218.60119.4689.6055.5627.830(二)、可变作用效应计算汽车荷载采用公路-Ⅱ级，它由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载均布荷载qk=10.5=7.875（kN/m）集中荷载pk==194.4kN计算剪力效应是集中荷载标准值pk’pk’=1.2×pk=1.2×194.4=233.28(kN)当行车道为两车道是不进行车道折减，故取折减系数为ζ=1.1.汽车荷载横向分布系数计算空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算。其他按线性内

8、插求得。（1）跨中级l/4处的荷载横向分布系数计算空心板的刚度系数γ：γ=5.8I/Ir（）2=0.04474由γ=0.02和γ=0.04之间按直线内插法求得γ=0.036的影响线η，计算见表（表中的数值为实际η的小数点后三位数字）由于桥梁横断面截面结构对称，所以只需计算1号至5号的横向分布影响线坐标值。各板荷载横向