桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)

1、桥梁工程课程设计计算书姓 名： 学 号： 班 级：指导老师： 时 间： 1 / 29目 录T型梁桥设计书3一、基本资料31.桥梁长度32.桥面铺装33.桥面净空34.设计荷载35.材料3二、设计过程31、基本资料32、内力计算4（1）恒载及内力计算（以纵向1米宽的板条进行计算）4（2）车辆荷载产生的内力5（3）内力组合（承载能力极限状态内力组合）5（4） 行车道板的配筋53、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数64、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数85、主梁内力计算10（1）恒载集度10（2）恒载内力116、活载内力计算12（1）荷载横向分布系数汇总12（2）计算12（3

2、）计算公路I级荷载的跨中弯矩13（4）计算跨中截面车道活载最大剪力15（5）计算支点截面车道荷载最大剪力166）计算支点截面人群荷载最大剪力187、内力包络图198、配筋计算20（1）受拉钢筋的配置20（2）箍筋与弯起钢筋的配置21（2）计算各排弯起钢筋截面积A239、挠度验算25（1）相关参数25（2）开裂截面换算截面的惯性矩26（3）全截面的几何特征计算26（4）计算刚度的取用27（5）跨中挠度的计算。277、裂缝宽度验算27T型梁桥设计书一、基本资料1.桥梁长度桥梁标准跨径：20.00m；计算跨径19.50m；主梁预制长度19.96m；横截面由5片主梁构成，主梁间距1.6米，横梁高1.3

3、0米2.桥面铺装防水砼厚12cm，容重25KN/m³3.桥面净空净-7+2×0.75m4.设计荷载公路级，人群荷载3.0kN/，5.材料（1）钢筋，其技术指标见表1；（2）混凝土其技术指标见表2，主梁、桥面铺装（防水）为C40，栏杆、人行到为C30表1 钢筋技术指标种 类弹性横量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度级（MPa）195195235级（MPa）280280335表2 混凝土技术指标种 类设计强度标准强度弹性模量轴心抗压轴心抗拉轴心抗压轴心抗拉C3018.4MPa1.65 MPa26.8 MPa2.40 MPaC4013.8 MPa1.39 MPa20.1 MPa2.

4、01 MPa混凝土剪切模量为弹性模量的0.4倍，泊松比为0.2二、设计过程 1、基本资料桥面宽为净7+20.75，桥面横截面由5片T型主梁构成，主梁间距为1.45米，桥面的横断面如图1所示。图1 桥梁断面图（单位：cm）根据相关规范的规定以及工程实际的情况，T型梁的尺寸如图2所示。图2 T型梁尺寸图横隔梁简图如图3所示。图3 横隔梁简图2、内力计算桥面铺装为12cm厚的防水砼，重度为T型梁翼缘板的重度为（1）恒载及内力计算（以纵向1米宽的板条进行计算）桥面铺装防水砼：T型梁翼板自重：合计：每米宽板条的恒载内力： 弯矩： 剪力：（2）车辆荷载产生的内力 将后轮作用于饺缝轴线上，后轮作用力为，轮压

5、分布宽度如图4所示。对于车轮荷载中后轮的着地长度为，宽度为由公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）查的，则得：荷载对于悬臂根部的有效分布宽度： 冲击系数：作用于每米宽板条上的弯矩为：（3）内力组合（承载能力极限状态内力组合）（4） 行车道板的配筋钢筋采用HRB335钢筋：，混凝土采用C40水泥混凝土：，a翼缘板的高度：；翼缘板的宽度：b假设钢筋截面重心到截面受拉边缘，则c 计算受压区高度： 由公式：，得：d 求所需钢筋面积e选择并布置钢筋 查规范可知：可供使用的钢筋，然后按照构造布置构造钢筋。 混凝土保护厚度，且满足规范设计要求，所以，取，则有效高度最小配筋率计算：，故实际最小配筋率：

6、f 验算截面 验算受压区高度：验算抗弯承载能力：3、按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数各梁的横向影响线及荷载布置如图6所示（按车辆荷载布置）图6 杠杆法横向分布系数计算图各梁横向分布系数：1号梁：公路I级 人群荷载 2号梁： 公路I级 人群荷载 3号梁：公路I级 人群荷载 4号梁： 公路I级 人群荷载 5号梁：公路I级 人群荷载 4、利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数本桥各根主梁的横截面均相等，梁数，梁间距为，则： 1号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：2号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：3号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：4号梁在2个边主梁处的横向

7、影响线的竖标值为：5号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：各梁的横向影响线及荷载布置如图7所示（按车辆荷载布置）图7 偏心压力法横向分布系数计算图1号梁： 公路I级 人群荷载 2号梁：公路I级 人群荷载 3号梁：公路I级 人群荷载 4号梁：公路I级 人群荷载 5号梁： 公路I级 人群荷载 5、主梁内力计算 （1）恒载集度主梁： 横隔梁：对于边主梁：对于中主梁：桥面铺装层：栏杆和人行道：作用于边主梁的全部荷载g为：作用于中主梁的全部荷载g为：（2）恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力，计算公式如下： 各计算截面的剪力和弯矩值，如下表。表1 边主梁恒载内力 内力截面位置x剪力Q（kN）弯矩M（kN&

8、#183;m）表2 中主梁恒载内力 内力截面位置x剪力Q（kN）弯矩M（kN·m）6、活载内力计算 （1）荷载横向分布系数汇总表3 荷载横向分布系数汇总表梁号位置公路I级人群荷载1跨中0.5380.684支点0.4381.4222跨中0.4690.442支点0.50003跨中0.4000.400支点0.59404跨中0.4690.422支点0.50005跨中0.5380.684支点0.4381.422均布荷载和内力影响线的面积计算公路II级均布荷载（kNm）人群荷载（kNm）影响线面积()影响线图示注：10.5KN/m为公路-I级车道荷载的均布荷载标准值；公路-级车道荷载的均布荷载标

9、准值和集中荷载标准值按公路-I级车道荷载的0.75倍采用。计算跨径小于50m时，人群荷载标准值为3.0kN/m。（2）计算求主梁截面中心位置：翼板的换算平均高度： 主梁抗弯惯性矩：（3）计算公路I级荷载的跨中弯矩简支梁桥的基频：结构的计算跨径，本桥混凝土弹性模量，本桥C40的结构跨中截面的惯矩，本桥结构跨中处单位长度质量（）本桥因此，将以上相应之值代入式中，可得：根据公路桥涵设计通用规范（D60-2004）中第4.3.2条之5，当时，则可得：,双车道不折减。 ；按公路桥涵设计通用技术规范（JTG D602004）内插求得。；根据如下公式可得：表4 公路I级产生的弯矩（kN.m）梁号内力弯矩效应

10、10.5381.27310.547.532384.8751136.4220.469990.6730.400844.9240.469990.6750.5381136.42表5 人群荷载产生的弯矩（kN.m）梁号内力mq弯矩效应10.684347.5397.5320.44263.0230.40057.0440.44263.0250.68497.53按承载能力极限状态，结构重力对结构的承载能力不利时计算弯矩效应组合：表6 跨中弯矩基本组合表（kN.m）梁号内力恒载人群汽车11026.2097.531136.422931.66221062.3263.02990.672732.30431062.3257

11、.04844.922521.55741062.3263.02990.672732.30451026.2097.531136.422931.662（4）计算跨中截面车道活载最大剪力计算公式：表7 公路I级产生的剪力梁号内力剪力效应10.5381.27310.52.442380.5115.3520.469100.5530.40085.7640.469100.5550.538115.35表8 人群荷载产生的剪力梁号内力剪力效应10.68432.445.0120.4423.2430.4002.9340.4423.2450.6845.01（5）计算支点截面车道荷载最大剪力作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变

12、化图形和支点剪力影响线，如图8所示。横向分布系数变化区段长度：对应于支点剪力影响线的荷载布置，如图8所示。影响线面积为。因此，按如下公式计算：1、5号梁：2号梁：3号梁： 附加三角形荷载重心处的影响线坐标为：，因此，按下式计算1、5号梁：2、4号梁：3号梁：故公路级荷载的支点剪力为：1、5号梁：2、4号梁：3号梁：6）计算支点截面人群荷载最大剪力人群荷载的横向分布系数，如图8所示。因此，由下式可得1、5号梁：2、4号梁：3号梁：按承载能力极限状态，结构重力对结构的承载能力不利时计算剪力效应组合：表9 剪力效应组合表梁号位置恒载汽车人群效应组合1210.50226.3524.98597.4680

13、115.355.01167.1012217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3993217.91273.389.01654.315085.762.93123.3464217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3995210.50226.3524.98597.4680115.355.01167.1017、内力包络图弯矩包络图剪力包络图8、配筋计算（1）受拉钢筋的配置钢筋采用HRB335：，混凝土采用C50水泥混凝土：，故，a 假设，并计算取则截面有效高度b 判断T型梁截面类型 故属于第一类T型截面c 求受压区高度x，并验算

14、x故此梁为适筋梁。d 求受拉面积e 选择并布置钢筋查规范可知：可使用的钢筋是，然后按照构造布置构造钢筋，并布置如图9所示。图9 T型主梁配筋图f 截面复合故按照第一类T型梁截面进行验算故主梁的配筋能够使截面安全稳定。（2）箍筋与弯起钢筋的配置a求梁的跨中剪力1、5号梁的跨中剪力：b梁的配晚期钢筋资料 标准跨径20.00m，计算跨径19.5m，按正截面承载能力计算所确定的跨中截面尺寸（见图2）和钢筋布置图（见图9）。主筋为HRB335，1230，架力钢筋为HRB335，214，焊接成多层骨架钢筋。混凝土等级为C40。该梁承受支点剪力，跨中剪力，支点弯矩，跨中弯矩，。c计算截面有效高度 主筋合力作

15、用点至截面下边缘的距离为：； 故截面有效高度 d判断梁内是否需要按计算配置剪力钢筋故梁内需要按计算配置剪力钢筋e核算梁的截面尺寸跨中截面：支点截面：故按正截面承载能力计算所确定的截面尺寸满足抗剪方面的构造要求。f.确定计算剪力绘制此梁半跨剪力包络图，并计算不需要设置剪力钢筋的区段长度。对于跨中截面：不需要设置剪力钢筋的区段长度：按比例关系，依剪力包络图求距支座中心h/2处截面的最大剪力值最大剪力的分配由混凝土与箍筋共同承担最大剪力的不少于60%，即：由混凝土与箍筋共同承担最大剪力的不少于40%，即：g 配置弯起钢筋1） 计算弯起钢筋的区段长度 按比例关系，一句剪力包络图计算需设置弯起钢筋的区段

16、长度（2）计算各排弯起钢筋截面积A计算第一排（对支座而言）弯起钢筋截面积：梁内第一排弯起钢筋拟用斜筋330，该排弯起钢筋截面面积需要量为：而330钢筋实际截面积，满足抗剪要求。弯起钢筋的水平距离计算第二排弯起钢筋截面积：梁内第二排弯起钢筋拟用斜筋330，该排弯起钢筋截面面积需要量为：而230钢筋实际截面积，满足抗剪要求。计算第三排弯起钢筋截面积：梁内第三排弯起钢筋拟用斜筋330，该排弯起钢筋截面面积需要量为：而230钢筋实际截面积，满足抗剪要求。计算第四排弯起钢筋截面积：梁内第四排弯起钢筋拟用斜筋330，该排弯起钢筋截面面积需要量为：而130钢筋实际截面积，满足抗剪要求。计算第五排弯起钢筋截面积：梁内第五排弯起钢筋拟用斜筋330，该排弯起钢筋截面面积需要量为：而130钢筋实际截面积，满足抗剪要求。第五排弯起钢筋弯起点至支座距离为：这说明第五排弯起钢筋弯起点已超过需设置弯起钢筋的区段长以外。弯起钢筋数量已满足抗剪强度要求。h 配置箍筋箍筋选用R235钢筋n8，箍筋间距：箍筋配筋率：9、挠度验算（1）相关参数C40混凝土弹性模量：，HRB335钢筋弹性模量：钢筋与混凝土的弹性模量比：截面有效高度：（2）开裂截面换算截面的惯性矩 可得：（3）全截面的几何特征计算全截面的换算截面面积： 全截面对上边缘的静矩： 换算截面重心至受压边缘的