内蒙古大学创业学院桥梁毕业设计G河课件Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:3626329
- 上传时间:2023-05-02
- 格式:DOCX
- 页数:74
- 大小:233.53KB
内蒙古大学创业学院桥梁毕业设计G河课件Word文档下载推荐.docx
《内蒙古大学创业学院桥梁毕业设计G河课件Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《内蒙古大学创业学院桥梁毕业设计G河课件Word文档下载推荐.docx(74页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
1.4
1.48
5.3
5.56
7.84
2+352.66
230.04
1.56
1.88
15.02
15.14
28.24
2+337.64
228.8
2.2
2.3
5.62
6.07
12.93
2+332.02
228.6
2.4
2.5
8.82
9.17
22.05
2+323.2
228.4
2.6
13
13.22
31.2
2+310.2
1.8
12
12.13
21.6
2+298.2
1.2
6.22
6.33
7.46
2+291.98
230
1
0.5
4.8
4.83
2+287.18
1.4拟定桥长
该河段处于山区峡谷性河段的出口处,对于山区峡谷性河段,一般不做桥孔长度计算,一般不压缩河床。
但该桥位在归入干流的出口处,河岸稳定,冲淤变化小且滩槽不可分,现按稳定性河段计算,作为参数。
所以:
1.5计算桥面标高
(1)壅水高度
η=0.05
×
140.89=136.8
所以,ΔZ=0.05(2.012-3.022)=-0.25(m)
∴桥下壅水高度为零
(2)波浪高度
B/D=81.02/200=0.406
KD=0.71
所以,
桥下各项水面升高值:
桥面标高:
因为桥位处于山区地区,无通航要求。
=231+0.15+0.5+2=233.65(m)<路面标高236(m)
1.6冲刷计算
(1)一般冲刷
按64-1公式计算
综合分析桥型拟订方案为4×
35m预应力T型梁桥,采用双柱式桥墩
建桥后实际桥孔净长:
Lj=4×
35-3×
1=137m>
133.10m
(初步拟订柱宽为1m)
故:
因为原始资料中指出,汛期洪水含沙量:
11kg/m3
所以,E=0.66
=1.05mm
(2)局部冲刷
按65-1公式计算
按下部结构式查附录15得:
m
所以,v0=0.542(m/s)
因为v>v0
(3)冲刷线标高
全部冲刷完成后最大水深:
为自然演变冲刷深度,假定为零),则各墩台最大冲刷时标高
(4)基底最小埋置深度计算
由表13-4查得,取
m,则各墩台最小埋置深度为:
m
1.7方案比选
方案比较表表1.2
方案类别
比较项目
第一方案
第二方案
第三方案
主桥:
预应力混凝土T形简支梁桥
钢筋混凝土T形简支梁桥
预应力混凝土空心板桥
桥孔长(m)
3×
25=75m
4×
20=80m
6×
13=78m
工艺技术要求
技术较先进,工艺要求较严格,满足一定的承载力,跨径大,桥墩少,便于下部结构施工
技术较先进,钢筋用量大,承载能力小,跨径小,桥墩多,下部结构麻烦
工艺较先进,有成熟的施工经验和施工工艺,使用范围广,相对板的自重也较小,但制作麻烦,需要使用大量的钢筋。
桥墩多,下部结构施工相对比较麻烦
跨度
适用于跨径较大的桥
适用于跨度较小的桥
强度、刚度、抗裂性
强度大、刚度大、抗裂性强
相对于预应力来说较小
强度、刚度、抗裂性强,优于第二种方案
从对比来看,我比较倾向于预应力混凝土T形梁桥。
2设计资料及构造布置
2.1设计资料
2.1.1桥梁跨径及桥宽
标准跨径=35m
主梁全长=34.92m
计算跨径=33.80m
桥面净空=-10.5+2×
0.75m
2.1.2设计荷载
公路—级,人群荷载3.0KN/m,设计速度为60,栏杆及人行道构件自重为5KN/m,环境标准:
Ⅰ类环境
2.1.3材料及工艺
混凝土:
主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝、封锚均用C50混凝土,桥面铺装采用沥青混凝土
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JIGD62—2004)中的Φs15.2的低松弛高强度钢铰线,每束8根,全梁配4束,=1860Mpa
普通钢筋采用R235和HRB335钢筋,钢筋按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70㎜,外径77㎜的金属波纹管和夹片锚具。
凡钢筋直径大于等于12mm者采用HRB335热轧带肋钢筋,凡钢筋直径小于12mm者采用R235钢筋。
钢板:
采用《碳素结构钢》(GB700-1998)规定的Q235B钢板
支座:
可采用极式橡胶支座或盆式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和行业的标准规定
2.1.4设计依据
1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTGB01—2003),简称《标准》。
2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JIGD60—2004),简称《桥规》。
3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JIGD62—2004),简称《公预规》。
2.1.5设计基本数据,见下表
名称
项目
符号
单位
数据
C50砼
立方强度
fcu,k
MPa
50
弹性模量
Ec
3.45×
104
轴心抗压标准强度
fck
32.4
轴心抗拉标准强度
ftk
2.65
轴心抗压设计强度
fcd
22.4
轴心抗拉设计强度
ftd
1.83
短暂状态
容许压应力
0.7fck‘
20.72
容许拉应力
0.7ftk‘
1.757
持久状态
标准轴载组合:
①容许压应力
0.5fck
16.2
②容许主压应力
0.6fck‘
19.44
短期效应组合:
①容许拉应力
σst-0.85σpc
②容许主拉应力
0.6ftk‘
1.59
¢
s15.2
钢
绞
线
标准强度
fpk‘
1860
Ep‘
1.95×
105
抗拉设计强度
fpd
1260
最大控制应力
0.75fpk‘
1395
持久状态:
标准荷载组合
0.65fpk‘
1209
材
料
重
度
r1
KN/m3
25.0
沥青砼
r2
23.07
钢绞线
r3
78.5
C30砼
r4
24
栏杆
r5
KN/m
1.0
钢束与混凝土的弹性模量比
аEP
5.65
注:
本设计混凝土强度达到C45开始张拉预应力钢束。
和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压,抗拉标准强度,则:
=2.51MPa
基本数据表2.1
2.2横截面布置
2.2.1主梁间距与主梁片数
通常主梁应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板.本设计主梁翼板宽度为1700㎜,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受拉性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:
预施应力,运输,吊装阶段的小截面(bi=1700㎜)和运营阶段的大截面(bi=2400㎜),净—10.5+2×
3.75=12m的桥宽选用5片主梁,如图(2-1)
2.2.2主梁跨中截面主要尺寸拟订
1.主梁高度
预应力混凝土简支梁的主梁高度与跨径之比通常取~故本设计取用2300㎜的主梁高度是比较合适的。
2.翼板厚度
T梁的翼板厚度为16cm,翼板根部厚度加到25cm,以抵抗翼缘根部较大的弯矩。
3.腹板厚度
腹板厚度不宜小于其梁高度的。
本桥的厚度取20cm
4.马蹄尺寸
预应力混凝土简支梁的梁肋下部通常要加宽做成马蹄形,以便预应力钢筋的布置和满足承受很大的需要,现初步拟定马蹄宽为60cm、高度20cm,马蹄与腹板交接处做三角过渡,高度为20cm以减小局部应力。
2.2.3计算截面几何特性
净截面的计算(b=240cm)表2.2
分块名称
分块面积()
到上缘的距离(cm)
分块面积对上缘的静矩()
分块面积自身惯性矩Ii()
=-
(cm)
分块面积对形心惯性矩Ix()
I=+
(
翼板
3840
8
30720
81920
75.65
2197622.4
22057942.4
三角承托
540
19
10260
2430
64.65
2256996.15
2259426.15
腹板
3880
113
438440
12168973.33
-29.35
3342319.3
15511292.63
下三角
400
203.33
81333.3
8888.89
-119.68
5729320.96
5738209.85
马蹄
1200
220
264000
40000
-163.35
22309587
22349587.0
9860
824753.3
67916458.03
==824753.3/9860=83.65㎝
毛截面的计算(b=170cm)表2.3
(cm)
I=+
(
2720
21760
58026.67
85.34
1980930.43
19867557.1
74.34
2984275.22
2986705.22
-19.66
1499680.53
13668653.86
-109.99
4839120.04
4848008.93
-126.66
1925130.672
19291306.72
8740
820272.3
60662231.83
==820272.3/8740=93.34㎝
2.2.4检验截面效率指标ρ
检验截面效率指标(希望在0.5以上)
上核心距:
=
㎝
下核心距:
截面效率指标:
ρ=
=0.58>0.5
表明以上初步拟订的主梁跨中截面是合理的
2.3横截面沿跨长的变化
本设计采用高等形式横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变,梁端部分区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力,也为布置锚具的需要在距离梁端1600mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽
2.4横隔梁的位置
本桥设计5道横隔梁间距为中横隔梁与中横隔梁的间距为8.45m,端横隔梁与梁的高度同高,中横隔梁的高度为2160mm。
厚度为上部200mm下部为180mm。
2.5主梁作用效应计算
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置,并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算,可分别求得各主梁控制截面(一般取跨中、四分点和支点截面)的永久作用和最大可变作用效应,然后再进行主梁作用效应组合。
3主梁作用效应计算
3.1恒载内力计算
3.1.1.恒载集度
1.预制梁自重
1跨中截面段主梁的自重、长11.1m
=0.874×
26×
11.1=252.24KN
2马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重、长4.8m
=(1.27+0.874)×
4.8×
=133.79KN
支点段主梁的自重、长1.6m
=1.27×
1.6=52.83KN
④变主梁的中横隔梁
中横隔梁的体积=(2000×
750-×
90×
600-×
200×
200-60×
200)
=0.27
边横隔梁的体积=(2080×
650-×
400×
90)=0.25
⑤故半垮内横隔梁重力为=(1×
0.25+1.5×
0.27)=17.03KN
⑥预制边主梁永久作用集度
==27.01KN.m
预制中主梁永久作用集度
==27.98KN.m
2.二期恒载
1现浇T梁翼板集度
=0.7×
0.16×
26=2.912
中主梁=2.912×
2=5.824
2一片中横隔梁(现浇部分)体积
0.35×
1.94×
0.19=0.129
一片端横隔梁(现浇部分)体积
2.14×
0.19=0.142
故=(1×
0.142+1.5×
0.129)=0.336
中主梁=0.336×
2=0.672
③桥面铺装
8cm混凝土铺装:
0.08×
10.5×
26=21.84
10cm沥青混凝土铺装:
0.1×
24=25.2
将桥面铺装重量均分给5片梁则:
=9.41
④防撞栏:
一侧栏杆及人行道构件自重的作用力为5将两侧均分
5×
=2
⑤边梁二期永久作用集度
=2.912+0.336+9.41+2=14.66
中梁二期永久作用集度
=5.824+0.672+9.41+2=17.91
3.1.2恒载内力
如图3-1所示,设x为计算截面离左支座的距离,则主梁弯矩M和剪力V的计算公式分别为:
=g.l.x-g.=(l-x)
=g.l–gx=(l-2x)
恒载内力计算表表2.4
作用效应
边梁永久作用效应组合
中梁永久作用效应组合
一期
作用
跨中
支点
四分点
弯矩
3857.16
2892.872
3995.684
2996.763
剪力
456.49
228.234
236.431
472.862
二期作用
2093.52
1570.14
2557.63
1918.23
247.75
123.88
302.68
151.34
5826.44
4369.84
6426.22
4819.67
689.52
344.76
760.5
380.25
3.2可变作用效应计算(修正刚性横隔梁)
3.2.1冲击系数和车道折减系数
按《桥规》4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此要先计算结构的基频。
简支梁桥的基频可采用下列公式计算。
f=
=
=4.11HZ
其中==2613.25N/m
根据《桥规》的规定,可计算出汽车荷载的冲击系数为:
μ=0.1767㏑f-0.0157=0.23405
∴1+μ=1.234
按《桥规》4.3.1条,当车道大于两车道时,需进行车道折减,当采用两车道布载时不需要进行折减,采用三车道布载时,折减系数为0.78
3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数
1.跨中的荷载横向分布系数
本桥跨内设有七道横隔梁,具有可靠的横向联结,且承重结构的长宽比为:
==6.76>2所以可修正刚性横隔梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。
计算主梁抗扭惯性矩
对于T形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:
—相应为单个矩形截面的宽度和厚度;
—矩形截面抗扭刚度系数;
根据t/b查表计算;
m—梁截面划分成单个矩形截面的块书。
对于跨中截面,翼缘板的换算厚度:
=20.5㎝
==23cm
马蹄部分的换算厚度平均为:
=30㎝
的计算图式如图3-2
计算表表2.4
()
翼缘板①
240
23
0.096
9.7336
腹板②
177
20
0.113
0.309
4.37544
马蹄③
60
30
0.2295
3.726
Σ
17.83504
当﹤0.1时C=
当=0.1时C=0.312,=0.2时C=0.291
=0.113时根据内插可推出C=0.309同理可知当=0.5时C=0.2295
2.计算抗扭修正系数β
本设计主梁间距相同,并将主梁近似看成等截面。
查表得n=5时,ξ=1.042,G=0.425E
则:
=
=0.90
3.算横向影响线竖坐标值:
由于本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.4m则:
=++++
=++0++=40.32
1号梁横向影响线的竖标为:
=+=+0.9×
=0.714
=-=-0.9×
=-0.314
2号梁横向影响线的竖标为:
=0.457
=-0.057
3号梁横向影响线的竖标为:
=0.2
将计算所得的值汇总于表2.5内
各梁的影响线竖标值表2.5
梁号
0.714
-0.314
2
0.457
-0.057
3
0.200
设影响线零点距离一号梁轴线的距离为x
=解之得x=6.67m
计算荷载的横向分布系数、1号边梁的横向影响线的图式:
1号梁汽车==(0.709+0.409+0.184)
=0.909
人群:
=0.797
计算荷载的横向分布系数、2号边梁的横向影响线的图式:
2号梁汽车==(0.454+0.288+0.192+0.123+0.026)
=0.721
人群:
=0.498
支点截面的荷载横向分布系数,如下图所示,按杠杆原理法绘制支点截面荷载横向分布影响线并进行布载1号梁可变作用横向分布系数可计算如下:
汽车==(0.979)=0.604
=1.323需要折减乘以0.75则:
=0.992
4.横向分布系数汇总,见表2.6
横向系数表2.6
作用位置
跨中及处
0.909
0.797
支点处
0.604
0.992
3.2.3车道荷载的取值
根据《桥规》4.3.1条,公路—I级的均布荷载标准值=10.5KN/m,集中荷载标准值按以下规定选取:
桥梁计算跨径小于或等于5m时,=180KN;
桥梁计算跨径大于或等于50m时,=360KN;
桥梁计算跨径在5m~50m时,采用直线内插求得。
计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。
本设计中,采用公路--Ⅱ级荷载,则均布荷载=10.5×
0.75=7.875KN/m。
计算弯矩时KN(内插求得)
计算剪力时:
=295.2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 内蒙古大学 创业 学院 桥梁 毕业设计 课件