1、 摘 要 该桥位于某二级公路，规划河道宽度 39m，设计桥梁与河道正交，双向两车道，两侧安全带各宽 1,0m，采用装配式钢筋混凝土 T 形简支梁桥，汽车荷载采用 II 级，主梁截面强度验算时计入 8cm 的铺装参与计算，简支梁标准跨径 13m，共分 3 跨。 设计中用到所学的各类知识，在设计中得到综合运用，通过不断的查阅资料，整理计算，思考，计算出各个部分。在设计过程中遇到的一些问题，通过查阅资料，询问指导老师，解决了遇到的各种困难。设计遵循符合设计要求， 研究内容有学术和实用价值，论述充分翔实，逻辑性强，能反映出运用所 学知识分析问题，解决问题的能力，论文语句通顺，条理清晰，论证严密深刻，结
2、构严谨，行文规范，并且在规定时间内做出。 包括上部结构布置，主梁内力计算，承载能力极限状态下主梁配筋计算、正常使用极限状态下裂缝宽度及挠度验算，行车道板计算，横梁计算，支座计算和下部结构计算。设计中用到了工具，通过这次设计也让我熟练的应用 CAD,WORD，等软件。本次设计全部全部按照相应的规范编写，平面图为手绘图，其余图均为电脑出图。 关键词 ：简支梁桥，截面特性，承载力复核，构件抗裂变形验算，下部结构，承载力验算 ABSTRACT Abstract In this design， is mainly the zaozhuangshi zechengqu design， the length
3、 of this road which we design is 850m， the design of the speed and didn t set up the central of separation strip. Has carried on the analysis to the volume of traffic， search corresponding technical specifications， highway to determine the levels of need and the design of the parameters . Carries on
4、 the route selection in the horizontal plan， then carried on the plane geometric design to the path route. This route has two sections of curves establishments transition curve and super elevation. There are ten vertical curves in this Profile Design. And also meet various requirements of vertical s
5、urface linear combination design.Has determined the cross section composition and various elements in Cross section design and draws up the cross section chart. The roadbed design of basic content is determining roadbed side slope form and slope. In the design of retaining walls is to meet a variety
6、 of recalculations Stability. Pavement Design elements include road type and structure design. ， also discussed some of the content of the forms and drawings. This design not only to understand the various road-building steps， but also skilled in the use of AutoCAD KEY WORDS： prestress， comparation
7、of different schemes， the design of the structure，construction method I 目 录 前 言 . 1 第 1章 设计资料与结构布置 . 错误 !未定义书签。 1.1 设计资料 . 错误 !未定义书签。 1.1.1 桥面跨径及桥宽 . 错误 !未定义书签。 1.1.2 设计荷载 . 错误 !未定义书签。 1.1.3 材料初步选定 . 错误 !未定义书签。 1.1.4 设计依据 . 错误 !未定义书签。 1.2 结构布置 . 错误 !未定义书签。 1.2.1 主梁高 . 错误 !未定义书签。 1.2.2 主梁间距 . 错误 !未定义
8、书签。 1.2.3 主梁梁肋宽 . 错误 !未定义书签。 1.2.4 翼缘板尺寸 . 错误 !未定义书签。 1.2.5 横隔梁 . 错误 !未定义书签。 1.2.6 桥面铺装 . 错误 !未定义书签。 1.2.7 说明 . 错误 !未定义书签。 第 2章 主梁截面几何特性计算 . 错误 !未定义书签。 第 3章 主梁计算 . 错误 !未定义书签。 3.1 横向分布系数计算 . 错误 !未定义书签。 3.1.1 跨中的荷载横向分布系数 . 错误 !未定义书签。 3.1.2 支点处的荷载横向分布系数 . 错误 !未定义书签。 3.1.3 横向分布系数汇总 . 错误 !未定义书签。 3.2 主梁内力
9、计算 . 错误 !未定义书签。 3.2.1 恒载内力计算 . 错误 !未定义书签。 3.2.2 活载内力计算 . 错误 !未定义书签。 3.2.3 主梁内力组合 . 错误 !未定义书签。 3.3 主梁的正截面设计 . 错误 !未定义书签。 3.3.1T 形梁类型确定 . 错误 !未定义书签。 3.3.2 正截面配筋计算 . 错误 !未定义书签。 3.4 梁的斜截面设计 . 错误 !未定义书签。 3.4.1 计算各截面的有效高度 . 错误 !未定义书签。 3.4.2 核算梁的截面尺寸 . 错误 !未定义书签。 3.4.3 分析梁内是否需要配置剪力钢筋 . 错误 !未定义书签。 3.4.4 确定计
10、算剪力 . 错误 !未定义书签。 3.4.5 配置弯起钢筋 . 错误 !未定义书签。 II 3.4.6 检验各排弯起钢筋的弯起点是否符合构造要求 . 错误 !未定义书签。 3.4.7 配置箍筋 . 错误 !未定义书签。 3.5 正截面应力验算 . 错误 !未定义书签。 3.5.1 确定受压区高度 . 错误 !未定义书签。 3.5.2 求开裂截面换算截面的惯性矩 . 错误 !未定义书签。 3.5.3 正截面应力验算 . 错误 !未定义书签。 3.6 主梁的裂缝宽度验算 . 错误 !未定义书签。 3.7 主梁的变形验算 . 错误 !未定义书签。 3.7.1 计算截面的几何特性 . 错误 !未定义书
11、签。 3.7.2 计算构件的刚度 B . 错误 !未定义书签。 3.7.3 作用短期效应作用下跨中截面挠度 . 错误 !未定义书签。 第 4章 行车道板的计算 . 错误 !未定义书签。 4.1 行车道板的计算图式 . 错误 !未定义书签。 4.2 行车道板的计算 . 错误 !未定义书签。 4.2.1 悬臂板的内力计算 . 错误 !未定义书签。 4.2.2 主梁肋间板的内力计算 . 错误 !未定义书签。 第 5章 横隔梁的计算 . 错误 !未定义书 签。 5.1 确定作用在中横隔梁上的计算荷载 . 错误 !未定义书签。 5.2 绘制中横隔梁的内力影响线 . 错误 !未定义书签。 5.2.1 绘制
12、弯矩影响线 . 错误 !未定义书签。 5.3 截面内力计算 . 错误 !未定义书签。 5.4 内力组合 . 错误 !未定义书签。 5.4.1 承载能力极限状态 . 错误 !未定义书签。 5.4.2 正常能力极限状态 . 错误 !未定义书签。 第 6章 支座计算 . 错误 !未定义书签。 6.1 确定支座的平面尺寸 . 错误 !未定义书签。 6.2 确定支座高度 . 错误 !未定义书签。 6.3 支座偏转情况验算 . 错误 !未定义书签。 6.4 板式橡胶支座抗滑稳定性验算 . 错误 !未定义书签。 第 7章 下部结构计算 . 错误 !未定义书签。 7.1 设计资料 . 错误 !未定义书签。 7
13、.1.1 设计标准及上部构造 . 错误 !未定义书签。 7.1.2 水 文地质条件 . 错误 !未定义书签。 7.1.3 材料 . 错误 !未定义书签。 7.2 盖梁设计计算 . 错误 !未定义书签。 7.2.1 盖梁荷载计算 . 错误 !未定义书签。 7.2.2 内力计算 . 错误 !未定义书签。 7.2.3 截面配筋设计与承载力校核 . 错误 !未定义书签。 7.3 桥墩墩柱设计 . 错误 !未定义书签。 III 7.3.1 荷载计算 . 错误 !未定义书签。 7.3.2 截面配筋计算及应力验算 . 错误 !未定义书签。 7.4 钻孔桩计算 . 错误 !未定义书签。 7.4.1 荷载计算
14、. 错误 !未定义书签。 7.4.2 桩长计算 . 错误 !未定义书签。 7.4.3 桩的内力计算 m 法 . 错误 !未定义书签。 7.4.4 桩身截面配筋与承载力验算 . 75 7.4.5 墩顶纵向水平位移验算 . 76 致 谢 . 77 参考文献 . 78 1 前 言 在整个设计过程中分三个阶段，第一阶段，设计准备阶段。该阶段搜集桥梁设计技术规范，设计指导书，熟悉阅读了指导书上相关范例。搜集设计所需的相关计算公式及系数。第二阶段，设计实施阶段，通过桥梁方案比选 ， 桥梁结构及应力计算后。确定了桥梁 整体 结构及横纵断面布置。最后完成结构验算。第三阶段，设计总结。通过本次设计，加深了桥梁相
15、关知识。熟悉桥梁在设计及施工过程中相关流程。 本设计是针对枣庄市泽城区某板桥进行的，本设计共分 4 章，第 1 章是 设计资料及构造布置 ，分别对设计流量、桥孔长度、桥面标高进行了计算。根据水文计算和规范规定拟定桥梁构造及内力计算和组合阶段。对各种情况引起的损失分别计算说明。第 2 章对主梁截面、主梁端部的承压、预拱度设置进行了验算。第 3 章对支座的尺寸的确定及稳定性的复核。第 4 章进行了下部结构计算，主要是对墩柱的尺寸的确定，及钻孔桩的 确定，同时对下部承载力的复核。 根据设计任务书本设计还对桥梁的总体布置图、配筋图及一些附属设施图进行了绘制。 对本人在 今后的工作和学习都有很大帮助。但
16、是还存在一些问题，如对规范理解不够彻底。应用计算不够熟练等，这些都是我要努力的方向 2 第 1 章 设计资料与结构布置 1.1 设计资料 1.1.1 桥面跨径及桥宽 1.标准跨径：该桥位于某二级公路，规划河道宽度 36m，设计桥梁与河道正交，双向两车道，两侧人行道各宽 1.0m，确定采用标准跨径为 13m 的装配式钢筋混凝土简支 T形梁桥。 2.主梁全长：根据当地的温度统计资料，并参照以往设计经验，确定伸缩缝采用 4cm，则预制梁体长 12.96m。 3.计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为 19.5m。 4.桥面宽度：根据一次典型交通量的抽查结果，确定该桥的桥
17、面横向布置为净 7m（行车道） +21.0m（人行道） 1.1.2.设计荷载 根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为： 汽车荷载：公路 II 级车道荷载； 人群荷载： 3.0kN/m。 1.1.3.材料初步选定 1.钢筋：主筋采用焊接钢筋 HRB335 钢筋，箍筋采用 R235 钢筋。 2.混凝土：混凝土采用 C30。 3.支座：板式橡胶支座。 1.1.4.设计依据 1.公路桥涵设计通用规范（ JTG D60 2004） 2.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62 2004） 1.2 结构布置 1.2.1 主梁高 ：以往的经济分析表明，钢筋混凝土 T 形简支梁高跨比的经济范围
18、大约在1/11 1/16 之间，根据跨度大者取较小比值的原则，本桥取 1/16，则梁高应为 0.9-1.0m（标准跨径为 13m），实际的设计按 1.0m 取。 1.2.2 主梁间距 ：装配式钢筋混凝土 T形简支梁的主梁间距一般选在 1.5 2.2 之间，本桥选用 1.5m。 1.2.3 主梁梁肋宽 ：为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在 15 18cm，鉴于本桥的跨度为 13m，纵向钢筋数量较多，按较大值取为18cm。 1.2.4 翼缘板尺寸 ：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为1.2m。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力
19、特点，一般设计成变厚度：与腹板交接处3 较厚，通常取不小于主梁梁高的 1/10，即为 1.3/10=0.13m，本设计取为 0.14cm；翼缘板的悬臂端部可以薄些，本设计取为 10cm。 1.2.5 横隔梁 ：为增强桥面系的横向刚度，本桥除在支座处设置端横隔梁外，在跨间等间距布置三根中横隔梁，间距 44.85m（连同端横隔梁在内），梁高一般取为梁高的 3/4 左右（即 0.975m，在靠近腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为 1.00m）；厚度通常取在 1216cm，本设计横隔梁取为 12cm。 1.2.6 桥面铺装 ：沥青混凝土铺装 5cm，混凝土铺装 10cm，主梁截面 强度验算时计入 8c
20、m 的铺装参与受力。 说明：本设计如无特别说明，除钢筋直径单位为 mm，其余尺寸单位均为 cm。 4 第 2 章 主梁截面几何特性计算 本设计采用分块面积法，计算公式如下： 毛截面面积： iAA 各分块面积对上缘的静矩： i i iS Ay 毛截面重心至梁顶的距离： /s i iy S A 毛截面惯性 矩计算公式： 2i i i sI I A y y 式中： A 分块面积； iy 分块面积的重心至梁顶边的距离； sy 各分块对上缘的面积矩； iS 各分块对上缘的面积矩； iI 分块面积对其自身重心轴的惯性矩。 2.1 预制梁的截面几何特性 预制主梁的截面几何特性 翼板的换算平均高度： 10 1
21、4 122h cm 面积： (1 6 0 1 8 ) 1 2 (1 3 0 1 8 ) 4 0 4 4A cm 5 对上翼缘面积矩： 1 2 1 3 0( 1 6 0 1 8 ) 1 2 1 3 0 1 8 1 6 2 3 2 422S cm 重心至截面上缘的距离： / 40.1y S Acm 对截面形心惯性矩： 231 1 21 6 0 1 8 1 2 1 6 0 1 8 1 2 4 0 . 11 2 2I 231 1 3 01 8 1 3 0 1 8 1 3 0 4 0 . 1 6 7 4 8 2 0 01 2 2 cm4 2.2 成桥阶段主梁的截面几何特性 2.2.1 面积 ： ( 1
22、6 0 1 8 ) 1 2 ( 1 3 0 1 8 ) ( 1 8 0 1 6 0 ) 1 0 4 2 4 4A cm 2.2.2 对上翼缘面积矩 ： 1 2 1 3 0(1 6 0 1 8 ) 1 2 1 3 0 1 822S 10(1 8 0 1 6 0 ) 1 0 1 6 3 3 2 42 cm 2.2.3 重心至截面上缘的距离 ： / 38.5y S Acm 2.2.4 对截面形心惯性矩 ： 231 1 21 8 0 1 8 1 0 1 8 0 1 8 1 0 3 8 . 51 2 2I 231 1 11 6 0 1 8 4 1 6 0 1 8 4 3 8 . 5 1 0 43 6 2 3 231 1 3 01 8 1 3 0 1 8 1 3 0 3 8 . 51 2 2 6980162 cm4
