《桥梁工程》指导书

《桥梁工程》课程设计指导书

一．   计算荷载横向分布系数

1．当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算

                            横断面

                               1#梁

 对于汽车荷载   

对于人群荷载   

                                 2＃梁

 对于汽车荷载   

对于人群荷载    =0  （由于是出现负的，取零，出于安全考虑）

                                    3＃梁

对于汽车荷载   

对于人群荷载  

2.当荷载位于跨中时

此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为  

可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2.4米。

1＃梁横向影响线的竖标值：

1＃梁影响线

由、绘制1＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置

对于汽车荷载  

对于人群荷载

2＃梁横向影响线的竖标值：

2＃梁影响线

由、绘制2＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置

对于汽车荷载 

  对于人群荷载 

 3＃梁横向影响线的竖标值

3＃梁影响线

、

对于汽车荷载 

对于人群荷载 

 二、    主梁内力计算

1．    恒载集度

（1）主梁：

（2）横隔梁

对于边主梁：

对于中主梁：

（3）桥面铺装层：

（4）栏杆和人行道：

作用于边主梁的全部恒载强度：

作用于中主梁的全部恒载强度：

2．    恒载内力的计算

边跨弯矩剪力影响线

1#及5#梁内力（边跨）

跨中弯矩 

跨中剪力 

支点剪力 

1/4跨处弯矩：

 

1/4跨处剪力：

2#、3＃及4#梁内力（中间跨）

跨中弯矩 

跨中剪力 

支点剪力 

1/4跨处弯矩：

 

1/4跨处剪力：

3．    活载内力

1 .  汽车荷载冲击系数

主梁横截面图

结构跨中处的单位长度量：

 

主梁截面形心到T梁上缘的距离：

   跨中截面惯性矩：

查表 E取

 

 

所以冲击系数：

2.   汽车荷载作用

公路­­—Ⅰ级均布荷载

对于集中荷载，当时，；当时，

当时，采用内插法

公路—Ⅱ为公路­­—Ⅰ级的0.75倍

则

 

当计算剪力时候  

计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数

跨中弯矩影响线如下图

3.    跨中弯矩的设计，

由于跨中弯矩横向分布系数1＃、5＃梁最大，所以只需计算1＃、5＃梁的弯矩，计算如下：

对于1#梁

车道均布荷载作用下

       

车道集中荷载作用下

     

则

跨中人群荷载最大弯矩

人群荷载集度

对于2#和4#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：

计算人群荷载的跨中弯矩：

人群荷载集度：  

对于3#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：

计算人群荷载的跨中弯矩：

人群荷载集度：  

4.    跨中剪力的计算

跨中剪力影响线如下图：

对于1＃和5#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

对于2＃和4#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

对于3#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

5.   支点截面剪力的计算

剪力影响线如下图所示：

横向分布系数变化区段的长度

对于1＃和5#梁

附加三角形重心影响线坐标 ：

 计算人群荷载的支点剪力：

对于2＃和4#梁

计算公路­­—Ⅱ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：

 计算人群荷载的支点剪力：

对于3#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：

 计算人群荷载的支点剪力：

6.  1/4跨弯矩的计算

1/4跨弯矩的影响线如下图

对于1#和5#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：

计算人群荷载的跨中弯矩：

人群荷载集度：  

对于2#和4#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：

  

计算人群荷载的跨中弯矩：

人群荷载集度：  

对于3#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：

计算人群荷载的跨中弯矩：

人群荷载集度：  

7.   1/4跨剪力的计算

1/4跨剪力影响线如下图：

对于1＃和5#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的1/4跨剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

对于2＃和4#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的1/4跨剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

对于3#梁

计算公路­­—Ⅰ级汽车活载的跨中剪力：

计算人群荷载的跨中剪力：

8.   荷载组合

其中，，，，

跨中弯矩组合：

梁＃	恒载（KN/m）	活载（KN/m）		组合值（KN/m）
		汽车	人群
1、5	1315.415	1639.538	151.936	4025.787
2、4	1669.070	1316.599	98.477	3944.600
3	1669.070	993.659	90.036	3484.0426

跨中剪力组合：

梁＃	恒载（KN/m）	活载（KN/m）		组合值（KN/m）
		汽车	人群
1、5	0	119.801	6.202	173.923
2、4	0	96.173	4.020	138.662
3	0	75.546	3.675	109.439

支点剪力组合：

梁＃	恒载（KN/m）	活载（KN/m）		组合值（KN/m）
		汽车	人群
1、5	260.729	263.502	31.257	713.035
2、4	272.501	233.301	12.688	666.311
3	272.501	175.536	11.014	583.766

1/4跨弯矩组合：

梁＃	恒载（KN/m）	活载（KN/m）		组合值（KN/m）
		汽车	人群
1、5	1197.723	1027.184	113.953	2989.278
2、4	1263.339	799.964	73.858	2709.814
3	1263.339	603.746	67.528	2428.779

1/4跨剪力组合：

梁＃	恒载（KN/m）	活载（KN/m）		组合值（KN/m）
		汽车	人群
1、5	130.365	230.222	27.907	506.655
2、4	123.277	184.875	18.088	424.845
3	123.277	139.529	16.537	359.810

三、   行车道板计算

由于主梁是用现浇混凝土的，其有很大的刚度，所以按刚接的单向板进行行车道板的计算

1.恒载内力的计算

（1） 计算每延米板的恒载g

沥青混凝土面层：       

C混凝土垫层：        

T梁翼板自重：          

合计：                 

（2）计算每延米板条的恒载内力

弯矩：              

剪力：　            

2.活载内力的计算

根据轴距及轴重，应以重轴为主，取两后轴＝280kN计算。轮载分布：车轮着地尺寸，经铺装层按45角扩散后，在板顶的分布尺寸：

经分析，车后轴两轮的有效分布宽度重叠，所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：

作用在每延米板条上的弯矩：

                  

                  

                   

作用在每延米板条上的剪力：

3.内力组合

安全等级二级，，=1.2，=1.4

按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为：

四  横隔梁的计算

1.确定作用在中横隔梁的计算荷载：

2.内力计算

2＃与3＃主梁间截面弯矩影响线：

P=1作用在1＃梁时：

P＝1作用在5＃梁时

P＝1作用在3＃梁时：

     

1＃主梁处右截面剪力影响线：

P=1作用于1＃梁截面的右边时

 既

P=1作用于1＃梁截面的左边时

既

绘制的和的影响线如下图所示：

弯矩的计算

公路-II级：

人群荷载：

剪力的计算：

＝

人群荷载：

3.内力基本组合：

弯矩：            

剪力：            

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