土木工程本科毕业设计计算书.docx

《土木工程本科毕业设计计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程本科毕业设计计算书.docx（21页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、目录1设计基本资料11.1 概况I12主要技术标准11.3 主要材料I1.4 法工方式21.5 设计要点21.6 其他事项22毛截面几何特性计算32.1 基本资料32.1.1 桥梁跨径及横截面布置32.1.2 材料规格32.2 结构计算简图42.3 毛截面几何特性计兑52.3.1 截面图示52.3.2 毛截面的几何特性53内力计算及组合73.1荷载71.1.1 结构恒毂作用71.1.2 支座不均匀沉降71.1.3 活教83.2 内力计算83.3 汽车荷载作用效应计算213.3.1 冲击系数和车道折减系数213.3.2 计算主梁的荷载横向分布系数223.3.3 汽车荷载效应内力计算243.4 综

2、合考虑温度和基础沉降作用后的内力组合253.4.1 内力组合原理253.4.2 承载能力极限状态组合253.4.3 常使用极限状态内力组合274预应力钢筋的估算与布置354.1 计兑原理354.2 预应力钢筋估算结果354.3 预应力筋布置原则394.4 预应力钢筋的布置424.5 预应力损失计算425鼓面强度验算475.1 基本理论475.2 计算公式476抗裂验算546.1 规范要求546.1.1 正截面抗裂验算546.1.2 斜截面抗裂验算546.2 正截面抗裂验算546.3 斜截面抗裂脸算557持久状况构件的应力验算607.1 计算内容及原理607.1.1 正截面混凝土压应力验算6()

3、7.1.2 预应力钢筋拉应力验算607.1.3 混凝土主压应力验算617.2 计算结果618变形验算与预拱度计算69参考文献71致谢72钢材:普通钢筋采用R235、HRB335钢筋其标准应符合GB13013-1991和GB1499-1998的规定。凡钢筋直径212mm者，均应采用HRB335热轧带肋钢：凡钢筋百.径12mm者，采用R235钢，钢板应符合GB7OO-88规定的Q235钢板。(4)锚具：采用OVM夹片式群锚，并采用与其配套的千斤顶。(5)预应力管道：枭用预埋圆形和扁形塑料波纹管成型.(6)支座：桥梁支座根据设置部位的不同，分别采用GYZ、GYZR板式橡胶支座.其技术性能应符合K公路

4、板式橡胶支座(JT4-93)的要求。(7)伸缩缝：EF80型型钢伸缩装置。(8)其它：砂、石、水的质量要求应符合公路桥梁施工技术规范JTJ041-2(X)0的有关规定。1.4施工方式先简支后连续的施工方法.15设计要点施工中严格遵循公路桥涵施工技术规范(JTJO41-2000)和公路工程历员检验评定标准，并从严控制.1.6其他事项其他未尽事项按公路桥涵施工技术规范2毛截面几何特性计算2.1 基本资料2.1.1 桥梁跨径及横戳面布置桥型布置：5X3Om等截面连续梁桥，横截面图如图2.1;桥面净空：净15m+2x5m防撞护栏设计荷载：公路I级计算跨径:30m（墩中心距）图2.1玳幅横截而图单位：c

5、m2.12材料规格主梁：采用50号混凝上，容重为25kNm3.弹性模量取3.45X107kPa:桥面铺装：采用厚度为UCm的防水混凝土，防水混凝土容重为25kNm3;防撞护栏：采用30号混凝土，容重为25kNm3;横隔板：横隔梁的刚度直接影响到设计桥梁的整体特性，为了减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道中横隔梁。本设计在桥跨中心、四分点、支点处各设置一道横隔板且采用同样大小的横隔板，横隔梁厚度为15cm.为了便丁脱模做成上宽下窄、内宽外窄的形式。端横隔梁底部与梁底齐平，其余横隔梁的底部与马蹄的斜坡低端齐平（即距梁底20Cm高度）.采用50号混凝土，容重为25kNmT弹性模量取

6、3.45107kPo52-5.46E-I2-9.01E+OI1.6IE*02续表3-553-5.91E-12T.3兜M2-1.0W*O251-4.92E-J2-1.82E前2-5.89E*0255V.37E-J2-2.10E*2-9.8Ot0256-7.28E-12251E刊2-1.43E*035?左-7.28ET22.58I*O2-I.56E*O357右0.OOEtOO2.“EP2-1.560358-4,S5E-122.74EO2T41.E035-3.64E-122.46EO2-8.9(XtO260-4.0ET22J8Ef2-1.27E*O261-4.09E-121.61E*021.MEa6

7、2-4.55E-J21.26E*02521Ef26355E-129.086*017.92EY2T.66E-124.16EOI9.75E*O2心T.55E-126.三W1.(ME心66-55E-12-2.89(K)I1.0】E心67-5.00E-J27.8IEMHB.90EP268-5.OSET2-I.2(M4O25.9211*0269-3.6i1.-J2-1.49EM23.24EQ700.OOE必7.OSE-OO-1.766*00由上面所列表格的数据在软件exce1.中绘出对应的图如下3-5所示:中梁.期恒我看也图节点号ISOEHW的1.oOE+03J5.X)E02矩0.0OE“)0值FOOF

8、K)2kNm-I.OOE-H)31.50E4B-2.OOEH)3-4.00E02中梁:期怛我剪力图4.(M)rM)22.OOEH)20.0OEM)O-2.00e-f02节点号剪力(ftkN图3T中梁二期恒较剪力和考矩图3.3汽率有作用效应计算331冲击系数和车道折减系数U)汽车冲击系数按照卜.法计算此方法仅适用于连续梁根据桥规4.3.2中的规定，适用于连续梁的结构基频计算公式如下:f1=13.616(2111.2)(EVm)0.5-13.616.(2x3.14x30x30)x|a45x1.010x0.486(1.16x25x1.()0(b.81)0.5)5.73Hf2=23.651.(2111

9、.2i)x(E1.m)0.5J=9.96H2其中：m=Gg=1.I625K)Oft981=2956.17kgm由于冲击系数U=0.1767Inf0.0157(适用于1.5H.f14H)WJ：0.1767X1.7157-0.0157=0.293H2=().17672.29864).0157=0.39()用了正弯矩效应和剪力效应：1+U,=1+0.和3=1.293用于负弯矩效应：Hu2=1.+0.390=1.390(2)车道折减系数：根据桥规表4.3.14中的规定，四车道的横向折减系数为=O.673.3.2计算主梁的荷载横向分布系数本此设计中各跨大致相同，两边跨取计算跨径1.,=29.0m,中间三

10、跨为b=30m乂因每片T梁仅在支点附近很小区域内腹板和底板尺寸有所改变，但仍然可以近似的按照等做面梁来考虑。对于等跨等截面连续梁桥等效荷我简支梁抗弯惯性矩换算系数为边跨1.432,中跨为1.860,而抗扭惯性矩换算系数相同为1边跨跨中的荷载横向分布系数。本次设计时候跨内设置有强大的横隔梁，具有可靠的横向联系，且承苴结构的长宽比为：1.b=28.9516=1.8dtb(7-2)A1.Na2-锚杆提供的锚固力设计值(KN)；d-铺杆出径(m)d=0.028n;n-锚杆根数等于2;tb-钢筋与砂浆之间粘结强度设计优(kPa)M30砂架与螺仪钢筋取2,100Xo.7=1680kPa;?3钢筋与砂浆之间

11、粘结条件工作系数取0.60(永久铺杆)将以上数值代入(7-2)得；Na2=1.a73n7dfb=5(.623.140.028I6O=S86.23KN根据计算取Na1.、Na2计算所得的较小值因此锚杆所能提供的轴向拉力设计使Na=886.23kN锚杆轴向拉力标准值：Nak=NarQ(7-3)式中：-Q何载分向系数0=1.3表71基本工程量汇总表漏号工程名称单位数St备注一肋柱情杆1锚孔m/孔1028/I1.O2钢筋t3混凝土m32604倨整边坡m2900二排水沟125m1浆砌石m317.52挖方m3237. 2施工监测7.2. 1监测工作的任务和目的(I)监测工作的任务边坡及各部分移动方向、速度

12、及裂筵的发展：支档结构承受的压力及位移：工程设施的位移：对可能出现的问题作出监测预报监测工作目的根据边坡岩土特性及工程环境的关联性时边坡的变形进行监测以检蛤边坡岩土工程族工、治理质状效果确保工程经济合理Ur施及工程的正常运行7.2.2监测设计方案主要技术依据及原则(1)监测设计方案主要技术依据及原则名岩土工程安全监测手土岩土工程勘察短范3(GB50021-2002.先士工程试验监测手册3、册(2)监测设计方案原则监测方案采用般济、实用、方便、安全的原则同时注意以下的技术原则：整体性变形控制与解体性变形控制相结合的原则；宏观变形与微观变形相结合的原则；群众性监测与专业性监测相结合的原则；测址仪器

13、选择与测量精度控制相结合的原则7.3监测工作设计7.3. 1监测工作布置监测工作的布置采用边坡体地表变形监测、支挡工程体系位移监测(1)边坡体地表监测系统布点、线：针对边坡体形态特征及应力分布特征要求在边坡体中部安垂出主滑方向布置一条监测线2002;4 .赵明阶何光春王多垠漏著边坡工程处治技术北京：人民交通出版社2(X)3;5 .建筑边坡工程设计技术规的GB5O33O-2OO2:6 .学铺杆喷射混凝.支护技术规范(GB50086-2001):7 .土建筑地框基础设计规范3(GBJ789);&偌杆喷射混凝土支护技术规范(GBJ86Y5);9 .岩土工程勘察规范(GB50021-2(X)1):10

14、 .混凝土结构设计规范(GBJ-89):11 .混凝土结构设计规范(GBJ-891W6年局部修订条文)结束语此次谀计通过时场区边坡的变形活动动态和发展规律进行系统的询查和研窕特别是针对边坡的实际情况提出的治理措施目的明确针对性强在设计过程中注至土力学基本理论的指导严格遵照各种工程设计规范设计的主要精力放在了边坡的稳定性分析和计舞、端杆的设H和i1.算上由于是初次设计态无经般过程中遇到了许多的同题整个设计在老师的指导下才得以进行到底在此并去示感谢由于个人学识的不足以及时间的限制最后的成果不可避免的存在不少何跑做清各位老师同学原谅土木工程毕业设i开题报告12 课题名称:钢舫混凝土多层、多港枢架软件

15、开发13 项目研究背景：所要编写的结构程序是混凝土的枢架结构的设计建筑指各种房屋及其附属的构筑物建筑结构是化建筑中由若干构件即组成结构的单元如梁、板、柱等连接而构成的能承受作用（或称荷我）的平面或空间体系编写尊例使用建设部最新出价的斤混凝土结构设计规范3GB5OO1O-2OO2该规范与原混赫上结构设计炭范GBJ1.o-89相比新增内容约占15%有曳大修订的内容约占35%保持和基本保持原规范内容的部分约占5央规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验借鉴了国外先进标准技术14 项目研究意义：建筑中结构是为建筑物提供安全可能、经久耐用、节能仃材、满足建筑功能的一个重要组成部分它与建筑材料、制品、施

16、.1：的工业化水平监切相关对发展新技术新材料提高机械化、自动化水平行着重要的促进作用由丁结构计算牵扯的数学公式较多并且所涉及的规范和标准很零碎并且计算量非常之大近年来随黄经济迸一步发展城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化更加剧了房屋设计的现杂性许多多高层建筑不断的被建造这些建筑无论从时间上还是从劳动盘上部客观的需要计算机程序的辅助设计这样结构软件开发就显得尤为重要栋建筑的结构设计是否合理主要取决于结构体系、结构布置、构件的截而尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理这代问题已经正确解决结构计究、他I：图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了因此原来在学校使用的手并:方法4被运用到具

17、体的程序代码中去梢力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出伯法还要想到如何把这些做法用代码来实现15 文超:研究概况在不同类型的结构设计中有些内容是一样的做框架结构设计时美犍是要减少漏项、减少差错计算机也是如此的建筑结构设计统一标准（GBJ6884）该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢咕构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结树等设计规范以及地翦基就和建筑抗震等设计规范应遵守的设则这些娓也均应按本标准的要求制定相应的具体规定制定其它土木.1.程结构设计规范时可参照此标准规定的原则本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构以及组成

18、结构的构件和掂批；适用于结构的使用阶段以及结构构件的制作、运输与安装等族:阶段本标准引进了现代结构可疑性设计理论采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定即将各种影响结构可弁性的因素都视为随机变量使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上并以主要根据统计分析瑜定的失效概率来度盘结构的可性她于慨率设计法”这是设计思想上的重要演进这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势而我国在设i1.规范（或标准）中栗用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家结构的作用效应常见的作用效应有：1.内力轴向力即作用引起的结构或构件某一正藏向上的法向拉力或压力：剪力即作用引起的结构或梅件某一截面上的切向力：

19、弯矩即作用引起的结构或构件某截面上的内力矩：扭矩即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩2,应力如正应力、剪应力、主应力等3.位移作用引起的结构或构件中某点位变（战位移）或某线段方向的改变（角位移）构件轴妙或中面上某点在弯短作用平面内乖过于轴战或中面的战位移5 .变形作用引起的结构或构件中各点间的相对位移变形分为弹性变形和阴性变形6 .应变：如规应变、剪应变和主应变等极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求此特定状态称为该功能的极限状态极网状态可分为两类：1.承载能力极限状态价构或结构构件达到坡火承找能力面达到不适于继续承战的变形的极眼状态：（D

20、整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如场扬等）;（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏）或因过度的塑性变形而不适于继续承我；（3）结树转变为机动体系：（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）7 .正常使用极限状态结构或结构构件达到使用功能上允许的某限值的极限状态出现下列状态之时即认为超过了正常使用极限状态：（D影响正常使用或外观的变形；（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂健）：（3）影响正常使用的振动：（4）影晌正常使用的其它特定状态站构设计的翦本任务是在结构的可靠与经济之间选择种合理的平衡力求以以低的代价使所建造的结构化规定的条件下和规定的使用期限内能满足预定

21、的安全性、适用性和耐久性等功能要求为达到这个目的人们采用过多种设计方法以现代观点看可划分为定俗设计法和概率设计法两大类1 .定值设计法将影响结构可靠度的主要因武（如荷我、材料强度、几何参数、计算公式精度等）存作非随机变搔而H采用以经验为主确定的安全系数来慢I。结构可导性的设计方法即确定性方法此方法要求任何情况下结构的荷载效应S（内力、变形、裂缝宽度等）不应大于结构抗力R（强度、刚度、抗裂度等）JSR在20世纪70年代中期前我国和国外主要都采用这种方法2 .概率设i1.法：将影响结构可旅度的主要因素看作陆机变出而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度堆结构可靠性的设计方法即非确定性方法此方

22、法要求按概率观念来设计结构也就是出现结构荷戏效应3大于结构抗力R(SR)的概率应小于某个可以接受的规定值这种方法是20世纪40年代提出来的至70年代后期在国际上已进入实用阶段我国自80年代中期结构设计方法开始由定依法向概率法过渡面向对象编程使创建WiIKbWS程序较为容易的关键技术是面向对.我编程或OoP这种技术可以创建可皿脚建它是程序的如成枳块几个定义控件提供程序可见界面的可重用对象控件的示例有文本框、标格和命令按钮事件由用户或操作系统引发的动作事件的示例有右键、单击鼠标、一段时间的限制或从端口接收数据方法嵌入在对象定义中的程序代码它定义对以怎样处理信息并响应某事件例如数据昨对象有打开纪录集

23、并从个记录移动到另个记录的方法对象程序的基本元素它含有定义其特征的属性定义其任务和识别它可以响应的事件的方法控件和窗体是ViSUa1.BaSiC中所有对您的示例过程为完成任务而瀛写的代码段过程通常用于响应特定的事件属性对象的特征如尺寸、位置、颜色或文本属性决定对象的外观有时也决定对象的行为属性也用于为对象提供数据和从对收取回信息5 .设计主要内容本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计毕业设计要完成的工作包括：1 .平面钢架分析程序的改造对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充要求：(1)编可自动生成节点坐标和单元节点编号的程序或以图形方式输入计算简图(幻修改程序使之适合多工况

24、内力计算：(3)根据输入、输出数据的特点设计适当的人机界面输出应可选的显示各构件埔力和内力图2 .维n钢筋混凝土多层多跆框架机构的构件设计程序(D根据有关的规范的明确i1.齐的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地艇作用等)的计算方法在次基础上编写自动生成各种荷我作用下的结点荷致和单元荷栽的程序地解作用按底部剪力法确定自振周期用经验公式确定(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力计算结构存放在各0的杆端力闲机)文件中对将向荷我下的梁海痣距进行塑性调幅(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上分别计算各种可能的荷载组合F梁、柱控制截面的内力计匏结果存放在适当的文件中(4)从(3)生成的文件中选出

25、最不利组合同时给出截面配筋梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求(5)部分编程较熟练的可学可根据计算结果和构造规定用Au1.MADVBA绘制梁、柱配筋图5 .成果形式本毕业设计的成果应包括：1 .可运行的、井能给出正确计算结果的源程序在存放源程序的软盘中应至少有一个算例的数据文件可在基本不需另外键入数据的前提卜显示正确地运行结果2 .软件使用手册这是为用户准备的关干软件使用方法、操作步强和其他必要的文字材料3 .软件说明书这是软件作者的工作档案是软件维护的基本资料其中应包括：（D状件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的$爻为详细的描述主要的计算公式及其使用的符号的含义Jfi要笄法的文字说明

26、：（2）程序的结构：模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能：（3）带有较为详细的注择的源程序文本其中应注明各标识符的含义（尽可能的采用通用公式中的符号）各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明：（力为使他人报据软件说明H读懂你的程序所必需的其他资料（5部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图断一张4 .对自己所编程序的评价（D对算例计算结果的合理性进行必要的分析；（2）总结软件设计过程中的经脸和及教训提出设计改进意见以上各项资料处源程序文本以软微形式提交外其余均用计算机打印6 .进度计划第一周毕业实习参观工程收集资料第二周需求分析：描述计算机模型漏些初步的软件说明书第三周软件

27、设i1.：选择模块划分的方案第四周模块设H：数据输入界面设计（梁柱截面数据）或数据输入界面设诃（可视化图形输入）第五周数据输入界面设计（框架数据、附加荷载）第六周模块设计：荷毅计算（恒效、活段）相应的内力计算笫七周荷就计算（风荷裁、地震作用）相应的内力计算第八周模块设计：梁桎筋计算第九冏梁荷我组合储定梁配筋笫十周梁荷我组合确定梁配筋第十一周模块设计：柱配筋计算笫I二周柱荷栽组合确定柱配筋笫十三周柱荷栽组合储定柱配筋笫卜四周软件测试或用AuioCADVBA绘制梁、柱配筋图;第卜五周软件测试笫I六周整理源程序编写软件说明数和用户手册第十七冏编写收件说明书和用户手册形成毕业设计全部文件准备等用笫十八周毕业答斛co11,)