2022年10月湖南自考02410橋梁工程實(shí)踐環(huán)節(jié)考核大綱

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2022年10月湖南自考02410橋梁工程實(shí)踐環(huán)節(jié)考核大綱

主梁內(nèi)力計(jì)算

一、實(shí)踐目標(biāo)

根據(jù)混凝土梁橋的學(xué)習(xí)，了解混凝土梁橋的基本受力體系、截面形狀和主要施工方法。同時(shí)，掌握混凝土梁橋的基本類型、構(gòu)造與設(shè)計(jì)。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：

1.掌握板橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)。

2.掌握簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計(jì)。

二、考核內(nèi)容

1.根據(jù)橋位初步確定橋梁跨徑布置，并能繪制橋梁平面、立面布置圖。

2.根據(jù)結(jié)構(gòu)跨徑擬定簡(jiǎn)支梁橋的截面（包括確定簡(jiǎn)支梁截面形式，主要尺寸）。

3.能根據(jù)已有的施工圖紙，計(jì)算簡(jiǎn)支梁橋的跨中及支點(diǎn)自重效應(yīng)值（跨中彎矩及剪力、支點(diǎn)剪力）。

4.熟練掌握簡(jiǎn)支梁橋橫向分布系數(shù)的計(jì)算（偏心壓力法、杠桿法）。

5.了解簡(jiǎn)支梁橋沖擊系數(shù)的計(jì)算方法。

6.重點(diǎn)掌握公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用基本組合，熟記永久作用、汽車荷載及其人群荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)，及組合系數(shù)。

三、課程設(shè)計(jì)基本資料

有一座裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，橫向有五片主梁構(gòu)成，主梁和橫隔梁截面如圖1-1~圖1-3所示，計(jì)算跨徑L=19.50m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0。請(qǐng)計(jì)算邊主梁在跨中截面的設(shè)計(jì)彎矩。（已知每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重力的作用為5Kn/m，由五片主梁平均分擔(dān)）。

圖1-1主梁縱斷面圖（單位：cm）

圖1-1主梁橫斷面圖（單位：cm）

圖1-1主梁截面面圖（單位：cm）

2.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）荷載等級(jí)：公路—Ⅱ級(jí)；人群荷載3.0kN/m2。

（2）橋梁寬度：0.75+3.50+3.50+0.75=8.50m，雙向橫坡為1.5%。

（3）航道等級(jí)：無通航要求。

（4）設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。

（5）地震動(dòng)參數(shù)：地震動(dòng)峰值加速度＜0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40s，采用簡(jiǎn)易設(shè)防。

（6）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年。

（7）汽車沖擊系數(shù)：0.296。

3.主要材料

混凝土：20m預(yù)制T形梁及其現(xiàn)澆接縫、封錨、墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段和橋面現(xiàn)澆層均采用C50混凝土。

4.設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)

（1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）；

（2）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015）（以下均簡(jiǎn)稱為《通規(guī)》）；

（3）《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG 3362-2018）（以下均簡(jiǎn)稱為《公預(yù)規(guī)》）。

5.基本計(jì)算數(shù)據(jù)

根據(jù)《公預(yù)規(guī)》中各條的規(guī)定，材料的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)如表1.1所示。

表1.1材料容重表

名稱主梁橫隔梁瀝青表面處治層C25混凝土墊層

容重

(kN/m3)25 25 23 24

計(jì)算步驟

1.結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算

（1）按照?qǐng)D2-1對(duì)邊主梁進(jìn)行分解，分別計(jì)算出和部分的面積，按照1m長(zhǎng)度計(jì)算主梁自重效應(yīng)-a。

（2）計(jì)算橫隔梁面積及其自重，并將橫隔梁重量按照均布荷載平均分配給5片主梁，從而得出邊主梁分擔(dān)的重量-b。

（3）計(jì)算橋面鋪裝的重量，并平均分配給5片主梁，從而得出邊主梁分擔(dān)的重量-c。

（4）將欄桿及人行道的重量平均分配給5片主梁，從而得出邊主梁分擔(dān)的重量-d。

（5）邊主梁自重效應(yīng)合計(jì)=a+b+c+d（Kn/m）

圖2-1主梁自重計(jì)算示意圖（單位：cm）

2.計(jì)算邊主梁荷載橫向分布系數(shù)

計(jì)算跨中截面荷載橫向分布系數(shù)

采用“偏心壓力法”計(jì)算1#梁在跨中的荷載橫向分布影響線豎標(biāo)，如圖2-2所示。

當(dāng)P=1位于第k號(hào)梁軸上（e=ak）時(shí)，影響線豎標(biāo)課采用公式1-1計(jì)算。

公式(1-1)

圖2-1 1#梁橫向分布影響線（單位：cm）

計(jì)算可得1#跨中彎矩橫向分布系數(shù)mc

注：在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)求得簡(jiǎn)支梁內(nèi)各截面的最大彎矩時(shí)，為了簡(jiǎn)化起見，通常均可按不變化的mc來計(jì)算。只有在計(jì)算主梁梁端截面的最大剪力時(shí)，才考慮荷載橫向分布系數(shù)變化的影響。

3.計(jì)算簡(jiǎn)支梁影響線面積

表3-1均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算表

類型公路—Ⅱ級(jí)人群影響線面積影響線圖示

跨中彎矩10.5×0.75 3.0×0.75

如已知汽車荷載在跨中的彎矩則本部分省略。

4.計(jì)算汽車荷載設(shè)計(jì)值（集中荷載）

根據(jù)《橋規(guī)》Pk=0.75×2×（l0+130）=0.75×299（kn）

則汽車荷載集中力在跨中產(chǎn)生的彎矩（計(jì)入沖擊）為：0.75×299×l/4×（1+0.296）×mc

汽車荷載均布力在跨中產(chǎn)生的彎矩（計(jì)入沖擊）為：0.75×10.5×l2/8×（1+0.296）×mc

將集中荷載布置在跨中位置，對(duì)邊主梁受力最不利，將汽車荷載均布力全梁布置最不利；人群荷載按照影響線最不利布置，不在復(fù)述。

5.主梁內(nèi)力組合

根據(jù)《橋規(guī)》規(guī)定，控制設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力見表5-1所示。

序號(hào)荷載類別跨中彎矩（Kn.m）

（1）結(jié)構(gòu)自重763.4

（2）汽車荷載1023.22

（3）人群荷載73.1

（4）1.2×（1）916.1

（5）1.4×（2）1432.51

（6）0.75×1.4×（3）76.76

（7）合計(jì)：（4）+（5）+（6）2425.37

四、考核形式

現(xiàn)場(chǎng)撰寫課程設(shè)計(jì)?？己藭r(shí)間為90分鐘，采用百分制評(píng)分。