《桥梁工程》课程设计解析

桥梁工程课程设计

设计条件：

所选题号为18，五梁式，公路-Ⅱ级，标准跨径Lb=25m。

根据设计条件，查阅《公路桥涵设计通用规范》JDG G60-2004（以下简称《公桥规》）第2页表1.0.11可知此桥属中桥；查阅《公桥规》第2页表1.0.9可知其设计安全等级为二级；查阅《公桥规》第24页表4.3.1-1可知当汽车荷载为公路-Ⅱ级时公路等级应为二级或三、四级公路，现假定为二级公路，且设计速度为60km/h，查阅《公桥规》第9页表3.3.1-1及表3.3.1-2，得车道宽度必须大于3.5m，该桥梁为双车道桥梁，为改善行车条件必须充分利用桥梁宽度增加行车道宽度，因此不设中间带。每车道宽度为（900/2）cm。取桥面横坡度为1.5%。

一、拟定上部结构尺寸

根据《公桥规》第14页3.6.4条规定，取人行道桥面铺装厚为80mm，则桥面中心线处的桥面铺装的厚度为80mm+（9000/2）mm×1.5%=148mm。

桥面净宽为11m，结构形式为五梁式，可取主梁中距为2.0m，翼板宽200cm，主梁梁肋20cm。

高跨比在1/15到1/25之间，即梁高在25×1/15m到25×1/25m之间，最后取定主梁高为1.5m。

横隔梁高h=(3/4)H=1.1m=110cm，梁肋宽取15cm；设5道横隔梁，间距取612cm。计算跨径：L=2450cm。

桥梁的横断面示意图及T梁的尺寸图如下：

图（1）

1

1

图（2）

一、行车道板（翼缘板）的设计与计算 行车道板采用铰接悬臂板形式。 桥面铺装层厚为

8?14.8?11.4cm，普通混凝土体积质量为?c1?24KN/m3，钢筋混2凝土悬臂板体积质量取?c2?25KN/m3。 1、 恒载及其内力 (1) 每延米板体的恒载

桥面铺装：g1?0.114?1.0?24?2.736KN/m

0.1?0.15?1.0?25?3.125KN/m T梁翼板：g2?2恒载合计为：g?g1?g2?2.736?3.125?5.861KN/m

(2) 每米宽板条每延米的恒载弯矩

l?b2.0?0.2??0.9m 悬臂板的悬挑长度：l0?22每延米恒载弯矩：

2

1

MAg121??gl0???5.861?0.92??2.374KNm

22每延米恒载剪力：

QAg?0.5(L?b)g?0.5?(2.0?0.2)?5.861?5.275KN

2、

公路-II级产生的内力

根据《公桥规》第24页表4.3.1-2，汽车后轴重P=140KN，轴距为1.4m，轮距为1.8m。 有效分布宽度为：

a?a1?2h?d?2l0?0.2?2?0.114?1.4?2?0.9?3.628

根据《公桥规》，汽车冲击系数??0.3，则作用于每米宽板条上弯矩为：

2P?b?MAP??(1??)?l0??4a?4?2?140?0.114?2?0.8???1.3?0.9???

4?3.628?4???16.128KNm作用与每延米行车道板上的剪力：

QAP3、

P140??1????2??1?0.3???2?25.083KN

4a4?3.628设计内力计算

按正常使用极限状态进行内力组合，弯矩设计值为：

MA?MAg?MAP??2.374?16.128??18.502KNm

剪力设计值为：QA?QAg?QAP?5.275?25.083?30.358KN

按承载能力极限状态进行内力组合，弯矩设计值为：

MA?1.2MAg?1.4MAP?1.2?(?2.374)?1.4?(?16.128)??25.428KNm 剪力的设计值为：

QA?1.2QAg?1.4QAP?1.2?5.275?1.4?25.083?41.446KN

4、

行车道板截面强度及配筋计算

拟采用混凝土的强度等级为C50，受力钢筋采用HRB335，查《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 (以下简称《公预规》)第25页表5.2.1可知混凝土强度等级为C50、钢筋种类为HRB335时相对极限受压区高度?b查《公预规》表3.1.4和表3.2.3-1得

?0.56。

3

1

fcd?22.4MPa fsd?280MPa

'fsd?280MPa查《公预规》第5.1.5条得 ?0?1.0

拟采用単筋矩形截面形式。

假设as?38mm，则有效受压区高度h0?125?38?87mm，根据《公预

规》第25页5.2.2公式5.2.2-1

x???0Md?fcdbx?h0??

2??x??1.0?25.428?10?22.4?1?x?87??

2??3求得x?15mm

根据《公预规》第25页5.2.2公式5.2.2-2

fsdAs?fcdbx

fcdbx22.4?1000?15As???1200mm2选用

fsd280100mm，

HRB335φ14间距

As?153.9?10?1539mm2，取保护层厚度为30mm，

14h0?125?(30?)?88mm

2配筋验算如下：

根据《公预规》第25页5.2.2公式5.2.2-2

fsdAs?fcdbx

fsdAs280?1539x???19mm

fcdb22.4?1000x??fcdbx?h0??

2??19???6=22.4?1000?19??88??10?33.410MPa ?2??

4

1

>?0Md

=25.428MPa

?bh0?0.56?88?49mm?x?19mm满足《公预规》25页5.2.2条要求。

板的配筋同时也满足《公预规》9.2条的构造要求。 斜截面验算：

0.50?10?3?2ftdbh0?0.50?10?3?1.0?1.83?1000?88 ?80.520KN?41.446KN即满足?0Vd?0.50?10?3?2ftdbh0，根据《公预规》5.2.10条，当满足此式时

2可以不进行斜截面抗剪承载力验算，只需按9.3.13条构造要求配置箍筋。

因此，板内分布钢筋采用R235φ8（公称截面面积50.27mm）钢筋，间距按15cm

10050.27?15?0.268%，保护层取30 mm，各种参数都符合

配置，配筋率为?sv?125?1000构造要求。

一、 主梁内力计算 1、 恒载计算

沿主梁方向每延米桥面铺装恒载：

g1?0.114?10?1.0?24?27.360KN/m；

沿主梁方向每延米T梁翼板恒载：

0.1?0.15g2???5??2?0.2???1.0?25?28.125KN/m

??2人行道板厚设计成平均厚度为

10cm，则每延米恒载：

g3?0.10?2?1?25?5KN；

栏杆高1.2m，每延米恒载：g4?0.3?2=0.6KN；

横隔梁间距为490cm，在主梁范围内总共设有5道，高110cm，梁肋宽15cm，每道横隔梁总长度为200?4?20?4?720cm，重度取25KN /m，每延米恒载：

g5?5?(1.10?0.15?7.2)?25/25?5.940KN/m

主梁梁肋每延米恒载：g6?(0.2?1.5?1)?25?5?37.5KNm

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