1、桥梁工程毕业设计计算书参考0318144班桥梁工程毕业设计计算书设计资料：1、桥型：两跨装配式简支钢筋砼T型梁桥,纵横端面布置，如下图所示：2、设计荷载：设计汽车荷载汽车20级,挂车 -100,人群3KN/m23、桥面净宽:净 7+20。75+20.254、跨径：标准跨径20m，计算跨径19。5m5、每侧栏杆及人行道构件重5KN/m6、砼线膨胀系数=110-57、计算温差=t=35oC8、砼弹性量Eh=3101Mpa（C30砼)二、基本尺寸拟订1、主梁由5片T梁组成桥宽（51。6m)每片梁采用相同的截面尺寸，断面尺寸如上图所示。各主梁、横隔梁相互间采用钢板焊接接头2、横隔梁建议采用5片,断面尺
2、寸自定3、桥墩高度，尺寸自行设计4、采用u型桥台，台身高5米，其他尺寸自行设计三、建筑材料1、主梁、墩帽、台帽为C30砼,重力密度1=25KN/m32、墩身、台身及基础用7.5级砂浆25块石,其抗压强度R为3.7Mpa，重力密度2=24KN/m3，桥台填土容量3=18KN/m33、桥面铺装平均容重o=23 KN/m3四、地质及水文资料1、此桥位于旱早地，故无河流水文资料，也不受水文力作用，基本风压值1Kpa2、地质状况为中等密实中砂地基,容许承载力=450kPa;填土摩擦角=35o，基础顶面覆土0。5m，容量与台后填土相同一、桥面板的计算:(一）计算图式采用T形梁翼板所构成铰接悬臂板（如右图所
3、示)1.恒载及其内力(按纵向1m宽的板条计算)(1）每延米板上恒载g的计算见下表:沥青砼面层g10。031。021kN/m=0。63kN/m砼垫层g20。081。025kN/m=2.00kN/mT形梁翼板自重g3(0.08+0。14）/21。025kN/m=2.75kN/m合计g=gi=5。38kN/m（2）每米宽板条的恒载内力为:Mmin,g=5.380.712kNm=1.356kNmQag=gl0=5。380。70kN=3。82kN1.汽20级产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上（如上图所示），后轴作用力为P120kN，轮压分布宽度如下图所示.由公路工程技术标准（JTGB012003）查
4、得，汽20级加重车着地长度为a2=0.20m,宽度为b2=0.60m，则 a1=a2+2H=0.20m+20。11m=0。42m b1=b2+2H=0.60m+20.11m=0。82m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为a=a1+d=2l0+0。42m+1。4m+20。71m=3.24m由于2l0=1。40m5m,所以冲击系数1+=1。3作用于每米宽板条上的弯矩为 作用于每米宽板条上的剪力为挂车100产生的内力由公路桥规查得，挂车100车轮的轴重为P250kN，着地长度为a2=0.20m，宽度为b2=0。50m，车轮在板上的布置及其压力分布图形如下图所示,则a1=a2+2H=0。20m+20.11
5、m=0.42mb1=b2+2H=0。50m+20.11m=0.72m铰缝处纵向2个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为a=a1=d=2l0=0.42m+1。20m+20。71m=3。04m悬臂根部的车轮尚有宽度为c的部分轮压作用,即c= b1 /2-(0。90l0）=0。72/2（0.900。71）=0。17m轮压面ca1上的荷载对悬臂根部的有效宽度为= a1 +2c=0。42+20.17=0。76m轮压面ca1上的荷载它并非对称于铰缝轴线,为简化计算，偏安全地仍按悬臂梁来计算内力。悬臂根部每米宽的弯矩为(如右图)作用在每米宽板条上的剪力为：2.内力组合：（1)承载能力极限状态内力组合：（用于验算
6、强度）恒汽（组合)=1.2（-1。356)+1。4（12.16）=18。65 kNm=1。23.82+1.424.07=38。28 kN恒挂（组合）=1.2（-1。356）+1.1（-12。55）=15.43 kNm=1.23。82+1.139。98=48.56 kN所以，行车道板的设计内力为Mj=18。65 kNm (由汽20级控制）Qj=48。56kN(由挂100级控制)(二)桥面板截面设计、配筋与强度验算:悬臂板根部平均高度 h=11cm，设保护层厚度a=2cm ，若选用12 HRB400钢筋，=330Mpa，=13.8 Mpa，=0.53则有效高度c为：h0=1100.020。006=
7、0。084m=84mm由1。018。65=13.81000x（84x/2）解得 x=18.02mm=0。5384=44。52mm将所得x 值代入公式,求得所需钢筋面积为：=查有关板宽1m内钢筋截面面积表，当选用14（外径16.2）钢筋时，需要钢筋间距为75时，此时所提供的钢筋面积为： 按构造配置箍筋，取10，间距25mm.强度验算：=ha-d/2=0。110。020。962/2=0。082m=82mmx=49.1将x带入公式=求得截面所能承受的弯矩设计值为：=13。8100049.1（82-49.1/2）=38.9Nmm= 38。9KNmm=1。018.65 KNmm.（强度满足要求。）二、主
8、梁内力计算梁的纵横端面如下图所示：此桥宽跨比B/L=51。6/20=0.4，采用偏压法计算1.求荷载位于支点时1#,2#，3#梁横向分布系数 （杠杆法）1绘制1,2，3#梁的横向分布影响线。2确定荷载沿横向的最不利位置。3求出相应于荷载位置的影响线竖标值.4计算1号，2号，3号梁的荷载横向分布系数为：1号梁： 汽车-20 moq=0.438挂车-100 mog=0。141 人群荷载 mor=r=1。4222号梁： 汽车-20 moq=0。500挂车100 mog=0.469人群荷载 mor=r=03号梁： 汽车20 moq=0.5挂车-100 mog=0。469 人群荷载 mor=r=02。
9、荷载位于跨中时横向分布系数 （偏压法）求梁的影响线图形的控制竖标，同时绘制影响线图，本桥梁数n=5，ai2=25。6m21号梁 11= +=+=0.6015= =0。20 2号梁 21= +=+=0.4025= =0 3号梁 31= +=0.20 35= =0。201 按最不利位置布载，见影响线图2 计算横向分布系数mc。1号梁： 汽车20 mc=0.556挂车-100 mcg=0。344跨中横向分布系数计算图式人群荷载 mcr=r=0。6842号梁：c 汽车20 mcq=0.469挂车100 mc=0。272 人群荷载 mcr=r=0.4423号梁: 汽车20 mcq=0.400挂车-100
10、 mcg=0.200 人群荷载 mcr=r=0。200 荷载横向分布系数数据表梁号截面位置汽车20挂车-100人群1号跨中mc0。5560。3440。684支点mo0.4380。1411.4222号跨中mc0。4690.2720.442支点mo0.5000.46903号跨中mc0。4000。2000。200支点mo0。5000。4690活载内力汽车荷载冲击系数:1+= 1。2 1号梁 汽车20 Mcq =(1+）mcPiyi= 1.21。0(0。5561204.150+0.5561204.85+0.556602。85）=834。67KNm挂车100 Mcg =mcPiyi=1。0（0。3442
11、504.250+0。3442504.85+0。3442502.850+0.3292502.25=1212。76 KNm 人群荷载 Mcr =1。210.68430.750.5119。44.85=86。88 KNm2号梁 汽车20Mcq =（1+）mcPiyi= 1。21。0（0。4691204。15+0.4691204。85+0。469602.85）= 704。06KNm挂车-100 Mcg = mcPiyi = 1.0（0。2722504.25+0。2722504.85+0。2722502。85+0。2862502。25）= 973。48 KNm人群荷载 Mcr =1.310。44230。7
12、50。5119。44.85=56.14 KNm3号梁 汽车20 Mcq=（1+）mcPiyi = 1.21.0（0.4001204.15+0.4001204。85+0.40602。85）= 600.48KNm挂车100 Mcg = mcPiyi = 1。0（0.2002504.25+0.2002504.85+0。2002502.85+0。222502.25)= 751。25 KNm 人群荷载 Mcr =1。210。20。7530.5119.54.85=23。53 KNm 计算各主梁跨中剪力Q1/21号梁 汽车-20级 Qcq =（1+）mcPiyi = 1.21。0（0.5561200.500
13、+0.5561200.428+0.222600.543）=82。98KN挂车100 Qcg = mcPiyi = 1.0（0。3442500.500+0.3442500.438+0.3292500.232+0.2792500.170）= 116。608 KN人群荷载Qcr = mcPiyi =1。21。00。68430.750.50。59.7= 4。47 KN2号梁 汽车20Qcq =（1+）mcPiyi =1。21.0（0.4691200。500+0.4691200。428+0。460600.222）=70.23 KN挂车-100 Qcg = mcPiyi = 1.0（0.2722500。5
14、00+0。2722500。438+0.2862500。232+0。3352500。170) = 94.61 KN人群荷载Qc= 1.21.00.44230.750。50.59。7= 2。893号梁 汽车-20 Qcq =（1+）mcPiyi = 1。21。0（0.41200.500+0.41200。427+0。410600.222)= 60.02KN挂车100 Qcg = mcPiyi = 1。0(0.22500。500+0。22500。438+0。222500.232+0.2862500.170）= 71。76 KN人群荷载 Qcr= 1。21。00.230.750.50。59.7= 1。3
15、1 KN计算各主梁支点剪力Qo1号梁 汽车-20 Qoq =（1+）mcPiyi = 1。21.0（0.4381201.00+0.4721200.928+0.556700.412+0.5351300.21）= 162。58 KN挂车10Qog = mcPiyi = 1.0（0.1412501+0.1912500。938+0.3442500。732+0.3442500。67）= 200.61 KN人群荷载 Qor=1。210.68430.750。5119。4=17.91KN2号梁 汽车-20 Qoq =(1+）mcPiyi = 1。21.0（0。5001201.000+0。4911200。928
16、+0。469700。412+0。4741300。206）= 169。08KN挂车100 Qog = mcPiyi= 1。0（0.4692501+0.422500.938+0.2722500.732+0.2722500.67) = 311。08 KN人群荷载 Qor = 1。210.44230。750。5119。4= 11。573号梁 汽车-20 Qoq =（1+）mcPiyi = 1.21.0（0.51201。00+0。4711200.928+0。4700.412+0.4181300。206）= 162.22 KN挂车100 Qog = mcPiyi = 1。0（0。4692501+0。402
17、2500。938+0.22500.732+0。22500.67）= 281。62人群荷Qor =1.210。230.750.5119。4= 5.24 KN 活载内力组合梁号截面内力汽车-20级挂车100人群1#M1/2834.671212.7686.88Q1/283。45116.6084。47Qo163.10200.61217。912#M1/2704。06973。4856。14Q1/270。3294。612.89Qo165。25311。07611.573#M1/2600.48751。2525.53Q1/260.2871。821。31Qo162.58281.385。241恒载内力1计算恒载集度主
18、梁g1=0.181.30+(）（1.6-0.20）25 = 9.76 kN/m横隔梁对于边主梁g1边=1.10- 525/19。5=0.647kN/m对于中主梁g1中=20。647=1.294 kN/m 桥面铺装层g3=（0。63+2）7/5 kN/m = 3.682 kN/m栏杆和人行道g3=52/5 kN/m = 2。00 kN/m合计边主梁g边=10.205+0.647+3。682+2.00=16。534 kN/m中主梁g中=10。205+1.294+3。682+2。00 = 17。181kN/m恒载内力计算内力截面位置x边主梁中主梁弯距M/（KN/m)剪力Q/KN弯距M/（KN/m）剪
19、力Q/KNx = 00161.210167.51x = l/2785。880816.6301#梁内力组合汇总序号荷载类别M（KN。m）Q（KN0跨中梁端跨中恒载816。63167.510汽车834.67162.5882.98人群86。8817.914.47挂车-1001212.76200.61116。61汽+人群921.55180。4987。451。2恒载979.96201.0101。4（汽+人）1290.17252。69122。431。1挂车1334.04220.67128.27Sj=+2270.13453.7122。43Sj=+2314.00421.68128。27/100%56.83%（
20、不提高）55.7%(不提高）100%/1010057.65（提高0.02）52.33%提高0。02）100第一次提高后的Sj2270。13453.7122.43第一次提高后的Sj2360.28430.11128.27控制设计内力值2360。28453。7128。272梁内力组合汇总序号荷载类别M（KN.m)Q（KN0跨中梁端跨中恒载816。63167.510汽车704。06169.0872。23人群56。1411.572.89挂车-100937.48311。0894.61汽+人群760.2180.6573。121.2恒载979。96201。0101.4（汽+人）1064。28252。91102
21、。371。1挂车1070。83342.19104.07Sj=+2044.24453.92102。37Sj=+ 2050。79543。20104。07/100%52.06%（提高0。03）55.72%（不提高）100/1010052.22%（提高0.02）63.00（提高0.03）100第一次提高后的Sj2105.57453。92102。37第一次提高后的Sj2091。81559。50104.07控制设计内力值2105.57559。50104.073梁内力组合汇总序号荷载类别M（KN。m）Q（KN)跨中梁端跨中恒载816。63167。510汽车600.48162。2260.28人群25。535。
22、241.31挂车100751。25281。6271.76汽+人群626。01167.4661。331。2恒载979.96201。0101。4（汽+人)876。41234。4485。861.1挂车826。38309.7878。94Sj=+1856。37435.4585.86Sj=+1806。34510.7978。94/100%47。21%（提高0.03）53.84(提高0.03）100%/1010045.75%(提高0.02)60.65%（提高0.03）100第一次提高后的Sj1912。061448.5185.86第一次提高后的Sj1842.47526。1178。94控制设计内力值1912。06
23、526。1185.86由1#、2、3内力组合汇总情况可知，计算的设计内力控制值为：KN三、主梁的配筋计算:（一) 钢筋选择：根据跨中截面正截面承载力极限状态计算要求，确定纵向受拉钢筋数量。拟采用焊接钢筋骨架配筋,设as110mm，则h0=1400-110=1290mm,hf=（140+80)/2=110mm.翼缘计算宽度bf按下式计算,并取其中较小者:故取首先判断截面类型，由=1。02360.28=2360。28 KN/m=13.81500110（1290-110/2)=2812.095 KN/m2360。28 KN/m2812。095 KN/m，故应按第一类T形计算。确定混凝土受压区高度，由
24、1。02360。28=13。81500x(1290x/2）解得 x=91.6mm=0.531200=636mm =110mm将所得x值代入公式中求得所需钢筋截面面积为：=采用二排焊接骨架，选用636(外径40.2mm）,供给,钢筋截面重心至截面下边缘的距离梁的实际有效高度=1400-110.4 =1289.6截面最小宽度不满足要求。选用832（外径35。8mm）,供给,钢筋截面重心至截面下边缘的距离梁的实际有效高度=1400-101。6=1298。4截面最小宽度符合要求。（二) 跨中截面正截面承载力复核：由公式确定混凝土受压区高度，得 ：将x值代入公式M满足要求。(三) 斜截面抗剪承载力计算：
25、1抗剪强度上、下限复核：对于腹板宽度不变的等高度简支梁,距支点h/2处的第一个计算截面的截面尺寸控制设计，应满足下列要求：根据构造要求，仅保持最下面两根钢筋(232)通过支点,其余各钢筋在跨间不同位置弯起或截断。支点截面的有效高度h=1400-（30+35.8/2）=1352.1mm将有关数据代入上式得：=1。0559.50=559。50KN=1.0128。27=128.27KNKN部分可不进行斜截面抗剪承载力计算。结果表明，截面尺寸满足要求,但应计算要求配置箍筋和弯起钢筋。2设计剪力分配（见图）支点剪力组合设计值=1。0554。594=554.594KN跨中剪力组合设计值=1。0128。27
26、=128。27KN其中部分可不进行斜截面承载力计算，箍筋按构造要求配置。不需要进行斜截面承载力计算的区段半跨长度为：距支点h/2=1400/2=700mm处的设计剪力值为Vd1=528。54kN,其中应由混凝土和箍筋承担的剪力组合设计值为：0。6=0。6528.54=317.12KN应由弯起钢筋承担的剪力组合设计值为：0。4=0。4528。54=211.42KN3箍筋设计确定箍筋配筋率：式中：按伸入支点计算,可得:取取；取=0.0021.选用直径为10mm的双肢箍筋,单肢箍筋的截面面积Asv1=78。54mm2，箍筋间距为:，取Sv=300mm。在支承截面处自支座中心至一倍梁高的范围内取Sv=100mm4弯起钢筋设计根据桥规（JTG D62）规定，计算第一排弯起钢筋时，取用距支座中心h/2处,应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值，即0。4=0.45
