装配式混凝土简支T型梁桥设计9

1、课程编号： 021141桥梁工程课程设计大纲2 周2 学分一、课程设计性质、目的及任务 桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节， 是学生修完 桥梁 工程课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。 其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论， 为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。其任务是通过本次课程设计，要求熟练掌握以下内容： 1梁式桥纵断面、横断面的布置，上部结构构件主要尺寸的拟定。 2梁式桥内力计算的原理，包括永久作用的计算、可变作用的计算（尤其是各种荷载横向分布 系数的计算） 、作用效应的组合。3梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置，以及正截面抗弯、

2、斜截面抗剪、斜截 面抗弯和挠度的验算，预拱度的设置。4板式橡胶支座的设计计算。二、适用专业交通土建专业三、先修课程 材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、 道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计 （上部结构） ，其下部结构为重力式桥墩和 U 型桥 台，支座拟采用板式橡胶支座。学生在教师的指导下，在两周设计时间内，综合应用所学理论知识和 桥梁工程实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成装配式钢筋混凝 土 T 型梁桥的设计。基本要求为： 计算书应内容完整， 计算正确， 格式规范

3、， 叙述简洁， 字迹清楚、 端正， 图文并茂； 插图应内容齐全，尺寸无误，标注规范，布置合理。五、课程设计内容1题目：装配式钢筋混凝土简支2基本资料（1）桥面净空：净一9+2X lm（ 2）永久荷载：桥面铺装层容重（ 3 ）可变荷载：汽车荷载，公路T 形梁桥设计（上部结构）丫 =23kN/m 3。其他部分 丫 =25kN/m 2。-I级（或n级），人群荷载2.5kN/m2;人行道+栏杆=5kN/m2。（4 ）材料：主筋采用n级钢，其他用I级钢，混凝土标号C40。5）桥梁纵断面尺寸：标准跨径 Lb=25m，计算跨径 L=24.5m，桥梁全长 L , =24.96m （或标准跨径 Lb=30m，计

4、算跨径 L=29.5m，桥梁全长 L, =29.96m）。3设计内容（ 1 ）纵横断面设计。根据给定的基本设计资料， 参考标准图、 技术规范与经验公式， 正确拟定桥梁纵断面和横断面的 布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定 T 形主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。绘制桥梁横 断面布置图、纵断面布置图， T 形梁细部尺寸图。（2）行车道板计算。确定行车道板类型，进行行车道板恒载内力计算、 活载内力计算、作用效应组合，获得行车道板 最大设计内力值。（3）主梁内力计算。选取控制截面分别进行主梁恒载内力计算、 活载内力计算， 以及作用效应的组合计算 （含承载能 力极限状态和正常使用极限状态两种极限状

5、态的作用效应组合） 。其中进行主梁活载内力计算时，荷 载横向分布系数的计算，要求根据主梁空间位置及主梁间连接刚度的不同，分别对各片主梁采用杠杆 原理法、偏心压力法、修正的偏心压力法、铰接板法、 G-M 法等来计算荷载横向分布系数，并对荷载 横向分布系数的计算结果进行汇总； 随后选取其中一种跨中荷载横向分布系数的计算结果与杠杆原理 法的计算结果进行主梁内力作用效应的组合计算（含跨中最大弯矩值、跨中最大剪力值和支座截面的 最大剪力值） ，形成各片主梁的内力计算汇总表。根据内力计算汇总表，确定主梁各截面的最不利内 力值作为设计值。（4）配置钢筋及验算。根据主梁跨中最大弯矩设计值， 进行主梁纵向受拉钢

6、筋的配置； 根据主梁跨中最大剪力设计值和 支座截面的最大剪力设计值，进行弯起钢筋和箍筋的配置。根据以上钢筋配置进行主梁正截面抗弯、 斜截面抗剪、斜截面抗弯，和变形、裂缝的验算，设置预拱度，保证主梁有足够的强度、刚度、稳定 性和耐久性。绘制跨中截面钢筋布置图，弯起钢筋和箍筋布置图。（ 5）板式橡胶支座设计。 确定支座的平面尺寸、确定支座的高度、验算支座的偏转情况，验算支座的抗滑稳定性。六、主要参考书1. 桥梁工程刘夏平主编，科学出版社， 20072公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004 ），人民交通出版社 3公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004 ），人民

7、交通出版社 4桥梁混凝土结构设计原理计算示例黄侨，王永平编著，人民交通出版社，2006七、评价方式结合学生课程设计期间独立完成的情况、计算说明书的质量综合评价。八、说明本课程设计安排在桥梁工程课程讲授完成后集中 2 周进行。条件许可也可以穿 插在课程讲授过程中进行，效果更好。大纲制定者：朱玉晓大纲审定者：大纲批准者：目录装配式钢筋砼简支 T 型梁桥设计 3主梁设计 5一、结构尺寸拟定 5二、主梁内力计算 8（一）主梁的荷载弯矩横向分布系数 8（二）、内力计算 141恒载内力 152、活载内力计算 16三、截面设计、配筋与验算。 211） 截面设计 212） 截面复核 214）跨中截面的纵向受拉

8、钢筋计算 225）腹筋设计 23（4）箍筋设计 24（5）弯起钢筋及斜筋设计 25（6）斜截面抗剪承载力的复核。 29四、裂缝宽度验算 30五、变形验算 31六、横梁的计算 321. 横隔梁弯矩计算 322. 横隔梁截面配筋与验算 34七、支座（局部承压）计算 36八、行车道板计算 37九、桥型总体布置图和主梁钢筋构造图 装配式钢筋砼简支T型梁桥设计、课题与设计资料（一）设计资料1装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计（1）桥面净空净一7+2X 0.75m人行道（二）设计荷载（双学号）一公路I级和人群荷载标准值为3kN. m2（三）主梁跨径和全长标准跨径：lb = 16.00 m （墩中心距离）；计

9、算跨径：I =15.50 m （支座中心距离）;主梁全长：1全二15.96 m （主梁预制长度）。（四）材料钢筋：主钢筋采用HRB335其它用钢筋采用R235混凝土：（双学号）C30（五）缝宽度限值：U类环境（允许裂缝宽度 0.02mm o（六）设计依据 公路桥涵设计通甩规范（JTGD6 2004） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD6 2004）（七）参考资料桥梁工程，姚玲森主编，人民交通出版社，北京。桥梁计算示例集一混凝土简支梁（板）桥，易建国主编，人民交通出版社, 北京。结构设计原理，沈浦生主编。（8）桥位断面见附件。、任务与要求1、结构尺寸拟定；2、主梁内力计算；3、主

10、梁正截面、斜截面设计与复核，以及全梁承载能力校核；4、局部承压的计算；5、钢筋混凝土受弯构件的变形与裂缝计算；6、绘制桥型总体布置图和主梁钢筋构造图；7、总说明书（包括文件装订） 。主梁设计一、结构尺寸拟疋 主梁截面尺寸：根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004,梁的高跨比的经济范围在 1/11到 1/16之间，此设计中标准跨径为25m，拟定采用的梁高为1.60m,翼板宽1.7m，腹板宽 0.18m。 主梁间距和主梁片数：桥面净空：净一9+2 x 1.0m人行道，采用7片T型主梁标准设计，主梁间距为1.70m。W一一厂7/亠+、行车道板计算计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路一级，桥面铺

11、装为 9cm （计算行车道板安全考虑） 的沥青混凝土和8cm的C40混凝土垫层。1. 恒载及其内力（1）每延米板上的恒载g：沥青混凝土面层及C40混凝土垫层g1：0.17 1.0 23 =3.91kN/mT梁翼板自重 g2 =0.10.161.0 25 =3.25kN/m2合计：g 八 gi 二 7.16kN /m（2）每延米宽板条的恒载内力1 2 1 2弯矩 Mgl7.16 0.76 =-2.06kN *mAg 202剪力 QAg 二 gl0 =7.16 0.76 =5.44kN2. 车辆荷载产生的内力My将车的后轮置于图中位置，后轴作用力为P=140kN,轮压分布宽度如图所示。对于车轮荷载

12、中后轮的着地长度为a! =°.20m，宽度为耳=0.60m，则有：a -a2H -0.20 2 0.17 = 0.54m2 1b 二 b 2H =0.60 2 0.17 = 0.94m2 1荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:单个车轮：a 二a 2l 0.54 1.52 二 2.06m2 0两个车轮：a 二a 2l d =0.54 1.52 1.4 =3.46m2 0冲击系数1=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为:两个车轮：2 pb2 X1400 94Sf -;)一(1.343.46)(。.76一 * 曲例山单个车轮：pb1400 94叽 质"；).3 4 3.46)(°

13、;.76 一 /.呎山作用于每米宽板条上的剪力为：2P2汇140Q (1 ')1.326.30 kNAp4a4 3.463. 荷载组合恒+汽：基本组合：M 1.2M1.4M1.2 (-2.06) 1.4 (-13.81) =-21.8kN mAAgApQ =1.2Q1.4Q=1.2 5.44 1.4 26.30 = 43.35kNAAgAp所以，行车道板的设计内力为：Ma 21.8kN *mQa =43.35kN4. 配筋I 类环境，取 r0=1.0C40 混凝土： fcd=18.4MPa ftd=1.65MPa E b=0.56HRB335中: fsd=280MPa(1) 求混凝土相

14、对受压区高度x悬臂根部高度h=16cm净保护层厚度2cm,取 14钢筋有效咼度 h0=h-a-d/2=0.13按( D62) 5.2.2 条： r °Mfcdbx(h0-x/2)故x=0.0156m取为 0.016m<E b h0=0.56 0.133=0.074m(2) 求钢筋面积Asf bx按(D62) 5.2.2 条：fsdAs=fcdbx故 As=cd =1.05 10" m2 =10.5 cm2f sd配筋取 14钢筋，按间距14cm配置，每米板宽配筋为As=10.77cm2>10.5cm2尺寸验算：按（D62） 5.2.9 条抗剪上限值0Vd =43

15、.35KN 兰0.5切0山 fU7bh0（kN） = 423.75KN 按（D62）条抗剪上限值=43.35KN <0.50 102 ftdbh0 （kN 110.55KN由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按第条构造要求配置箍筋，取分布钢筋10 25（5）承载力验算：f sdAS=fcdbx得x=280 10.7718.4 100= 0.0164md=f cdbx(h o-x/2)Mj=18.4 103 0.0164 (0.133 -0.0082) = 37.66KN m .MA =21.8KN m 满足要求二、主梁内力计算（一）主梁的荷载弯矩横向分布系数1. 跨中荷载弯矩横

16、向分布系数（按 G-M法）（1）主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix、ITx求主梁截面的重心位置（下图单位：cm） ax二 33.17cm（160 一 18） 11 11 110 18 1102（160 -18） 11 110 18丄 18 1103I =丄"42 "13 +142 如仆（33.17耳） +x 12 2 121102_2 418 110（三17）"17 10 "T形截面抗矩惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即:3It 八Cjbjtj式中：Ci 为矩形截面抗扭刚度系数；b、ti为相应各矩形的宽度与厚度。t0 111查表可知： 丄= =0 .069

17、 ： 0.1, s =b11 .603t2b20.181.10.11=0.182, c2= 0.295故 lT 1 1.6 0.113 0.295 0.99 0.182.41 10m4 x 3单位抗弯及抗扭惯矩:_2-4 4Jx =1/b=4.1517 10 /160 = 2.595 10 m /cmJTx = I T / b = 2.41 x 10 /160 = 1.506x 10, m4 / cm(2) 横隔梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度入计算(图如下)：k 1专一C1c严4F十横隔梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：1I = 4b = 4 1.6 = 6.4mc (3.850.18) = 1

18、.835m2= 0.80m b'= 0.18m% 二1*83% 4 = 0.287根据理论分析结果，入值可按%之比值由表可查计算得：% =0.654，所以: = 0.654c = 0.654 1.835 = 1.2m求横隔梁截面重心位置ay：ay2 碍 hbP2 h1 h b2 1.20.11220.180.822 1.2 0.11 0.8 0.18= 横隔梁的抗弯和抗扭惯矩I y、I Ty :122 h；2 g (ayE)2 丄 bh 3 bh (h -ay)2 =1.67 10，m42 12 2ITCidh； c2b2h；y!=°.1%85=0.0286<0.1，查

19、表得G =%，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取&=% ； % =°1%8-011 = 0.26心0.1，查表得利用内1插值法求得：s=0.278 故 |T = X3.85X 0.113 +0.278汉0.69汉 0.183 =1.973"0°m41Ty6单位抗弯及抗扭惯矩：Jy =ly/b厂 1.67 10/385 100 = 0.4338 10m4/cmJTy <Ty/b1 九973 10'/385 WO 7512 10'm4/cm(3) 计算抗弯参数二和抗扭参数：二 0.4034.04 2.595 10*

20、15.50.4338 10,式中：B桥宽的一半；I p 计算跨径。OS按规定第条，取G=0.43E则:、-二 0.0460 二 0.214_0.43_(1.506_0.512)_102 2.595 10，0.4338 10,（4）计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知日=0.403，查G-M图表，可查得下表数值:梁 位荷载位置b4b"2b 才0b4b2_3b4-bK100.920.951 . 001.051.081.051.000.950.92b/41.08 11.091.1 :1.111.060.99 10.920.840.79b/21.2901.2601.2101.1101.0000

21、.9000.8100.7200.660b3/41.5601.4301.2601.0900.9600.8300.7300.6600.580b1.9701.5301.3001.0800.9100.7900.6600.5700.480K000.750.890.9901.141.211.140.9900.890.75b/41.5301.4301.3201.2601.1200.8900.6200.3500.100b/22.8902.1001.7601.3901.0000.6300.230-0.170-0.560b3/43.3602.7602.1101.4800.8900.380-0.180-0.580-

22、1.060b4.4003.5002.4001.5600.6300.120-0.560-1.070-1.690用内插法求得各梁位处值（如下图）：II111L a L -1 一10C LI -J-l;心1号、5号梁：W3 (Kb-K3) 0.2 = 0.2心 0.8K3bbb4442 号、4 号梁：-(K, -K, ) 0.4=0.6K,0.4K,bbbbb224243号梁：K、K0（K0系梁位在0点的K值）列表计算各梁的横向分布影响坐标值（如下表）：梁号计算式何载位置b2b4b2b40b4b23 一 b4-b1K 1 =0.2 K1b +0.8K 31 _b41.6421.4501.2681.0

23、880.9500.8220.7160.6420.560K '0 =O.2K0b +0.8K 300b0±b43.5682.9082.1681.4960.8380.328-0.256-0.678-1.186A = K'i-K'o-i.926-i.458-o.9oo-o.4o8o.ii2o.494o.972i.32oi.746-o.4i2-o.3i2-o.i93-o.o87o.o24o.io6o.2o8o.282o.374Kg = K'°+还3.i562.596i.975i.4o9o.862o.434-o.o48-o.396-o.8i235o.6

24、3io.5i9o.395o.282o.i72o.o87-o.oio-o.o79-o.i62K'i=0.6Kib 4°.4»i.2o6i.i92i.i66i.iioi.o24o.936o.854o.768o.7i2K 'o =0.6K b +0.4K bor04-2.346i.832i.584i.338i.o48o.734o.386o.o38-o.2962 = K'i_K'o-i.i4o-o.64o-o.4i8-o.228-o.o24o.2o2o.468o.73oi.oo8-o.244-o.i37-o.o89-o.o49-o.oo5o.o43o

25、.iooo.i56o.2i6Ka = K'o+A2.io2i.695i.495i.289i.o43o.777o.486o.i94-o.o8on =Kq/5o.42oo.339o.299o.258o.2o9o.i55o.o97o.o39-o.oi6K'i =Kioo.92oo.95oi.oooi.o5oi.o8oi.o5oi.oooo.95oo.92oK'o=Kooo.75oo.89oo.99oi.i4oi.2ioi.i4oo.99oo.89oo.75o3"K'i-K'oo.i7oo.o6oo.oio-o.o9o-o.i3o-o.o9oo.oio

26、o.o6oo.i7oJeto.o36o.oi3o.oo2-o.oi9-o.o28-o.oi9o.oo2o.oi3o.o36Ka = K'o+MrQo.786o.9o3o.992i.i2ii.i82i.i2io.992o.9o3o.786口=心/5o.i57o.i8io.i98o.224o.236o.224o.i98o.i8io.i57(5) 绘制横向分布影响线(如下图)，求横向分布系数run1. 按公路-i级和人群荷载标准值3kN/m2设计，计算各梁的横向分布系数:汽车荷载：11 号梁仃气=2 号梁2汽=丄(0.339 0.266 0.204 0.103) = 0.465213 号梁3

27、汽(0.181 0.219 0.235 0.201) =0.4182人群荷载：1号梁1人二0.6172号梁2人二0.4103 号梁3人二0.160 2 =0.322. 梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽车荷载：(如下图) (0.519 0.304 - 0.164 0) = 0.494i-ml 汽'=1/2 0.875=0.438公路I级m2m3人群荷载m2汽=1/2 1.000=0.500汽'=1/2(0.938+0.250 ) =0.594ml 人=1.422人=-0.422m3 人=0（二）、内力计算1恒载内力(1) 恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计

28、算如下主梁：g1 =0.18 1.1(1.6 一0.18)(°.°8 °.14) 2.50=8.86KN/m2横隔梁：对于边主梁：g2 =0.69 0.14 0.71 5亠15.5 25 = 0.59( KN /m)对于中主梁：1g2 = 2 0.59 = 1.18( KN /m)桥面铺装层：沥青混凝土： 0.02 X 1.6 X 23=0.74 (KN/m)混凝土垫层(取平均厚 9cn)： 0.09 X 1.6 X 24=3.46 ( KN/m所以 g3 =0.74 3.46 =4.2KN /m作用于边主梁的全部恒载g为：g=8.86+0.59+4.2=13.6

29、5KN/m)作用于中主梁的恒载强度为：g1=8.86+1.18+4.2=14.24(KN/m)2、恒载内力计算边主梁弯矩和剪力，有：glxgx)M x x - gx(I -x)222glg门八Qxgx (l - 2x)22边主梁恒载内力内力截面位置剪力Q(KN)弯矩M (KNmX=0105.80X=l/413.65/2 X (15.5 15.5/2)=52.913.65 X 15.5/8 X (15.5 15.5/4)=307.4X=l/2013.65 X 15.5/4 X (15.5 15.5/2)=409.9中主梁恒载内力内力截面位置x剪力Q (KN)弯矩M (KNmX=0110.40X=

30、l/414.58/2 X (15.5 15.5/2)=55.214.58 X 15.5/8 X (15.5 15.5/4)=320.7X=l/2014.58 X 15.5/4 X (15.5 15.5/2)=427.62、活载内力计算(1)荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路I级人群何载备注跨中mc0.4940.617G-M法计算边主梁支点m°0.4381.422杠杆法计算跨中mc0.4650.410G-M法计算中主梁2支点m00.500-0.422杠杆法计算跨中mc0.4180.320G-M法计算中主梁3支点m00.5940杠杆法计算(2) 计算边主梁公路I级荷载的跨中弯矩和1/4

31、处弯矩简支梁的基频：式中：I 结构的计算跨径，I =15.5mE 混凝土弹性模量，E=3.0 X 1010N/m2Ic 结构跨中截面的惯矩，十c =0.0415 m4me 结构跨中处单位长度质量(mc=G/g),mc=13.65 X 103/9.81=1. 39 X 103Ns2 /m3将以上数值代入公式，可得：h=6.187Hz根据公路桥涵设计通用规范(JTG D602004),当1.5Hz < f < 14Hz时,J =0.1767ln f -0.0157，则可得：1- 1(0.1767 In6.187 _ 0.0157) = 1.306=1,双车道不折减。公路I级车道荷载的q

32、k值和Pk值按公路I级相应值qk=10.5KN/m15 5 _5Pk=180( 1+)=222KN50 - 51跨中：国=一|2=1/8 x 15.5 X 15.5=30 m2 y=l/4=3.875831/4 跨:二丄l2=3X 15.5 X 15.5/32=22.5 m2y=l/16=0.9732故得：Mi =(1 二) ； 5cq(qkPk y)=1.306 X 1 X 0.494 X( 10.5 X 30+222X 3.875)=758.23KN mM i (1 八；*mcq(q Pk *y)=1.306X 1X 0.494 X( 10.5 X 22.5+222 X 0.97 )=29

33、1.35KN m(3) 计算边主梁人群荷载的跨中弯矩和I/4处弯矩。M 1= mcr pr =0.617 X( 3X 0.75 ) X 30=41.65KN m2*M1 二 mcr pr=0.617 X( 3X 0.75 ) X 22.5=31.24KN m7*(4) 计算中主梁2公路U级荷载的跨中弯矩和1/4处弯矩。M i (1) ； *mcq(qPk *y)q=1.306 X 1 X 0.465 X( 10.5 X 30+222X 3.875) =713.72KN m4q=(1) ； *mcq(qPk *y)=1.306 X 1 X 0.465 X( 10.5 X 22.5+222 X 0

34、.97 ) =274.25KN m(5) 计算中主梁2人群荷载的跨中弯矩和I/4处弯矩。M 1 =mcr pr=0.410 X( 3X 0.75 ) X 30=27.67KN m-r2M 1 =mcr pr=0.410 X( 3X 0.75 ) X 22.5=20.75 KN m(6 )计算中主梁3人群荷载的跨中弯矩和I/4处弯矩。M i 二(1 八；mcq(q Pk *y)q=1.306X 1 X 0.418 X( 10.5 X 30+222X 3.875) =641.57KN mM；q，7 叫(qk '"=1.306 X 1 X 0.418 X( 10.5 X 22.5+

35、222 X 0.97 ) =246.52KN m(7)计算中主梁3人群荷载的跨中弯矩和1/4处弯矩二 mcrPr=0.32 X(3X 0.75 )X 30=21.6KN mM 1=mcr pr =32 (3X 0.75 ) X 22.5=16.2KN m4*弯矩组合表(单位：kn- m梁号内力恒载人群汽车1.2 恒+1.4 (汽 +人)1M 12409.941.65758.231621.71M 14307.431.24291.35820.512M 12427.627.67713.721551.07M 14320.720.75274.25797.843M 1T427.621.6641.57144

36、1.56M 14320.716.2246.52752.65(8)计算边主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面车道活载的最大剪力鉴于跨中剪力Q1的影响线的较大坐标位于跨中部分，故采用全跨统一的荷载横向分2布系数来计算Q1 的影响线面积： =1/2X 1/2X 15.5X 0.5=1.9382边主梁：Q1 =1.306X 1X 0.494X( 10.5X 1.938+1.2X 222X 0.5) =99.06KN 齐中主梁2:Q1 =1.306X 1X 0.465X( 10.5X 1.938+1.2X 222X 0.5) =93.24KN2,q中主梁3:Q1 =1.306X 1X 0.418X( 10.

37、5X 1.938+1.2X 222X 0.5) =83.82KN2,q(9)计算边主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面人群荷载最大剪力边主梁：Q1=0.617X( 3X 0.75)X 1.938=2.69KN2，r中主梁2：Q1=0.410X( 3X 0.75)X 1.938=1.78KN2，r中主梁 3:Qi =0.320X( 3X 0.75)X 1.938=1.39KN,r2(10)计算边主梁、中主梁2、中主梁3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化图和支点剪力影响线。横向分布系数变化区域段长度：a=1/2X 15.5 3.85=3.9m对应于支点剪力影响线的荷载布置，如图

38、所示：影响线的面积为：- =1/2X 15.5X 1=7.75m因此按下列式子计算：Q°q 二(1)；讥(qk 1.2Pk * y) Qq边主梁：Q0q=1.306X 1X 0.494 (10.5X 7.75+1.2X 222X 1) + ：Q0q=224.37KN+ ：Q°q中主梁 2： Q°q=1.306X 1X 0.465 (10.5X 7.75+1.2X 222X 1) +Qq=211.2KN+ Q0q中主梁 3： Q0q=1.306X 1 X 0.418( 10.5X 7.75+1.2X 222X 1) + . ：Q0q =189.85KN+ ：Q0q附

39、加三角形荷载重心处的影响线坐标为：11 (15.53.9)_3y0.916，且 : me15.5因此，按下列式子计算：. aQa 二(1 儿'二)；(mo - me )qk y (m° - me) 1.2 Pk y2边主梁：3 9Qa =1.306 1 (0.438-0.494) 10.5 0.916 (0.438-0.494) 1.2 222 12=-20.86 KN中主梁2：3 qQa =1.3061 (0.5 -0.465) 10.5 0.916(0.5 - 0.465)1.2 222 12=13.03KN中主梁3:3 9ZQa =1.306x1 x(0.5940.41

40、8)x10.5x0.916+(0.5940.418)x1.2x222>d=65.54KN2故公路I级荷载的支点剪力为：边主梁：Qo, q =224.37-20.86=203.51KN中主梁 2: Qo, q=211.2+13.03=224.23KN中主梁 2: Q。，q=189.85+65.54=255.39KN(11)计算边主梁、中主梁2、中主梁3支点截面人群荷载的最大剪力为：根据人群荷载的横向分布系数可得人群荷载的支点剪力为：a边主梁：Q°c. =mc Pr(m° -mJPr y2=0.617 X (3 X 0.75) X 7.75+3.9/2(1.422-0.6

41、17) X (3 X 0.75) X 0.916=13.99KNa中主梁 2: Q°c 二 me Pr(m° -mJ Pr y2=0.410X( 3X 0.75)X 7.75+3.9/2( 0.42-0.37) X( 3X 0.75)X 0.916=3.80KNa中主梁 3:Q°e =me Pr(m°y2=0.32 X( 3X 0.75)X 7.75+3.9/2(0 0.342 ) X( 3 X 0.75)X 0.916=4.29KN剪力组合值（单位：KN梁号内力恒载人群汽车1.2 恒+1.4 (汽 +人)1Q 0105.813.99203.51415.

42、6402.6999.06144.002Q 0110.43.8224.23448.89Q k01.7893.2136.493Q0110.44.29255.39491.97Q 101.3983.82117.35三、截面设计、配筋与验算。由附表查得 fcd=13.8MPa ftd=1.39MPa fsd=280MPa ；b=0.56,。=1.0弯矩计算值 M= 0Md=1621KN mhf =(80+140)/2=110mm1)截面设计采用焊接钢筋骨架，故可设as =30mm 0.07 h =30 0.07 1100 =107mm，则截面有效高度h。=1100 -107 . 993mm。翼缘的有效宽

43、度为：按计算跨度 b'f =1/3 =15500/3 = 5170mm按翼缘厚度 b'f -b 12h'f =160 12 110 =1480mm(1)判定T形截面类型''hf110fcdb f h f (h0) =13.8 1480 110 (993)2 26 6= 2107.3 "<106N mm >M =162110° N mm所以是第一类截面。(2)求受压区高度，可得6X1621 10 -11.5 1480x(993)整理后，可得出合适解为x = 100mm ： h'f = 110mm(2)求受拉钢筋面积A

44、将x = 100mm代入方程，可得Asfcd b f x13.8 1480 1002802二 6078mm选择钢筋为8 28 4 20，截面面积As = 6182mm2。钢筋叠高度为6层，布置如图混凝土保护层厚度去30mm>d=28m及附表中规定的30mm钢筋间横向净距：Sn=180 -2 31.6 -2 30 =56.8mm 40mm及 1.25d=1.25 28 =35mm故满足构造要求2)截面复核已设计的受拉钢筋中8 28 4 20的面积为6182mm2 , fs280MPa 。由布置图可以求得as，即 卩4926(302 31.6)1256(304 31.6 22.7)as110

45、mm4926 1256则实际有效高度h0 =1100 一 110 =990mm。(1) 判断T形截面的类型' ' 6fcdbfhf =13.8 1480 110 =2.247 10 N mmfsdAs =6182 280 =1.731 106 N mm由于fcdb'fh'f fsdAs，故为第一类T形截面。(2) 求受压区高度x，即fsdAs280 6182'x 一 l85mm ： h f = 110mmfcdb f13.8 1480(3) 正截面抗弯承载力，求得正截面抗弯承载力Mu为x85Mu 二 fcdb f x(h0 -一)=13.8 1480 8

46、5 (990)226 6= 1645 10 N *mm M =1621 10 N *mm又61823.47% min -0.2%，故截面复核满足要求。bh0180 7903) 已知设计数据及要求梁体采用C30混凝土，轴心抗压强度设计值 J =13.8MPa，轴心抗拉强度设计值ftd =1.39MPa。主筋采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值fsd=280MPa ;箍筋采用R235钢筋，直径8mm抗拉强度设计值fsd =195MPa。取Y。=1.0简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为跨中截面 Md,l/2 =1621kN 呵乂心=144kNl/4 跨截面 Md,|/4 =820kN

47、*m支点截面 Md,。=0,Vd,° =492kN要求确定纵向受拉钢筋数量和进行腹筋设计。4) 跨中截面的纵向受拉钢筋计算由前面的计算可知：跨中截面主筋为8 28 4 20 ,焊接骨架的钢筋层数为6层，纵向 钢筋面积As = 6182mm2，截面有效高度h。=990mm ,抗弯承载力M 口 =1645kN> Y0M d,|/2 = 1621kN *m。5）腹筋设计（1）截面尺寸检查根据构造要求，梁最底层钢筋2 28通过支座截面，支点截面有效高度为h0 = h -（30= 1054mm2（0.51 x 10冷 /CTbho = （0.51 x 10，） J30 x 180 x 1

48、054= 529.9kN > Y0Vd,0 =492kN截面尺寸符合设计要求。（3）检查是否需要根据计算配置箍筋跨中段截面：（0.5 10 rgb% =（0.5 10'） 1.39 180 990 =98.2kN支点截面：（0.5 10，） ftdbh0 =（0.5 10”）1.39 180 1054 =131.9kN （0.5X10）ftdbh0 =98.2kN <Vd,l/144kN <Vd,0 =492kN故可在梁全跨范围内按构造配置箍筋。（4）计算剪力图分配1P34')35UI775CP*I-tIJWFt 煉寸皿 nr . W+t KN根据公路桥规规定

49、，在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高h=1100mm范围内，箍筋的间距最大为100mm距支座中心线为h/2处的计算剪力值（V'）由剪力包络图按比例求得，为V' _LV。-h（V。-Vi®-L_ 15500 492 -1100（492 -98.2）15500=464.05KN其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为0.6V'=278.34KN;应由弯起钢筋（包括斜筋）承担的剪力计算值最多为 0.4 V =185.62KN,设置弯起钢筋区段长度为Xw =185.6 7750/（492 -144） =4133mm（4）箍筋设计采用直径为8mm勺双肢箍，箍筋截

50、面面积 Asv = nAsv1=2X 50.3=100.6 mm2在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等距离布置。为了计算简便，斜截面内纵筋配筋率'及截面有效高度h。可近似按支座截面和跨中截面的平均取用，计算如下：跨中截面/2=3.4>2.5，取 匚2 =2.5，h°=990mm支点截面则平均值分别为订=0.65 , h0=1O54P= (2.5+0.65 ) /2=1.57h0= (990+1054) /2=1022mm“、占a2ia23(0.56xl0»)( 2 + 0.6p)f?Asv fsvbh。2箍筋间距 Sv- -cu，k sv sv -(V

51、)1 1.12(0.56 10占)(2 0.6 1.57)30 100.6 195 180 1022464.052=187mm确定箍筋间距Sv的设计值尚应考虑公路交规的构造要求。若箍筋间距计算值去Sv=180m麻1/2h=550及400mm是满足规范要求的。而且箍筋配筋率 二10060.31% =min =0.18%。综上可知，符合规范要求。bSv180"80在支座中心向跨径长度方向的1100mn范围内，设计箍筋间距Sv=100mm尔后至跨中截面统一的箍筋间距取Sv=180mm(5) 弯起钢筋及斜筋设计设采用架立钢筋为22，钢筋中心至梁受压翼板上边缘距离 a's=56mm。弯起钢筋的弯起角度为45°，现弯起N1N5钢筋，计算如下：简支梁的第一排弯起钢筋的末端弯折点应位于支座中心的截面处。这时巾为巾1 =1100 -(30 - 31.6 1.5) - (43 25.1 31.6 0.5) = 939mm弯起钢筋的弯起角度为45°，