1、河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计1桥梁工程课程设计计算书姓名：许涛班级：08 级交通二班学号：0828120025手机：13462813050河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计2设计说明一、设计基本资料1. 设计荷载：公路级荷载，人群荷载 ,每侧栏杆及人行道的重量荷载为4.52. 桥梁跨径及桥宽：标准跨径 12m，计算跨径 11.5m，桥面净空：净 8+20.75 米3. 桥面铺装厚 80mm，采用 C40 沥青砼（21）垫层厚 100mm，采用 C20 水泥砼（23 ）板梁厚 700mm，采用 C35 钢筋砼（25）二、构造类型及尺寸本桥面净空：净 8+20.75 m，全桥采用
2、 10 块 C35 钢筋砼空心板（2 块边板，8块中板）每块中板宽 1m，板厚 70cm，全桥空心板横截面布置和每一块空心板截面及构造尺寸如附图（图一、图二）河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计3河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计4荷载横向分布系数计算1 汽车横行分布系数计算：空心板跨中和 处的荷载横向分布系数按铰接板法计算，支点处按杠杆原理法计算，支点到 点之间按直线内插求得。跨中和 点的荷载横向分布系数计算：空心板的刚度系数: r= 22)(4lbIEGT由结构设计原理附表 12 查得：G=0.425E式中：I= 9970 2 40.0068635 ( +0.212235)131
3、534213521=2.731026为空心板截面的抗扭刚度，可简化为下图所示的单箱截面= =3212)(4thtb10)27()21()09(42=4.河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计5r= =5.8 =5.8 =0.0322)(4lbIEGT2)(lbIT 26)10(473.按 r 查姚玲森桥梁工程 附录中 9 块板的铰接板桥荷载横向分布系数影响线表。由 r=0.02 时 1 号至 5 号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值计算结果如下表各板荷载横向系数影响线坐标值表 表 1-1板号 r 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 0.03 0.27 0.212 0.151 0
4、.170 0.077 0.057 0.042 0.033 0.028 0.0252 0.03 0.212 0.209 0.169 0.12 0.087 0.063 0.047 0.037 0.03 0.0283 0.03 0.151 0.169 0.179 0.148 0.106 0.077 0.057 0.045 0.037 0.0334 0.03 0.107 0.120 0.148 0.164 0.139 0.1 0.075 0.057 0.047 0.0425 0.03 0.077 0.087 0.106 0.139 0.159 0.133 0.1 0.077 0.063 0.057河南
5、理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计6各板的荷载横向分布系数计算式为1 号板：汽车 = (0.212+0.166+0.075+0.044)=0.24921人群 m =0.263+0.025=0.288r2 号板：汽车 = (0.209+0.13+0.085+0.049)=0.237人群 =0.212+0.028=0.243 号板： 汽车 = (0.169+0.154+0.103+0.059) =0.243 21人群 =0.153+0.033=0.1864 号板: 汽车 = (0.12+0.161+0.135+0.078)=0.247 河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计7人群 =0.109
6、+0.043=0.1525 号板: 汽车 = (0.087+0.132+0.156+0.103)=0.23921人群 =0.078+0.058=0.136支点处的荷载横向分布系数计算-公路级 支点处荷载横向分布影响线及最不利加载图支点处的荷载横向分布系数按照杠杆原理法计算如图所示，支点处荷载横向分布系数如下：汽车 ： =1/2 1.0=0.5人群 ： =0横向分布系数沿桥跨的变化。支点到四分点的荷载分布系数按照直线内插进行。见表 1-2空心板的荷载横向系数 表 1-2荷载 跨中至 处 支点公路-级 0.249 0.5人群 0.288 0河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计8主梁内力计算1.
7、 永久作用效应计算：空心自重（一期恒载）g =A r=4023710 25=10.6 1h4mKN其中 A =9970- （ ） 2-11352=4234cm2352桥面系自重 (二期恒载)每侧栏杆及人行道荷载为 4.5kN/m.桥面铺装采用 80mm C40 沥青混凝土和 100mm 原 C20 水泥混凝土 垫层。则全桥宽铺装每延米总重为：0.081021+0.11023=39.8 mKN上诉自重效应是在各空心板铰接形成整体后，再加在板桥上的，精确的说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，本桥为计算方便设桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担来考虑，则将以上重力平均分给10 块
8、板，得每块空心板分摊的每延米桥面系重力为 =(4.52+39.8)/9=4.88KN/m计算边主梁的弯矩和剪力，则 = x-gx* = （l-x）Qx= -gx= (l-2x)简支梁恒载内力计算结果见表 1-3横在内力计算表 表 1-3M(KN*m) Q(KN)荷载（KN/m）l（m） （g/8）（3g /32）支点（gl/2）（gl/4）河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计9一期恒载g110.6 11.5 175.23 131.42 90.95 30.48二期恒载g24.88 11.5 80.67 60.5 28.06 14.03合计g1+g215.48 11.5 255.9 191.9
9、 89.01 44.512、可变作用效应计算（汽车和人群荷载内力计算）：在计算跨中及 l/4 截面的汽车荷载内力时，采用计算公式：=（1+）（ + ）式中：S-所示截面的弯矩和剪力。-汽车荷载的冲击系数。-汽车荷载的横向折减系数，7m 桥宽采用双车道，横向分布不折减，故 =1-汽车荷载跨中横向分布系数。-汽车车道荷载中，每延米均布荷载标准值。-弯矩、剪力影响线的面积。-沿桥跨纵向与集中荷载位置对应的横向分布系数。-车道荷载中的集中荷载标准值，计算剪力时乘以系数 1.2。-沿桥跨纵向与集中荷载位置对应的内力影响线坐标值。此处，计算桥跨中及 l/4 截面的人群荷载内力时，采用计算公式为 = 其中
10、-人群荷载跨中横向分布系数。-人群荷载的均分布集度， =3*0.75=2.25KN/m在计算支点截面剪力时，应另计及支点附近因荷载横向分布系数变化而引起的内力增值，即 S=（1+）*0.5a（m -m ）c式子中 a-荷载横向分布系数。河南理工大学万方科技学院桥梁工程课程设计10m-过渡段长度。-变化区荷载重心处对应的内利影响线坐标。 力影响线面积计算 公路-级荷载计算均布荷载： =10.5KN/m。集中荷载：计算弯矩效应时： =180+ KN206)5.1(50836计算剪力效应时： =247 KN计算冲击系数空心板梁：C35 混凝土 E 取 3.15 N/ 。10A=0.4237 ， =0.027 ， G=0.4237 25=10.59KN/M, G/g=10.59/9.81=1.08 (N / )f= = =0.0041887=3.64（HZ）25.19433108.27.因为 1.5HZf14HZ 所以 =0.1767lnf-0.0157=0.2 所以 1+=1.2计算 ， ， ,，( 如表 1-5,1-6 )汽车荷载内力计算公式： =（1+）（ + ）
