桥梁设计_道路桥梁专业毕业设计

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1、第八章桥梁设计8.1设计资料1.跨度和桥面宽度(1)标准跨径(墩中心距)。(2)计算跨径。(3)主梁全长:15.96m。(4)桥面宽度(桥面净宽):净13+2×0.5m(防撞护栏)。采用混凝土防撞护栏,线荷载为7.5。2技术标准设计荷载:公路-Ⅰ级。环境标准:Ⅰ类环境。设计安全等级:二级。3主要材料(1)混凝土空心板采用长C50混凝土,铰缝采用混凝土C40;桥面铺装采用C30沥青混凝土和C40防水混凝土。(2)钢筋:预应力钢筋采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线,公称直径15.20mm,公称面积140,标准强度,设计强度,弹性模量8.2设计要点1.结构设计(1)本空心

2、板按预应力混凝土A类构件设计。(2)桥面板横坡为2%单向横坡,各板均斜置,横坡由下部结构调整。(3)空心板断面:空心板高度0.75m,宽度1.22m,各板之间有0.10m的缝隙。(1)桥面铺装:上层为0.10m的30沥青混凝土,下层为0.12m的40防水混凝土,两者之间加设SBS防水层。(2)施工工艺:预制预应力空心板采用先张法施工工艺。(3)桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如下图:2,设计参数(1)对湿度为80%。(2)体系整体均匀升温25℃,匀降温25℃。(3)C50混凝土的材料特。(4)青混凝土重度按23计,预应力混凝土重度按26计,混凝土重度按25计。8.3空心

3、板截面几何特性计算1.截面面积空心板截面面积为:2.截面重心位置全截面对1/2板高处的静距为:铰缝的面积为:则毛截面重心离1/2板高的距离为:(即毛截面重心离板上缘距离为38.552cm)铰缝重心与1/2板高处的距离为:3.空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:铰缝对自身的重心轴惯性矩为:空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:=3.394空心板截面的抗扭刚度可简化为如图所示的箱形截面来近似计算:抗扭刚度可按下式计算Ⅳ作用效应计算1永久作用效应计算(1)空心板自重(一期结构自重)(2)桥面系自重(二期结构自重):由于是高速公路,没有人行道及栏杆,只有防撞栏杆,本设计采用混凝土防撞

4、栏杆,按单侧7.5kN/m线荷载计算。桥面铺装上层为10cm厚C30沥青混凝土,下层为12cm厚C40防水混凝土,则全桥宽铺装层每延米重力为:上述自重效应是在各空心板形成整体后再加至桥上的,由于桥梁横向弯曲变形,各板分配到的自重效应是不相同的。为了计算方便,近似按各板平均分配桥面铺装重量来考虑,则每块空心板分配到的每延米桥面系重为:(1)铰缝自重计算(二期结构自重)由上述计算得空心板每延米总重力为:由此可计算简支空心板永久作用效应,计算如下:作用类型作用集度/KN.m计算跨径/m作用效应-弯矩M(KN.m)作用效应-剪力V/KN跨中1/4跨支点1/4跨跨中G113.19

5、515.56399.34299.505102.6651.330G28.31215.56251.56188.6764.6732.330G21.50715.56650.89488.167167.3283.6602可变作用效应计算公路-I级车道荷载的均部荷载标准值为和集中荷载标准值为:计算弯矩时。(1)冲击系数和车道折减系数计算:结构的冲击系数与结构的基频有关,故应先计算结构的基频,可计算简支梁的基频其中:由于1.5Hz,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数当车道大于两车道时,应进行车道折减,四车道折减33%,但折减后不得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果。为简化计算,本算例仅

6、按两车道和四车道布载,分别进行计算,取最不利情况进行设计。(2)汽车荷载横向分布系数:本算例空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点按杠杆原理计算,支点至l/4点之间截面的荷载横向分布系数通过直线内插求得。1)跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的刚度参数,根据下式得由前面计算知:,,,单板宽b=123cm,计算跨径,代入上式得在求得刚度参数后,即可依板块个数及计算板号按值差附表A得各轴处的影响线坐标。由内插得到时1~6号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,内插得计算结果见下表。由下表的数据画出各板的横向分布系数影响线,并按横向最不

7、利位置布载,求得两车道及四车道两种情况下的各板横向分布系数。各板的横向分布影响线及横向最不利布载见下图,由于桥梁横向断面结构对称,故只计算1~6号板的横向分布影响线坐标值。各板的荷载横向分布系数计算见表9-3:计算公式:有表9-3结果可知:四车道和两车道布载时,均为1号板的横向分布系数为最不利,因此取得跨中和l/4处的荷载横向分布系数值:,支点处荷载横向分布系数计算:支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理法计算。由图可知横向分布系数计算如下:支点到l/4处的荷载横向分布系数按直线内插求得,空心板荷载横向分布系数计算结果见表如下:车道荷载效应计

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