1、桥梁工程课程设计30m钢筋混凝土简支T梁设计桥梁设计 一、设计资料1桥面净宽:净 荷载： 公路级 人群3、0N/m 人行道每侧重3、6KN/m 栏杆每侧1、52KN/m2跨径及梁长:标准跨径 计算跨径 主梁全长3材料 钢筋:反直径大于或等于12毫米者用级钢筋，直径小于12毫米者一律用 级钢筋。 混凝土: 主梁：5# 人行道及栏杆：2# 桥面铺装:54技术规范:公路桥涵设计通用规范（JGD0-200) 公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范（GG622004)二、桥梁尺寸拟定1主梁高度:h=1、0梁间距：采用5片主梁,间距1、6m。2横隔梁:采用五片横隔梁,间距为7、25m3梁肋：厚度为8cm
2、4桥面铺装:分为上下两层,下层为25砼,路缘石边处厚4、0cm ;上层为沥青砼， 厚4、0cm.桥面采用1、5%横坡。5桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)主梁横剖面主梁纵剖面三、桥梁计算 一、主梁得计算 、主梁得抗弯惯性矩I 求主梁界面得重心位置ax（图1) 图1-1(尺寸单位：cm）平均板厚: H=1/(10+14）=12（m） ax=8、6 Ix=32151、04（m4)=3、15（cm4）2.计算结构自重集度（表11) 结构自重集度计算表 表11主梁g1【0、81、00(）(1、60、8）】26=9、1KNm横隔梁对于边主梁g2=【0、5-()】(）52/29、16=0、29KN/m对于中
3、主梁g=20、0、5KN/m桥面铺装层g3=【、047、023(、04+0、095)7、0024】/3、51/m栏杆及人行道g4(1、2+、60)2/5=2、05Km合计对于边主梁g=、11+0、29+、+2、0=14、96N/m对于中主梁g=、1+0、5、51+、5=1、25/m3.、结构自重内力计算(表12） 边中主梁自重产生得内力 表1-2截面位置内力剪力Q(KN)弯矩(KNm）XQ=24、16=10、7 (22、3)M=0 ()X=(24、1）=90、4 (111、) M(24、1-)1192、6 (125、7)X=Q=0 (0)M4、962、1219、1 (1620、9)主:括号（)
4、内值为中主梁内力4.汽车、人群荷载内力计算 (1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法） 按桥规4、3、1条与4、3、5条规定：汽车荷载距人行道边缘不小于0、m,人群荷载取3K/。在横向影响线上确定荷载横向最不利得布置位置(图-2） 图(12) 支点处各主梁得横向分布情况各梁支点处相应于公路-级与人群荷载得横向分布系数计算（表3)表13梁号公路级人群荷载1（)号梁mq1=0、875/=0、438mr1=、6562(4)号梁m0q=1、0/=、0mor=03号梁m0q3=0、59or3=0（2）、跨中荷载横向分布系数(偏心压力法) 此桥没有刚度强大得横隔梁，且承重结构得跨宽比为: 2 故可按偏心压
5、力法来计算横向分布系数mc,其步骤如下:1、求荷载横向分布影响线坐标 本桥梁各根主梁得横截面均相等，梁数n5，梁间距为、0m,则: =(2、6）2+(1、6）20+（1、6)(-21、6）2=25、 1号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值为: = 2()号梁在两边主梁处得横向影响线得竖标值为： 号梁在两边主梁处得横向影响线得竖标值为： 2、画出各主梁得横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载,如（图13）图3 、计算荷载横向分布系数mc(表14)梁号汽车荷载人群荷载1(5)号梁Mcq=(、575+0、50+0、80、3）=0、58Mcr=0、7312（4)号梁mq=(0、3880、275+0、4+
6、0、181)=0、46Mr=0、46号梁mq=(0、200+0、20、200+0、200)=0、40Mc=0、0=0、400（3）、荷载横向分布系数汇总(表1-） 荷载横向分布系数 表1梁号荷载位置 公路-级人群荷载备注(）号梁跨中m0、530、1按“偏心压力法计算支点mo0、4381、65按“杠杆法”计算2（）号梁跨中mc、690、466按“偏心压力法”计算支点o0、500按“杠杆法”计算3号梁跨中mc0、00、400按“偏心压力法”计算支点mo、5940按“杠杆法”计算（4）、均布荷载与内力影响线面积计算(表1-) 均布荷载与内力影响线面积计算表 表1-6截面类型公路-级均布荷载(KN)人
7、群(N/m）影响线面积(2或m）影响线图线1/10、50、7=、8753、0、75=2、5=2=2、6=16、2m2M/47、8752、2579、72Q127、8752、2=3、6Q0、7、25=1=4、58（5）、公路-级集中荷载计算 计算弯矩效应时:Pk、7【10+(2、16-)】=0、52、4=207、N 计算剪力效应时: Pk=1、207、48=248、76 （6)、计算冲击系数0、3504 m2 Ic3、1510-2 =、350426=、4 K/m mc=G/g=9、104/9、10、99 N2/2C50混凝土E取3、4110 N/m f=、018（H)介于1、5H与14Hz之间,按
8、桥规2、3、条规定,冲击系数按照下式计算: =0、1767ln-0、0157=0、084 =1、1084（7）、各梁得弯矩M/2、M1/4与剪力Q1计算 因双车道不折减,故1。如（表1-7)梁号截面荷载类型qk或qr(KNm)k（KN)1+c或yS（KN或K)汽=（1+)(qmiyi)S人mcqkS1或5号梁1公路级7、875207、8、100、5816、94、14101、09y=7、901、95人群、25/、71106、9174、82 M1/公路级、7507、481、10840、587、7237、371050、89y=5、4686、5人群2、25/0、73179、7231、121/2公路级7
9、、75248、971、1040、583、64517、1291、35、574、23人群2、25/、7313、6456、2或号梁M1/2公路级、8750、481、10840、469、9435、12221、9y=7、2986、27人群、25/0、466106、29 11、45 M/公路级、852、481、10840、4699、26、5916、1y5、485、6人群2、250、4679、72、77Q/2公路级、87528、9761、40、469、64514、79、630、564、71人群、25/、4663、643、823号梁1/2公路-级、87527、41、1840、400106、2937、06104
10、、65=7、29670、59人群2、5/0、4006、2 5、 4公路-级7、87520、4、10840、079、722、781、3y=5、68、99人群、25/0、009、721、75Q/公路级7、58、9761、04、4003、6451、67、920、555、19人群2、250、03、6453、8（8）、计算支点截面汽车荷载最大剪力绘制各梁得荷载横向分布系数沿桥纵向得变化图形与支点剪力影响线如图14a)、b)、） (a) （b) (c） 图4各梁支点计算简图（尺寸单位:m) 其中） 图表示1与5号梁，b）图表示2与4号梁，c)图表示3号梁。1 1与5号梁 0均=(+)+（-mc)1、104
11、17、875 =65、54KN Q0集=、0810、4324、976=1、87N则公路-级作用下,1与5号梁支点得最大剪力为: Q0=Q均+Q0集8、41K则支点截面人群荷载最大剪力为： Q0=mcr+=0、7312、2514、5+(、660、31)2、25 0、916=3、98、93、97KN2 2与4号梁 Q0均=(1+）m+(m0mc）1、847、875 =、6KN Q0集=1、108410、5008、977、9KN 则公路-级作用下,1与5号梁支点得最大剪力为： Q0=Q0均+0集=198、58KN 则支点截面人群荷载最大剪力为： Q0r=qr+=0、462、2514、(0、46）2、
12、25 0、916=5、29、2=、7KN33号梁 Q0均（+）c+(m0m)=1、087、875 =56、59 Q0集=、108410、9248、9761=16、2N 则公路级作用下，1与5号梁支点得最大剪力为: Q0Q均+集=220、51KN 则支点截面人群荷载最大剪力为: Q0r=mc=0、4002、2514、5(00、400）2、2 0、16=3、23、=10、1KN（9)、内力组合 1 承载能力极限状态内力组合计算（表1-） 永久荷载作用分项系数: =1、2 汽车荷载作用分项系数:=1、4 人群荷载作用分项系数：1、4 弯矩(Nm)剪力（KN）组合表 表-8梁号内力结构自重汽车荷载人群
13、荷载或5M1/21590、1401、9174、826、8996M/4119、6150、891、124、36Q1/201、35、001、149Q02、6186、130、97502、182或4M1/21620、9121、39111、45401、65M1/41215、7916、13、755、69476Q1/2079、63、8214、184Q0222、3198、581、77502、18963M1/2620、101、6、6315、7628M/4121、781、3371、2369、551/2067、23、2888、885Q022、2、510、0528、104注:-桥梁结构重要性系数，本例取为、 与其它可变
14、荷载作用效应组合系数,本例取为、8 2 正常使用极限状态内力组合计算（表1-9) 可变作用效应得频遇值系数:汽车荷载(不计冲击力)取0、7,人群荷载取1、。 弯矩（KN)剪力()组合表 表1-9梁号内力结构自重汽车荷载人群荷载Sd=1或1/21590、1140、09174、2、8M1/192、6050、811、12059、33Q1201、356、0069、4Q028、618、4130、9738、0572或4/2162、912、39111、52587、321115、7916、183、1940、7Q1/2079、633、825、51Q022、9、5、7373、063M1/2160、91041、65
15、9、2445、715M1/4121、7781、371、51834、381/2067、2、2850、24Q0222、220、5110、138、757二、横隔梁得计算 对于具有多根内横隔梁得桥梁,由于主梁跨中处得横梁受力最大，横梁跨中截 面受力最不利，故通常只要计算跨中横隔梁中间得内力,其它横梁可偏安全得仿此设计 1、确定作用在中横隔梁上得计算荷载：对于跨中横隔梁得最不利荷载布置如图1所示。图21 跨中横隔梁得受载图示(尺寸单位:） 纵向一列车轮对于中横隔梁得计算荷载为： 计算弯矩时: Po= 计算剪力时:Poq、212、29=158、752、绘制中横隔梁中间得内力影响线 由前面偏心压力法可计算得
16、1、号梁得荷载横向分布影响线竖坐标值如图22a,则M得影响线竖标可计算如下： =1作用在1号梁轴上时()： =0、6021、60、4011、2 、 P=1作用在5号粱轴上时： =()21、+011、= Mr得影响线竖标可计算如下： p=作用在号粱轴上时(）: 、40021、6+0、001、0 、611、6=0、6由已学影响线得知识可知,Mr影响线必在rr截面处有突变,根据与连线延伸至rr截面，即为值(0、96),由此可绘出影响线如图22b所示。3、绘制剪力影响线剪力最不利位置位于靠近1号梁得右边(或靠近5号梁得左边).对于1号梁处截面得影响线可计算如下: P=1作用在计算截面以右时: =R1即
17、 P=作用在计算截面以左时： =1即绘成影响线如图2-c所示 图中横隔梁内力计算(尺寸单位:m) 4、截面内力计算 将求得得计算荷载Poq在相应得影响线上按最不利位置加载,对汽车荷载并计入冲击 影响（)，则得到表21所示结果。 表2-1公路二级弯矩MM3=、1084113、29（0、90、06)=49、56KN剪力=1、1045、7(0、575+、350、80、38)=189、1KN5、内力组合(鉴于横隔梁得结构自重内力甚小,计算中可略去不计)： 、承载能力极限状态内力组合（见表） 表22基本组合=+1、149、56=20、3K+、48、16=264、K、正常使用极限状态内力组合(见表2-3)
18、 表23基本组合=00、7149、561、1849、4Km=+0、7189、16/、084119、6KN 三、行车道板得计算 T梁横截面如图3-1所示 图31 T梁横截面图（尺寸单位：) （一）结构自重及其内力（按纵向1m宽板条计算) 1、每延米板上得结构自重g(表) 板得结构自重g 表31沥青表面处治g10、041、=、2/m C25混凝土垫层0、0651、04=1、0KN/梁翼板自重g31、0263、12KN/合计g=5、54KN/m 2、每米宽板得恒载内力 （二)汽车车辆荷载产生得内力 将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上(图-1)，后轴作用力为P=4K,轮压分布宽度如图32所示。车辆荷载后轮着地长度为a2=、20m,宽度为b0、60m,则 1aH=0、20+20、10、4 b1=+H、6+20、110、82m 荷载对于悬臂根部得有效分布宽度: a=a1+200、42+1、42、7=、24m 由于这就是汽车荷载局部加载在T梁得翼板上，故冲击系数取1+=、3。 作用于每米宽板条上得弯矩为： KNm 作用于每米宽板条上得剪力为: 图32 汽车车辆荷载得计算图式(尺寸单位：m） (三)内力组合 承载能力极限状态内力组合计算(表): 表-2基本组合Nm 正常使用极限状态内力组合计算（33) 表3-3基本组合KNmKN
