1、四川大学锦城学院 桥梁工程课程设计 题 目 ： 装配式钢筋混凝土简支 T 形 梁桥设计（上部结构） 专 业： 土木工程 学 号： 05 姓 名： 指导老师： 陈艳玮 联系电话 ： 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 2 页 目录 第一章 设计任务书 - 3 1.1 基本设计资料 - 3 1.1.1 跨度和桥面宽度 - 3 1.1.2 技术标准 - 3 1.1.3 主要材料 - 3 1.1.4 构造形式及截面尺寸 - 3 第二章 主梁的荷载横向 分布系数计算 - 4 2.1 主梁荷载横向分布系数的计算 - 4 2.1.1 跨中荷载横向分布系数的计算 - 4 2.1.2 计算主梁的抗弯及抗扭
2、 贯性矩 I: - 4 2.1.3 杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数 - 6 第三章 主梁的内力计算 - 8 3.1 永久作用效应 - 8 3.1.1 永久荷载 - 8 3.1.2 永久作用效应计算 - 9 3.2 可变作用效应 - 10 3.2.1 汽车荷载冲击系数计算 - 10 3.2.2 公路 -级均布荷载 - 10 3.2.3 可变作用 弯矩效应计算 -11 3.2.4 可变作用剪力效应计算 - 12 第四章 主梁截面设计、配筋及验算 - 17 4.1 主梁受力钢筋配置 - 17 4.2 截面抗弯承载力验算 - 18 4.3 斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 - 19 4.3.1 斜截
3、面抗剪承载力计算 - 19 4.3.2 弯起钢筋设计 - 19 4.3.3 箍筋设计 - 23 4.3.4 斜截面的抗剪承载力验算 - 24 4.3.5 持久状况斜截面抗弯极限承载力验算 - 29 第五章 主梁裂缝宽度的验算 - 29 第六章 主梁挠度验算 - 31 第七章 设计总结 - 34 附 录 设计人简介 - 错误 !未定义书签。 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 3 页 第一章 设计任务书 1.1 基本设计资料 1.1.1 跨度和桥面宽度 1) 标准跨径： 20.50m（墩中心距离） 2) 计算跨径： 20m（支 座中心距离） 3) 主梁全长： 20.46m（主梁预制长度）
4、4）桥面净空： 净 7m（行车道） 2 1.0m 人行道 1.1.2技术标准 1) 设计荷载标准：公路 级，人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m 计算，人群荷载 3kN/m2 2) 环境标准：类环境 3）设计安全等级：二级 1.1.3 主要材料 1) 混凝土：混凝土简支 T 梁及横梁采用 C40 混凝土；桥面铺装上层采用 0.03m 沥青混凝土，下层为 0.06 0.13m 的 C30混凝土，沥青混凝土重度按 23kN/m3,混凝土重度按 25kN/m3计。 2）钢筋：主筋用 HRB335，其它 用 HPB235 1.1.4 构造形式及截面尺寸 100 700 100101618018 11
5、01402% 2%3cm 厚沥青混凝土613cm C30 混凝土2318140500 5002046/2四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 4 页 图 1 桥梁横断面和主梁纵断面图（单位： cm） 如图 1 所示，全桥共由 5 片 T 形梁组成，单片 T 形梁高为 1.4m，宽 1.8m；桥上的横坡为双向 2%，坡度由 C30 混凝土混凝土桥面铺装控制；设有 5 根横梁。 第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 2.1 主梁荷载横向分布系数的计算 2.1.1跨中荷载横向分布系数的计算 2.1.2计算主梁的抗弯及抗扭贯性矩 1)在 主梁截面的重心位置 x 如图 图 2，主梁抗弯及抗扭惯性矩计算
6、图示（单位： mm） 翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为 cmcmh 131610211 则， cmcmx 09.41181401318180 2140181402131318180四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 5 页 2） 抗弯惯性矩 I为 2323 09.4121 4 01 4 0181 4 01812121309.4113181 8 013181 8 0121I4cm8771607 因为每一片 T型梁的截面形式完全一样，所以： 5 1 2/1 i iiij aean 式中， n=5， 2222512 m4.32m8.16.32 i ia； ij 表示单位荷载 P=1 作用于
7、 j号梁轴上时 ,i号梁轴上所受的作用。计算所得的 ij 列于表 2.1 表 2.1 ij值计算表 梁号 1i 2i 3i 4i 5i 1 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 2 0.4 0.3 0.2 0.1 0 3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 计算横向分布系数： 根据最不利荷载位置分别布置荷载。布置荷载时，汽车荷载距人行道边缘距离不小于 0.5m，人群荷载取 3KN/m2 ,栏杆及人行道板每延米重取 6.0KN/m，人行道板重以横向 分布系数的方式分配到各主梁上。 1800 1800 1800 18001080 1080q 人 q 人q 板 q 板500 1800 1300
8、1800四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 6 页 0.20000.00000.4244 0.4222 0.4000 0.36670.3000 0.26670.19440.1000 0.0556-0.0222 -0.02440.64650.53330.60000.4000 0.33330.2000 0.18890.0000 -0.0111-0.2000 -0.2444-0.24891号 梁0.2000 0.20000.20000.20002号 梁3号 梁图 2.1 横向分布系数计算图式（单位： mm） 从而可以各梁在不同荷载作用下的分布系数： 汽车荷载： 汽1 =0.5 (0.5333+
9、0.3333+0.1889-0.0111)=0.5222 汽2 =0.5 (0.3667+0.2667+0.1944+0.0556)=0.4417 汽3 =0.5 (0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4 人群荷载： 人1 =0.6445 人2 =0.4222 人3=0.2 2=0.4 人行道板： 板1 =0.6489-0.2489=0.4 板2 =0.4244-0.0244=0.4 板3 =0.2+0.2=0.4 2.1.3 杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 7 页 q 人q 人500 180018001000 1600 1800 1300 18
10、00 500 10001.22220.6475-0.22221.000.94440.33331.001 号梁2 号梁3 号梁图 2.2 梁端剪力横向分布系数计算图式（尺寸单位： mm） 汽车荷载： /1汽 =0.5 0.6475=0.3238 /2汽 =0.5 1.0=0.5 /3汽 =0.5 (0.9444+0.3333)=0.6389 人群荷载： /1人 =1.2222 /2人 =-0.2222 /3人 =0 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 8 页 第三章 主梁的内力计算 3.1 永久作用效应 3.1.1 永久荷载 假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担，则永久荷载计算结果如下
11、表所示 表 3.1 钢筋混凝土 T 形梁永久荷载计算表 构建名 构件尺寸（ cm） 单位长度体积（ m3 ） 重度（ KN/m2 ） 每米延重（ KN/m） 主梁 18010 16 140180.4626 25 11.5650 x 横隔梁 中梁 1401101897130.07071 25 1.7678 边梁 0.03536 25 0.8840 前面 铺装 39,518 018沥青混凝土（ 3cm） 0.054 23 1.2420 混凝土垫层(9.5cm)0.171 25 4.2750 5.5170 栏杆及人行道 6 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 9 页 人行道重力按人行道板横向分
12、布系数分配至各梁的板重为： 1号梁 板1 q=0.4 6=2.4KN/m 2 号梁 板2 q=0.4 6=2.4KN/m 3号梁 板3 q=0.4 6=2.4KN/m 表 3.2 各梁的永久荷载值 (单位（ KN/m） 梁号 主梁 横隔梁 栏杆及人行道 桥面铺装层 总计 1(5) 11.565 0.8840 2.4 5.517 20.366 2(4) 11.565 1.7678 2.4 5.517 21.250 3 11.565 1.7678 2.4 8.517 21.250 3.1.2 永久作用效应计算 表 3.3 影响线面积计算表 项目 计算面积 影响线面积 2/1M ll/4508142
13、1 20 lll 4/1M 3l/165.3732316321 20 lll 2/1V 1/21/200 ( 5.28121221210 ll) 0V 1102021210 l 四川大学锦城学院桥梁工程概论课程设计 第 10 页 表 3.4 永久作用效应计算表 3.2 可变作用效应 3.2.1 汽车荷载冲击系数计算 结构的冲击系数 和结构的基频 f 相关，计算公式为 mkgmkggGm c /899.1178/81.9 10254626.0 3 2323 09.4121 4 01 4 0181 4 01812121309.4113181 8 013181 8 0121I4cm8771607 H
14、zHzmEIlfcc 1 0 7.68 9 9.1 1 7 8 0 8 7 7 1 6.01025.32022 1022 由于 z14z5.1 HfH ,那么： 304.00157.01767.0 In f 由此可得 : 304.1304.011 3.2.2 公路 -级均布荷载 m/875.775.05.10q k KN 计算弯矩时： m/18075.01805-205-50 180-360k KNP 梁 号 m/2/1 KNM m/4/1 KNM KNV/0 q 0 q 0 q 0 q 0 q 0 q 0 1(5) 20.366 50.00 1018.3 20.366 37.5 763.725 20.366 10.00 203.66 2(4) 21.250 50.00 1062.5 21.250 37.5 796.875 21.250 10.00 212.50 3 21.250 50.00 1062.5 21.250 37.5 796.875 21.250 10.00 212.50
