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类型桥梁设计_道路桥梁专业毕业设计.doc

  • 上传人:无敌
  • 文档编号:655355
  • 上传时间:2018-04-17
  • 格式:DOC
  • 页数:45
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    桥梁设计_道路桥梁专业毕业设计.doc
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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) 。mlk16(2) 计算跨径 。5.(3) 主梁全长:15.96m。(4) 桥面宽度(桥面净宽):净 13+20.5m(防撞护栏) 。采用混凝土防撞护栏,线荷载为 7.5 。mkN2 技术标准设计荷载:公路级。环境标准: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

    2、m2 MPafpk1860,弹性模量MPafpd1260Ep59.18.2 设计要点1. 结构设计(1) 本空心板按预应力混凝土 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。(4) 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。(5) 施工工艺:预制预应力空心板采用先张法施工工艺。(6) 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

    3、升温 25,匀降温 25。(3) C50 混凝土的材料特。.83.1,65.2,4.2,4. MPaPaMPaPaffff tdtkcdck (4) 青混凝土重度按 23 计,预应力混凝土重度按 26 计,混凝土mN3 mkN3重度按 25 计。k38.3 空心板截面几何特性计算1截面面积空心板截面面积为: cmA 2507215732105.417652 2 截面重心位置全截面对 1/2 板高处的静距为: cmSh32167.58 153/2.7154.02/15.3715/75.0 铰缝的面积为:cmAj 21954.03157.02则毛截面重心离 1/2 板高的距离为:(即毛截面重心离板

    4、上缘距离为 38.552cm)052.176.53821dSh铰缝重心与 1/2 板高处的距离为: cmAhj 832.619.523 .空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为: cmI4178.2铰缝对自身的重心轴惯性矩为: 42 2.5693空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为: 91.283 1950278.471267512 3605.3/.0./ 22233I=3.394 cm460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 cmcthbIbT 46422212 10175329.83/1/754/4 作用效应计算1 永久作用效应计算(1)空心板自重(一期结

    5、构自重) mkNkG195.3265071(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,2只有防撞栏杆,本设计采用混凝土防撞栏杆,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:mkNk9.681325.031. 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: mkNG627.19825.72(3) 铰缝自重计算(二期结

    6、构自重)kk685.0257943 由上述计算得空心板每延米总重力为:mkNkmkNGIII 507.213.8195.6027.13由此可计算简支空心板永久作用效应,计算如下:作用效应-弯矩M(KN.m)作用效应-剪力 V/KN作用类型作用集度/KN.m计算跨径/m跨中 1/4 跨 支点 1/4 跨 跨中G1 13.195 15.56 399.34 299.505 102.66 51.33 0G2 8.312 15.56 251.56 188.67 64.67 32.33 0G 21.507 15.56 650.89 488.167 167.32 83.66 02 可变作用效应计算公路-I

    7、级车道荷载的均部荷载标准值为 和集中荷载标准值 为:qk pkmkNqk5.10计算弯矩时。 kNpk 24.18056.501836(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f关,故应先计算结构的基频,可计算简支梁的基频 HzEfmIlc 74.35.21904.2256.2 其中: mkNgGc 3198.07由于 1.5Hz ,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数Hzf4259.017.ln176.0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,本算例仅按两车道和四车道布载,分别进行计算,取最不利

    8、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lbIT28.5由前面计算知:, , ,单板宽cm461039.cIT461029.8b=123cm,计算跨径 ,代入上式得l501.1429.83526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 16 号板在车道荷载02.1.015.作用下的荷载横向分布影响线值,内插

    9、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 16 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: 4i1m=2汽 汽i汽 汽有表 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: ,4m=0.38汽m=0.28汽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: 42m=0.87/=.439汽 汽支点到 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:车道荷载效应计算:计算车道荷载引起的空心板及 l/4 处截面的效应时,均布荷载标准值 应不满于使空心板产生最不利效应的同号影响线上,集kq中荷载标准值 只作用于影响线中一个最大影响线峰值处,如图 9-6、图 9-7 p所示。1)跨中截面弯矩: 1 =()()kkMmqPy汽 不 计 冲 击 时1+)k汽 计 冲 击 时两车道布载:不计冲击: =0.28.+.N.m=3.41k汽 ( 53026489) k计冲击: 17. 2.M汽 ( 1)四车道布载:

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