桥梁设计说明书

1、目录第一章 设计方案比选21.1 设计资料21.2 方案编制21.3 方案比选3第二章 上部结构设计32.1 上部结构尺寸拟定3设计资料3尺寸拟定32.2 桥面铺装42.3 主梁内力计算4主梁恒载作用计算4抗扭修正系数计算52.4主梁配筋计算5主梁配筋估算5主梁配筋验算9主梁抗剪验算132.5横隔梁计算15横隔梁弯矩的计算152.6桥面板设计计算19桥面板内力计算19桥面板配筋计算21第三章 支座设计223.1支座设计计算223.1.1 选定支座的平面尺寸223.1.2 确定支座的厚度22验算支座的偏转情况23验算支座的抗滑稳定性23第四章 下部结构设计244.1设计资料244.2盖梁设计计算

2、244.3桥墩墩柱设计45参 考 文 献66致 谢67装配式简支T形梁桥学生姓名：蔡吉亮 指导教师：张纯摘 要本设计是根据设计任务书的要求和相关规范的规定,对简支梁桥进行方案设计和结构设计的。对该桥的设计，本着“安全、经济、美观、适用”的八字原则，并根据地理位置、交通流量等多方面考虑，最终确定以混凝土T形简支梁桥为设计方案。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在预加力阶段和运营阶段中恒载以及活载的作用，运用杠杆法、刚性横梁法求出活载横向分布系数，并运用影响线进行活荷载最不利情况加载。进行了主梁的荷载计算、内力组合、截面设计与配筋、承载力验算等，同时也进行了盖梁和桩柱计算。关键词：混凝土；

3、T形梁桥；双柱墩 AbstractThis design according to the provisions of the requirements of the design taskand the relevant specification, design scheme and structure design of the beam bridge. On the design of the bridge, in the eight character principle of "sa

4、fety,economic, beautiful, applicable", and according to the geographical location,traffic and other aspects to consider, the final design to concrete T beam bridge.In the design, calculation of the bridge superstructure is focused

5、 on analysis of the bridge in the prestressing stage and operating stage of dead load and live load effect, leverage, rigid crossbeam method of transverse load distributioncoefficient of live, and the use  of live load i

6、nfluence line most unfavorable load.Calculated, girder load combination of internal forces, cross section design and reinforcement, bearing capacity calculation, simultaneously has also carried on the cap and piles calculation.Keywords: con

7、crete; Beam Bridge; double pier第一章 设计方案比选1.1 设计资料双向二车道二级公路，行车速度80公里/小时，路基宽度12米。设计荷载为公路-级1.2 方案编制初步确定装配式钢筋混凝土简支梁桥、钢筋混凝土拱桥、等截面混凝土连续梁桥三种桥梁形式。（1）装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 孔径布置：13m+13m，桥长26米，桥梁净宽2×3.75m。桥面设有1.6%的横坡，纵坡0.64%，每跨之间留有2cm的伸缩缝。结构构造：全桥采用等跨等截面T形梁，主梁间距1.8m。T梁宽1.78m，现浇湿接缝0.02m，每跨共设5片T梁，全桥共计10片T梁。下部构造：桥墩均

8、采用双柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩基础，桥台采用重力式桥台。施工方法：主梁采用装配式施工方法。（2）钢筋混凝土拱桥 孔径布置：采用单跨钢筋混凝土拱桥，跨长26m。结构构造：桥面行车道宽7.5m,两边各设1m的人行道，拱圈采用单箱多室闭合箱。下部构造：桥台为重力式桥台。（3）装配式预应力混凝土连续梁桥 孔跨布置：13m+13m,桥长26m，桥面宽9.5m(整体式)，桥面设有1.5%的横坡，其中中间标高高于外侧标高。主梁结构：上部结构为等截面板式梁。下部结构：上、下行桥的桥墩基础是连成整体的，全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩，桥墩为圆端型形实体墩。施工方案：全桥采用悬臂节段浇筑施工法。1.3 方案比选装

9、配式钢筋混凝土简支形梁桥相对于钢筋混凝土拱桥、装配式预应力混凝土连续梁桥来说，建筑高度较低，易保养和维护，桥下视觉效果好。采用的等截面形式，可大量节省模板，加快建桥进度，简易经济；另外，装配式钢筋混凝土简支T形梁桥的施工周期较短，施工难度较小，故综合各个方面来讲，选择装配式钢筋混凝土简支T形梁桥。第二章 上部结构设计2.1 上部结构尺寸拟定设计资料1. 技术标准：双向二车道二级公路，行车速度80km/h，路基宽度12米2. 标准跨径：13m3. 计算跨径：12.46m4. 桥梁全长：26m5. 桥面宽度：7.5+21.0 =9.5m6. 设计荷载：公路-级7. 材料及特性（1）混凝土：主梁、横

10、隔梁混凝土为C50，桥面铺装层采用沥青表面处治和C25混凝土垫层。（2）钢筋：采用符合新规范的R235,HRB335钢筋。（3）材料容重：C50混凝土=25kN/m3,C25混凝土=24kN/m3,沥青表面处治层=23kN/m3尺寸拟定尺寸见下图：图1：桥梁横断面2.2 桥面铺装桥面为9cm混凝土铺装层(两边最薄处为6cm，按1.6%的坡度过渡到跨中)，重度24kN/m³；2cm沥青铺装层，重度23kN/m³。2.3 主梁内力计算主梁恒载作用计算主梁：边横隔梁：中横隔梁：桥面铺装层：栏杆和人行道：集中荷载：边主梁：中主梁：均布荷载：抗扭修正系数计算抗扭修正系数计算所需的数据

11、表如下表：表2：抗扭修正系数计算数值表45671.0671.0421.0281.021t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.1<0.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3翼板，查表得腹板，查表线性内插得2.4主梁配筋计算主梁配筋估算取跨中截面弯矩组合最大值M=1040kN·m。T形截面梁的受压翼板有效宽度采用下列三者中最小值（1）简支梁计算跨径的（4.15m）（2）相邻两梁的平均间距（1.8m）（3）；当因此采用焊接钢筋骨架，设，则截面有效高度判断T形截面类型故属于第一类T形截面求受压

12、区高度求受拉钢筋面积1号梁配筋估算桥梁博士系统文本结果输出项目名称:W:毕业设计0313最终版A线桥梁11#主梁1#主梁输出单元号:输出节点号:输出附加内容单元号:1-14输出阶段号:输出组合类型:*指定单元截面配筋输出*承载能力极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 0.000476 0.0004762 0.000476 0.000476 0.000476 0.00123 0.000476 0.0012 0.000476 0.002224 0.000476 0.00222 0.000476 0.003115 0.000476 0.00311 0.000476

13、 0.003816 0.000476 0.00381 0.000476 0.004157 0.000476 0.00415 0.000476 0.004268 0.000476 0.00426 0.000476 0.004159 0.000476 0.00415 0.000476 0.0038110 0.000476 0.00381 0.000476 0.0031111 0.000476 0.00311 0.000476 0.0022212 0.000476 0.00222 0.000476 0.001213 0.000476 0.0012 0.000476 0.00047614 0.0004

14、76 0.000476 0 0正常使用极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 7.68e-005 1.95e-0052 7.68e-005 1.95e-005 0 0.001393 0 0.00139 0 0.002284 0 0.00228 0 0.002915 0 0.00291 0 0.003416 0 0.00341 0 0.003677 0 0.00367 0 0.003798 0 0.00379 0 0.003679 0 0.00367 0 0.0034110 0 0.00341 0 0.0029111 0 0.00291 0 0.0022812

15、0 0.00228 0 0.0013913 0 0.00139 7.68e-005 1.95e-00514 7.68e-005 1.95e-005 0 02号梁配筋估算桥梁博士系统文本结果输出项目名称:W:毕业设计0313最终版A线桥梁12#主梁1#主梁输出单元号:输出节点号:输出附加内容单元号:1-14输出阶段号:输出组合类型:*指定单元截面配筋输出*承载能力极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 0.000476 0.0004762 0.000476 0.000476 0.000476 0.001233 0.000476 0.00123 0.000476

16、0.002214 0.000476 0.00221 0.000476 0.002945 0.000476 0.00294 0.000476 0.003466 0.000476 0.00346 0.000476 0.003757 0.000476 0.00375 0.000476 0.003868 0.000476 0.00386 0.000476 0.003759 0.000476 0.00375 0.000476 0.0034610 0.000476 0.00346 0.000476 0.0029411 0.000476 0.00294 0.000476 0.0022112 0.000476

17、 0.00221 0.000476 0.0012313 0.000476 0.00123 0.000476 0.00047614 0.000476 0.000476 0 0正常使用极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 0.000115 1.95e-0052 0.000115 1.95e-005 0 0.001423 0 0.00142 0 0.002264 0 0.00226 0 0.002795 0 0.00279 0 0.003166 0 0.00316 0 0.003417 0 0.00341 0 0.003488 0 0.00348 0 0.0034

18、19 0 0.00341 0 0.0031610 0 0.00316 0 0.0027911 0 0.00279 0 0.0022612 0 0.00226 0 0.0014213 0 0.00142 0.000115 1.95e-00514 0.000115 1.95e-005 0 03号梁配筋估算桥梁博士系统文本结果输出项目名称:W:毕业设计0313最终版A线桥梁13#主梁1#主梁输出单元号:输出节点号:输出附加内容单元号:1-14输出阶段号:输出组合类型:*指定单元截面配筋输出*承载能力极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 0.000476 0.000

19、4762 0.000476 0.000476 0.000476 0.001283 0.000476 0.00128 0.000476 0.002194 0.000476 0.00219 0.000476 0.00285 0.000476 0.0028 0.000476 0.003146 0.000476 0.00314 0.000476 0.003427 0.000476 0.00342 0.000476 0.003518 0.000476 0.00351 0.000476 0.003429 0.000476 0.00342 0.000476 0.0031410 0.000476 0.0031

20、4 0.000476 0.002811 0.000476 0.0028 0.000476 0.0021912 0.000476 0.00219 0.000476 0.0012813 0.000476 0.00128 0.000476 0.00047614 0.000476 0.000476 0 0正常使用极限状态: 单位 m*2单元号 左上缘 左下缘 右上缘 右下缘1 0 0 0.000134 1.95e-0052 0.000134 1.95e-005 0 0.001453 0 0.00145 0 0.002244 0 0.00224 0 0.002725 0 0.00272 0 0.0029

21、96 0 0.00299 0 0.003187 0 0.00318 0 0.003218 0 0.00321 0 0.003189 0 0.00318 0 0.0029910 0 0.00299 0 0.0027211 0 0.00272 0 0.0022412 0 0.00224 0 0.0014513 0 0.00145 0.000134 1.95e-00514 0.000134 1.95e-005 0 0现选择钢筋1228，截面面积。钢筋叠高数为6层。主梁配筋验算1号主梁跨中验算8#单元极限强度验算输出8#单元承载能力极限状态强度验算(左截面)组合类型内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩

22、INj0.00.00.00.0Qj0.00.091.01.85Mj3103721.04e+03300受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是IINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋

23、面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是IIINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是IVNj0.00.00.00.0Qj0.00.020.90.42

24、4Mj310310470307受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是VNj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小

25、配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是VINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj310310310310受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是自INj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22

26、e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是自IINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否

27、满足是是是是自IIINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是8#单元承载能力极限状态强度验算(右截面)组合类型内力最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩INj0.00.00.00.0Qj16.019.2-47.317.7Mj3013611.02e+03290受力性质下拉受弯下

28、拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是IINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.7

29、6e-044.76e-04是否满足是是是是IIINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是IVNj0.00.00.00.0Qj16.016.00.99816.4Mj301301458299受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e

30、+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是VNj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是VINj0.00.00.0

31、0.0Qj16.016.016.016.0Mj301301301301受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是自INj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e

32、-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是自IINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是自IIINj0.00.00.00.0Qj0.00.00.00.0Mj0.00.00.00.0受

33、力性质下拉受弯下拉受弯下拉受弯下拉受弯R1.22e+031.22e+031.22e+031.22e+03是否满足是是是是配筋面积5.69e-035.69e-035.69e-035.69e-03最小配筋面积4.76e-044.76e-044.76e-044.76e-04是否满足是是是是同理，由桥梁博士输出结果可得，其余主梁和截面均满足极限强度要求。主梁抗剪验算1号梁抗剪验算抗剪验算结果由桥梁博士输出，见下图：同理，由桥梁博士输出结果可得，其余主梁和截面均满足抗剪要求。2.5横隔梁计算横隔梁弯矩的计算该桥梁有四片横隔梁，由于主梁1/4跨处的横梁受力最大，横隔梁1/4跨截面受力最不利，故只要计算1/

34、4跨横隔梁的内力，其它横隔梁可偏安全的仿此设计。（1）对于1/4跨横隔梁的最不利荷载布置如图图2:1/4跨处横隔梁的受载图示（尺寸单位：m）纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时计算剪力时人群荷载对于中横隔梁的计算荷载为：（2） 绘制中横隔梁M影响线图3：横隔梁内力计算（尺寸单位：m）按偏心压力法绘制出号梁横向分布影响线，见下图，求截面的影响线竖标可计算如下：1号梁的横向影响线的竖标值为2号梁的横向影响线的竖标值为作用在1号梁轴上时作用在5号梁轴上时作用在2号梁轴上时（3） 绘制剪力影响线对于1号主梁出截面的影响线可计算如下：作用在计算截面以右时 即作用在计算截面以左时 即（4） 截

35、面内力计算将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载并计入冲击影响力。公路-II级 弯矩剪力人群荷载弯矩剪力（5） 内力组合（鉴于横隔梁的结构内力甚小，计算中可略去不计）承载能力极限状态内力组合基本组合正常使用极限状态内力组合短期效应组合2.6桥面板设计计算桥面板内力计算一结构自重及其内力（按纵向1m宽的板条计算）1.每延米板上的结构自重g沥青表面处治C25混凝土垫层T梁翼板自重合计2. 每米宽板条的恒载内力二汽车车辆荷载产生的内力将汽车荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轮作用力为P=140KN，轮压分布宽度如图。图4：T梁横截面图（尺寸单位：cm）图5：汽车车辆荷载的计算图

36、示（尺寸单位：cm）车辆荷载后轮着地长度为，宽度为，则荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：由于这是汽车荷载局部加载在T梁的翼板上，故冲击系数取作用于每米宽板条上的弯矩为作用于每米宽板条上的剪力为承载能力极限状态内力组合计算桥面板配筋计算拟采用12钢筋，选用钢筋1412，截面面积，钢筋间距取100mm抗剪计算：不需要进行斜截面抗剪强度计算，只需按构造配置箍筋。板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm，间距应大于200mm，因此本桥中板内分布钢筋用200mm.第三章 支座设计3.1支座设计计算 选定支座的平面尺寸由桥梁博士输出结果可知，支座压力标准值，其中结构自重引起的支座反力标准值为10

37、2KN,人群荷载引起的支座反力标准值为17.2KN，跨中挠度为7.17mm。选用GJZ 160200板式橡胶支座，t=50mm（1）计算支座的平面形状系数S（2）计算橡胶支座的弹性模量（3）验算橡胶支座的承压强度 （合格） 确定支座的厚度（1）主梁的计算温差为,温度变形由两端的支座均摊，则每一支座承受的水平位移为（2）计算汽车荷载制动力引起的水平位移，首先须确定作用在每一个支座上的制动力。对于13m桥梁可布置一行车队，汽车荷载制动力按桥规条，为一车道上总重力的10%，一车道的荷载的总量为：7.875×12.46+157.38=255.50（KN），255.5010%=25.55kN，又要求不小于90KN，取制动力为90KN。五根梁共有10个支座，每个支座承受水平力（3）确定需要的橡胶片总厚度不计汽车制动力，计入汽车制动力，桥规的其他规定，选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚0.2