桥梁工程课程设计--25m钢筋混凝土简支T梁

1、 桥梁工程课程设计一设计资料：1. 设计荷载：人群荷载 汽车荷载：公路级，混凝土30号2. 桥梁计算跨径：24.5m桥面净宽：7+2×0.25+2×0.75m人行道桥面铺装：a厚取10cm，250号混凝土垫层，容重为 b厚2cm沥青混凝土面层，容重为栏杆和人行道每侧重力材料：混凝土C25，容重为3.T型梁截面尺寸：（m）主梁高度梁肋宽度隔梁高度隔梁片数隔梁厚度翼板厚度翼板宽度1.300.201.0050.150.08-0.141.58三设计要求：1.设计内容：行车道板的内力计算； 主梁肋的内力计算；3. 图纸内容：a行车道板的内力计算图示; b跨中横向分布系数计算图示； c

2、支点横向分布系数计算图示； d主梁内力计算图示。一、行车道板的内力计算1.1 恒载内力（以纵向1m宽的板进行计算） 图一 行车道板（尺寸单位：cm）1.1.1 每米板上的恒载集度混凝土垫层厚度取10cm混凝土垫层 沥青混凝土面层 T型梁板的自重 合 计 1.1.2 每米宽板条的恒载内力弯矩剪力1.2公路级车辆荷载产生的内力公路级车辆荷载纵、横向布置如图二所示。将公路级车辆荷载的两个140kn轴重的后轮沿桥梁的纵向，作用于铰轴缝线上为最不利荷载。由桥规查得重车后轮的着地长（a）纵向布置 （b）横向布置图二 公路级车辆荷载（尺寸单位：m）度，着地宽度，车轮在板上的布置及其压力分布图形如图所示，铺装

3、层总厚度取平均厚度H=0.02+0.10 =0.12m.对于一个车轮荷载： 可判定重车后轴两轮的有效分布宽度重叠，重叠的长度为则铰缝处纵向两个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度冲击系数 作用于每米宽板上的弯矩为 图三 车辆荷载两个后轴轮载 作用于铰缝轴线上相应于每米宽板条活载最大弯矩时的每米宽板条上的剪力为1.3荷载组合恒载+汽车荷载二、主梁肋内力计算2.1、抗扭修正系数的计算由于各片主梁的截面相同，考虑梁的抗扭刚度时号梁的荷载横向分布系数2.1.1、计算主梁的抗弯惯矩主梁板宽度 为1.58m主梁间的缝宽为0.02m1 、求主梁截面的重心位置翼缘板平均厚度为肋高（130-11）=119cm 主梁截

4、面重心至梁顶面的距离为 图四 主梁的细部尺寸（尺寸单位：cm）（1）主梁的抗弯惯矩为（2）主梁的抗扭惯矩 将截面分为图四（a）所示的两个矩形图五 主梁抗扭惯矩的计算（尺寸单位：cm）对于翼板：，查表得对于梁肋：，查表得 将截面分为图四（b）所示的两个矩形。对于翼板：，查表得对于梁肋：，查表得比较上述两种情况的计算结果，抗扭惯矩取两者中的大者2.1.2、计算主梁抗扭修正系数当2.2 汽车荷载横向分布系数图六 （a）桥梁横断面（b）汽车荷载横向分布系数（c）人群荷载横向分布系数 （1）双列汽车偏载（2P）作用时1号梁 2号梁 3号梁 （2）单列汽车荷载（p=1）作用时1号梁 2号梁 3号梁 比较单

5、列偏载作用和双列偏载作用的横向分布系数，双列偏载作用下更不利，故1号梁横向分布系数：取2号梁横向分布系数：取3号梁横向分布系数：取2.3、人群荷载横向分布系数2.3.1、考虑单列布置人群荷载时，荷载偏心矩1号梁人群横向分布系数 2号梁人群横向分布系数 3号梁人群横向分布系数 2.3.2、考虑双列布置人群荷载时，荷载偏心矩e=01、2、3号梁人群横向分布系数为 比较单列布置人群荷载和双列布置人群荷载的横向分布系数得：1号梁人群横向分布系数2号梁人群横向分布系数3号梁人群横向分布系数2.4、主梁支点截面的荷载横向分布系数（采用杠杆法）1、绘制1号、2号、3号梁的荷载反力影响线；2、确定荷载的横向最

6、不利的布置；（见图七）3、内插计算对应于荷载位置的影响线纵标；图七 各主梁的横向分布影响线及荷载布置由杠杆法计算得到1、2、3号梁的横向分布系数1号梁横向分布系数人群荷载横向分布系数为汽车荷载横向分布系数为2号梁横向分布系数人群荷载横向分布系数为汽车荷载横向分布系数为3号梁横向分布系数人群荷载横向分布系数为汽车荷载横向分布系数为横向分布系数总汇梁号跨中段的分布系数支点的分布系数汽车荷载人群荷载汽车荷载人群荷载10.5130.5970.43751.42220.4560.3980. 5030.40.40.593750三 活载内力计算汽车车道荷载标准值。查JTG D602004规范，桥面净宽,车辆双

7、向行驶，7.0横向布置车队数为2，不考虑折减系数，。公路级车道荷载：计算跨径=24.5m，位于550m之间,集中荷载标准值均布荷载标准值 计算剪力效应时集中荷载标准值应乘以1.2的系数，则计算剪力时，集中荷载标准值3.1、跨中截面的弯矩和剪力3.1.1弯矩1、汽车荷载作用下跨中弯矩影响线的最大纵标 跨中弯矩影响线的面积 冲击系数 1号梁的跨中截面弯矩图八 （a）汽车荷载和人群荷载 （b）沿梁跨的横向分布系数（c）跨中弯矩影响线 （d）跨中剪力影响线2号梁的跨中截面弯矩3号梁的跨中截面弯矩3.1.2 人群荷载作用下人群荷载集度1号梁的跨中截面弯矩2号梁的跨中截面弯矩3号梁的跨中截面弯矩3.2、剪

8、力1、汽车荷载作用下跨中剪力影响线的最大纵标 跨中剪力影响线的面积 1号梁的跨中截面剪力2号梁的跨中截面剪力3号梁的跨中截面剪力2、人群荷载作用下人群荷载集度跨中弯矩影响线的面积 1号梁的跨中截面剪力2号梁的跨中截面剪力3号梁的跨中截面剪力3.2 1/4跨截面的弯矩和剪力图九 （a）1/4跨弯矩影响线 （b）1/4跨剪力影响线跨中弯矩影响线的最大纵标 跨中弯矩影响线的面积 3.2.1、弯矩1、汽车荷载作用下1号梁1/4跨截面弯矩2号梁1/4跨截面弯矩3号梁1/4跨截面弯矩2、人群荷载作用下1号梁1/4跨截面弯矩2号梁1/4跨截面弯矩3号梁1/4跨截面弯矩3.2.2、剪力跨中弯矩影响线的最大纵标

9、 跨中弯矩影响线的面积 1、汽车荷载作用下1号梁1/4跨截面剪力2号梁1/4跨截面剪力3号梁1/4跨截面剪力 2、 人群荷载作用下1号梁1/4跨截面剪力2号梁1/4跨截面剪力3号梁1/4跨截面剪力3.3 支点剪力图十 （a）汽车荷载和人群荷载 （b）沿梁跨的横向分布系数（c）梁上荷载分成两部分 （d）支点剪力影响线3.3.1、汽车荷载作用下1号梁支点截面剪力由于，设集中荷载作用于距支点位置处，则由 即可解得 取荷载作用于支点处 2号梁支点截面剪力 由于，则3号梁支点截面剪力 由于，则3.3.2 人群荷载作用下 1号梁支点截面剪力2号梁支点截面剪力3号梁支点截面剪力 桥梁支点、1/4跨和1/2跨

10、弯矩、剪力表梁号荷载类型弯矩（kN·m）剪力（kN）支点1/4跨1/2跨支点1/4跨1/2跨1汽车01160.031546.58258.98199.10122.02人群075.56100.7826.889.254.112汽车01031.141374.74279.17176.98108.45人群050.3967.198.466.172.743汽车0904.511215.67313.28155.2495.14人群050.6597.536.06.202.76四、恒载内力计算4.1 恒载集度 主 梁： 横隔梁： 人行道和栏杆： 桥面铺装 作用于主梁上的全部恒载集度4.2恒载内力 跨中截面 1

11、/4跨截面支点截面恒载内力表项目弯矩M（kN·m）剪力Q（KN）支点0163.211/4跨79.7381.601/2跨999.6405、主梁内力组合由表可查得，恒载作用效应的分项系数为1.2，活载作用效应的分项系数为1.4；由此可知：组合内力=1.2恒载内力+1.4活载内力由以上公式计算得1、2、3号梁的组合内力如下表所示：梁号荷载类型弯矩（kN·m）剪力（kN）支点L/4L/2支点L/4L/21恒载0679.36905.81161.0380.520汽车荷载01041.761389.03258.98199.10122.02人群荷载064.9286.5720.118.663.

12、851.2恒载0815.251086.97193.2496.6201.4（汽+人）01549.352065.84390.73290.8176.22组合内力02564.583152.81583.97387.42176.222恒载0679.36905.81161.0380.520汽车荷载0924.671252.90279.17176.98108.45人群荷载043.1457.527.885.752.561.2恒载0875.251086.97193.2496.6201.4（汽+人）01354.931806.59401.87255.82155.41组合内力02250.162893.56595.11352.44155.413恒载0679.36905.81161.0380.520汽车荷载0807.571076.