铁路桥梁毕业设计

铁路桥梁毕业设计

1 绪 论

1.1 课题研究意义

桥梁是铁路或公路跨越河流，山谷及其它障碍物的建筑物。 桥梁的建成使道路

保持畅通，为我国国民经济建设发挥了巨大的作用。钢筋混凝土桥具有可塑性强，省钢，耐久性好，维修费用少，噪音少，美观等特点。而简支梁在我国桥梁建设中也应用的非常广泛，因为其具有不受地基条件限制，适用于跨度不大（一般跨径<60m）。制作，施工方便等优点，所以本铁路预应力混凝土简支梁桥的设计意义很大，同时也可作为我们桥梁专业学生大学毕业前的一次综合考察。

本设计顺序依次为主梁尺寸的拟定及验算，桥台的设计验算，桥墩的设计验算，最后是桩基的设计验算，整篇设计符合桥梁设计的规范，设计过程中，通过查阅一些桥梁设计的资料，使设计更加合理。

预应力混凝土简支梁桥，由于构造简单，预制和安装方便，采用高强钢材，具有很好的抗裂性和耐久性，梁体自重轻，跨越能力大，有利于运输和架设，在现代桥梁中起到越来越重要的作用。目前我国已建成最大跨径为60m的简支梁桥，而且简支梁应用的很广泛。

铁路桥梁毕业设计

2 主梁设计

设计依据及设计资料：

(1) 设计题目：铁路预应力混凝土简支梁桥设计 (2) 计算跨度：2 16m 2 24m

(3) 线路情况：单线，平坡，梁位于直线上，Ⅰ级铁路 (4) 设计活载：某专用线上铁水罐车专用荷载 (5) 设计依据：《铁路桥规》

g(6) 材料：24φ5mm钢绞线 ,断面面积 g 4.717cm2,公称抗拉直径Ry＝1500MPa；

i

考虑到钢丝在钢绞强度有所降低，故抗拉极限Ry 0.9 1500 1350MPa

(7) 混凝土强度等级：450 (8) 抗压极限强度Ra 31.5MPa(9) 抗拉极限强度Rl 2.8MPa (10) 受压弹性模量Eh 3.4 104MPa (11) 钢绞线与混凝土的弹性模量比n

EgEh

5.89

2.1 结构尺寸的选定

截面形式采用工字形，梁体结构及截面尺寸按《桥规》采用标准梁， 跨度Lp 24m，梁全长L 24.6m 高度：轨底到梁底260cm

轨底到墩台顶300cm 梁高210cm

每孔梁分成两片，架设后利用两片梁之间的横隔板连接成孔。

1567.6G783.6

783.8kN q 6 32.66kN每片梁自重G= /m2l24

2.2 各截面内力计算结果

铁路桥梁毕业设计

表2-1 截面内力计算表

截面位置 自重弯矩 其他恒载弯矩 活载弯矩 最大弯矩 最大剪力 Mg kN m Md kN m Mh kN m kN m kN

L/2 2351.5 1731.6 1837.6 5920.7 374

3L/8 2204.5 1623.4 1731.2 5555.1 507.6

L/4 1763.6 1298.7 1375.6 4433.6 757.35

L/8 1028.7 757.6 795.2 2579.4 1063

支点 0 0 0 0 0

2.3 确定力筋数量并计算截面特性

2.3.1 力筋估算（跨中截面）

上翼缘板厚度hi'可取其平均厚度

12 17

66 2

hi'

1 726 21.014.5 26 210

27 . 6 15222 17.6cm

192 23

令其中 g g' 0，即只有Ay起作用。

对压应力作用点取矩可得k M Mp AyRyZ利用上式可估算所需力筋的数量 其公式为：Ay

k M

RyZ

式中为Z梁内力偶臂，参照钢筋混凝土梁的经验数据，对T形截面梁取

hi'

Z h0

2

Z 197

17.6

188.2cm， 代入有关数据，2

k M2.0 59206.9 105

Ay 4661mm2 46.61cm2

Ry Z1350 188.2 10

选用10根24φ5的钢绞线，面积为

Ay 3.14 0.52 24 4 10 47.1cm2>46.61cm2

铁路桥梁毕业设计

2.3.2 截面几何特性计算（跨中截面）

表2-2 截面几何特性计算

截面分类

截

面

t

面

2

积面重心至梁顶水平

线

距

离

截面重心的惯性矩I(cm4)

面重心至梁底水平

线

距

离

A cm

毛截面 净截面 换算截面

9485 9195 9604

ycm

80.8 77 82.2

ycm

55.8 106 53.0 106 57.3 106

129.2 132.0 127.4

钢绞线重心到下缘距：

a

285 175 4 75 6

130.45mm

11

2.4 正截面抗弯强度计算

设跨中性轴位于上翼缘内（x hi'） 由Rabi'x AyRy

47.1 1350 102

得x 105.13mm 11.6cm hi，与假设相符，故破坏弯'

Rabi31.5 1920矩为：

AyRy

x 105.13 4

Mp Rabi'x h0 31.5 1920 105.13 2100 130 1.2192 10kN m

2 2

1.2192 104

k 2.06 2.0（可）

M5920.69

Mp

0.4h0 0. 4 2 101 3. 045

78.x（可）78cm

2.5 预应力损失计算

2.5.1 钢丝回缩和分块拼装构件的接缝压缩损失 s3

钢判锥型锚头每端钢丝回缩及锚头损失变形对跨中的影响为4mm, 即 L 2 0.4 0.8cm 已知钢丝束平均长度：

铁路桥梁毕业设计

T

24480 2 24434 2 24468 2 24308 2 24346 2 24350

2439.02cm

110.8

s3 2.0 105 65.6MPa

2439.02

2.5.2锚头变形

Eg 2.0 105MPa，Eh 3.4 104MPa

2.0 105

钢筋混凝土的弹性模量比： 5.882 4

Eh3.4 10

'

锚固口摩擦损失为： k 0.76 135 0

'

0.0 7k

Eg

1026 MPa

81MPa71.

0. 071 026

''

k k 0.07 k 954.18MPa

2.5.3 摩阻损失 s4

查表得 0.55，k 0.0015

从张拉端至计算截面的管道长度，一般可取半径的平均值，

24.6

12.3m 即：x 2

从张拉端至计算截 …… 此处隐藏：6619字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……