跨简支梁桥计算书、cad图

1、设计资 .-1主梁跨径和全长1材料1设计依据1参考资料12、任务与要求1结构尺寸拟定1行车道板计算1横梁的计算23、结构尺寸拟定2结构断面形式34、行车道板计算3荷载及其效应3截面设计、配筋与强度验算55、主梁内力计算6主梁的荷载横向分布系数6按杠杆法计算横向分布系数8内力计算81．恒载内力8截面设计、配筋与验算136、横梁的计算166.2横梁截面配筋与验算186.3横梁剪力计算及配筋197、盖梁计算217.1上部结构作..........................................................................................................-21可变作用计算22双柱反力计算27内力计算28截面配筋及承载力校核308、桥梁墩柱设计32荷载计算32截面配筋计算349、钻孔灌注桩设计37荷载计算37桩长设计39桩内力计算（m）39桩基配筋设计及强度验算42墩顶纵向水平位移验算43结论45致谢46参考文献4747313mT梁桥净—7+2×0.75m设计荷公路－Ⅱ级和人群荷载标准值为3kN标准跨lb13墩中心距离计算跨l12.40m(支座中主梁全l全12.96m(主梁预材钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用混凝土设计依①《公路桥涵设计通甩规范②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计参考资《桥梁工程，姚玲森主编，人民交通，（板通，。《结构设计原理沈浦生主①计算图②恒载及③活载及④截面设计、配筋与强度验主梁计①主梁的荷载横向分布系数计②内力计③截面设计、配筋与验配置主筋：偏安全的按计算弯矩最大的梁进行截面强度验斜筋配置：偏安全的按剪力最大的梁进行配箍筋配斜截面抗剪强度验横梁的计①横梁弯矩计算（用偏心压力法②横梁截面配筋与验③横梁剪力计算及配①主梁截面尺（JTGD60-2004，梁的高跨比的经济范围在1/11到1/1613m1.10m，翼板宽1.58m，腹板宽0.18m。②主梁间距和主梁片桥面：净—7+2×0.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。

结构断面形计算的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm的混凝土垫层。单4.1荷载及其效每延米板上的横载沥青混凝土层C30凝土垫层：g2=0.12×1.0×25=3(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g=gi每米宽板条的恒载弯矩：M1×7.67×[（1.58-0.18）/2]2=-剪力

b2

=7.67×（1.58-车辆荷载产生的内公路—II级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b2及长度a2为：a2=0.20m沿横向荷载作用于悬臂根部的有效分布宽冲击系数作用于每米板宽条上的剪力V=(1+μ)2P=1.3×70 作用于每米板宽条上的弯矩M=-(1+μ)P(l-b1)×2=-

(0.71-

)=-基本组恒+汽：1.2MAh+1.4MAp=-1.21.879-1.412.240=-MA=-19.319（KN/m4.2截面设计、配筋与强度验悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。若选用φ12钢筋则有效高度h0=h-按（D62）5.2.2r0Mdfcdbx(h0- 而 14.3mm<ξh0=0.56求钢筋面积按（D62）5.2.2

A

Afcdbx=9.10×10-sd

f配g查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用φ12钢筋时，需要钢筋间距为120mm时，此时所提供的钢筋截面积为：A=9.42cm2＞g尺寸验算按（D62）5.2.9条抗剪上限值0Vd=43.69KN

bh0(kN)按（D62）5.2.10条抗剪上限值V43.96kN0.50103fbh(kN)0 2 箍筋，取分布钢筋用φ8，间距取20cm承载能力验

A

fsd

300910143sd

Md=fcdbx(h0-AA故承载力满足要求①跨中荷载弯矩横向分布系数（偏心压力法计算本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.6米na2=n

+

+

+

+

)2+1.62+02+(-1.6)2+(-2 i 号梁横向影响线的竖坐标值为：=1

an =1an

(21.6)

aia

=

an- 1=1an

(21.6)

=0.20-0.40=-

aia

进而

计算横向影响线的零点位置，设零点至1号梁位的离为x,则

=41.60

解得x 零点位置确定可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影线竖坐标 和r

绘制1号梁横向影响线，按照桥规确定汽车荷载最不利置，图示如下设人行道缘石至1号梁轴线的距离为，则=741.62=于是1的荷载横向分布系数可计算如下（以xqixr分别表示影=车辆荷

q

=10.64.62.81.50.3 人群荷

=11

0.64.80.30.75

2同理可以求得各梁横向影响线的竖标值公路-IImcq1=0.538mcq2=0.469，mcq3人群荷载mcr1=0.648，mcr2=0.442mcr3② 梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法公路Ⅰ级 m1汽´=1/20.875=0.438m2汽´=1/2m3汽´=1/2人群荷 m1人m2人´=-m3人按杠杆法计算横向分布系内力计恒载(1)恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算如下。构元构件体积及算式主边主0.10.150.71512.42620.994沥青混凝土面0.081.624C300.12251.6缘2.50.320.152321.040.220.1525人行道梁0.850.240.28250.850.240.1425镶面0.850.022.518栏杆1.00.180.1425扶22.360.080.1225一侧人行道部分每2.5m时重12.35/2.5=4.94(kN/m)。按人行1梁、5梁：1板0.684，1板q0.6844.943.38(kN2梁、4梁：2板0.442，2板q0.4424.942.18(kN3梁：3板0.2，3板q0.24.940.99(kN各梁 荷载汇总于表3铺装横主梁合2、恒载合

glxgxxgx(lx)，Qglgxg(l 内1，5号2，4号3号弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力000000公路—Ⅱ级均布荷载qk,集中荷载Pk及其影响线面按照《桥规》规定，公路—II荷载均布荷载qk=7.875kN/m,Pk=157.2kN。计算剪力效应时，集中荷载标准值Pk应乘以1.2项ML/ML/QL/Q0可变作用（人群（每延米）p人：p人=3×0.75=2.25（kN/m）10弯矩效1M1M12M1M13M1M1人群产生的弯矩（kNm梁内P人0弯矩效1M1M12M1M13M1M1基本荷载组合按《桥规规定作用设计值效应与可作用设计值效应的分项系数为：荷载作用系数：i；汽车荷载作用系数Q1人群荷载作用系Gj弯矩组合效人汽 m 0 0Gi Qj cj 1M1M12M1M13M1M1c注r0--桥梁结构重要性系数，取r0=0.9，c公路—II级产生的跨中剪力V110弯矩效123人群荷载产生的跨中梁内P人0弯矩效1V人12V人13V人1②支点剪力V0的计计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为支点处按杠杆法计算的结l处～3l处按跨中弯矩的横向分布系数（同上 支点～l处按照直线变4

计算公式

y，y m0w0y1V-2V3V人群荷载计算结果如下表计算公s

pw

，其中w

rw1

梁内prwy 1V2V--3V0-剪力组内荷①人群汽车102030截面设计、配筋与验1、由弯矩基本组合表可知，1号梁Md值最大，考虑到施工方便，偏安全地一律按1号梁计算弯矩进行配筋。采用焊接钢筋骨架配筋，设钢筋净保护层为3cmas110mm则主梁有效高度h0ha1100110990mmhf140802110mmb翼缘计算宽度'按照下面公式计算，并取其中最小值bfffb'l/3ffbf'bfbff'b12bff

18012110

，故取h' 首先判断截面类型，即rM1162.08106N h'

2 ff 2 0Md，为第一类T截面。 ' xroM

fcdbfxh02 1926.08106

x2 2 整理得x2-1980x81122.5

b'x

fsd

推出Afss采用两排焊接骨架，每排1Φ32+2Φ28，合计为2Φ32+4Φ28，则钢筋A=2463 fss钢筋截面重心至截面下边缘的距as300.5梁的实际有效高度为h0110068050配筋率Asbh0

，满要求2、持久状况截面承载力极限状态计按截面实际配筋率计算受压区高度x为b'xfb'fcd

3004072截面抗弯极限承载 ' xfcdbfxh02 满足规范要求3、根据斜截面抗剪承载力进行斜筋由剪力效应组合表知，支点剪力效应以3号梁为最大，为偏安设计，一律用3剪力效应以1号梁最大，一律以1梁为准最大剪力取用支座中心h（梁高一半）处截面的数值，其中混凝土2箍筋共同承担不小于60%，弯起筋（按45%弯起，承担不大于40% Vdh392.69KN,其中混凝土和箍筋共同承担的剪力2

00dr 0.6rV00d

0.6392.69由弯起钢筋承担的剪力组合设计值00dr 0.4rV00d

0.4392.69fr0V

0.75103ff式中

—钢筋抗拉强度设计值MPa此时取sb 本例中取 而且

0.751033000.707 则弯起钢筋的面积为

337.020.159082118.6mm2，增设3Φ32，提

24184、箍筋箍筋间距的计算公式SV

V0.21026 20.6P SV f式中1——异形弯矩影响系数，取13——受压翼缘的影响系数，取3=1.1；P——斜截面内纵向受拉主筋的配筋率，P=100Asv——同一截面上箍筋的总截面面积（fsv——箍筋的抗拉设计强度——混凝土和钢筋的剪力分担系数，取=0.6 选用28双肢箍筋（R235，f 195MPa则面积A=1.006cm2;距支座中心h0/2处的主筋为 A16.09cm2;h1103d11033.58 Ag/bh16.09/18105.218.051000P1000.805计算剪力Vd33702KN。Sv342mm选用Sv根据《公预规》规定，在支座中心向跨径方向长度不小于1倍梁高范围内，箍筋间距不宜大于100mm。综上，全梁箍筋的配置为28双肢箍筋；由支点据支座中心1.1mSV=10cm，其余地方箍筋间距为SV=30cm。则配svAsvSvb分别为当SV=10cm当SV=30cm

SvbSvb

1818

均大于规范规定的最小配筋率：R235钢筋不小于0.18%的要求横梁弯矩计算（用偏心压力法偏安全地仿此设计。确定作用在中横隔梁上的计算荷对于跨中横隔梁的最不利荷载布置:纵向一行车轮对横隔梁的计算载为

PP

K1

1P2P

k1

lakk计算弯矩效应kkM

1.5d

1.5d11.5d0.61.51.60.41.51.611.51.6布置车道荷0.5157.27.8753.1人群荷载Por2.253.16.975KN绘制中横隔梁的内力影响可以求得各主梁的横向影响线坐标值如

①绘制弯矩影响

P=1作用在5号梁和3上M

8有这三个竖坐标值和已知影响线折点位置可绘制出弯矩影8-中横隔梁内力影响-MQ(1m)MRPor鉴于横隔梁的恒载内力甚小，计算中可省略，则按承载能力极限状设计的计算内力为M1.4142.84199.98KNMr1.47.53310.55KN故横梁内力正弯矩由汽车荷载控M199.98kN负弯矩由人群荷载控M10.55kN正弯矩配把铺装层折算8cm计入截面，则横梁翼板有效宽度为：1/3按规范取小者，即b‘=183cm，暂取a=8cm，则h0=103-8=95(cm)。按《公预规》5.2.2条规定“0Md

x)0199.9819.11.83x(0.95x)02解方程，可得：x0.0094m由公式fsdAsfcdbfhf'，As19.11.830.0094/选用4Φ20

此时：钢筋截面重心至截面下边缘的距离a=50+25.0=75.0mm际有效高度h0=1030-足fxfsdAs ，足fb'b

验算截面抗弯承载力0Md

fcdbf

'

x)19.11031.830.01075(0.9552356.82kNm)M199.98(kN负弯矩配取a=3cm，h0=100-

x)10.5519.11030.15x0.97x2 2 解方程得到x0.0038mgA'19.10.150.0038/3003.63105(m2)36.3(mm2g选用2Φ16

验算截面抗弯承载力0Md

fcdbf

'

x))19.11030.150.0421(0.97)2114.46(kNm)M10.55(kN横梁正截面含筋率12

15

100%100%均大于《公预规》9.1.12条规定的受拉钢筋最小配筋百分率0.20%1对于1号主梁处截面的Q右影响线可计算如下：P=1作用在计算截1以右时Q右=R1；即Q右

（1号梁荷载横向影响线 P=1用在计算截面以左Q=R1-1，即Q181绘成的Q右影81

V1Poq按承载能力极限状态设计的计算内力为：Vd1.4126.91按《公预规》5.2.9～5.2.10条抗剪承载力验算要求V

bh0.51103

1509550V0.50103fbh0.51031.71150955122.48kN计算剪力0 2 应171.12kN肢8，

2

1.006cm2。按《公预规》5.2.11筋间距Sv按下列公式计Sv

V0.210212 sv Af1.120.210620.60.87720.1100.61951509552

式中P100

15

100故箍筋Sv为Sk20cm，则sv

0.50.6

上部结 每片边梁自重1、5每片中梁自重2、43一孔上部结构自重每个支座恒载反力边梁1、5中梁2、4中梁3盖梁自重及作用效应（取1/2盖梁长度截面自重弯矩剪力ＶＶ1----2----3---4--5-001、可变荷载横向分布系数计算公路-Ⅱ级：a.单车列，对称布置 b.双车列，对称人群荷载：a.侧有人群，对称

P 0.81 10.46881 0.9

1

1

1号2号梁-3号4号15号1

1 11

2号 10 100.53120405号公路-Ⅱ级：c.单车列，非对称布置 P12P0.5P12P0.5 1 12345

--

0

-

-0

1号2号3号4号5号

-

-000- 2、按顺桥向可变荷载移动情况，计算支座可变荷载反力的最157.2157.27.875 公路-Ⅱ双孔布载单列

双孔布载双列车时2B2258.01B14.27.875157.2单孔布载单列车时 单孔布载双列车时2B人群荷q人=2.25 q人=2.25 单孔满载时

1.02412.42.2514.28kN（一侧）双孔满载时2B23、可变荷载横向分布后各梁支点反力计算公式为人群荷载BBBB0000-0--0-人群荷载BBBB------4、各梁作用、可变作用反力组表中数据的计算均用各梁的最大值，其中冲击123451231114-0-5--G16：7：8：9:由表的计算可知，偏载左边的立柱反力最大（G1>G2并由组合74 [G11(R15.3R23.7R32.1R40.5R51.1)4内力计1、弯矩计各截面弯矩计算式M11M22R1M33R1M44R11.6G1M55R13.2G12.1R2力2-3-4-5----------230---截面44：VG1R1，VG1R1R截面55：VG1R1R2，V右G1R1R2R3力1-2-4-5-3-VVVVVVVVVV组合0-1-1V同3-V同4-右-组合0--组合0--组合0--3、盖梁内力汇1-2-3-4-5-弯矩M----M0---M----剪力V左---0右--0V左0--右---V左---右---4、根据盖梁内力计算，绘制内力包络11 351 1-2-3-4-5-M----M0---M4----截面配筋及承载力校盖梁采用C30fcd14.3MPa,fsdg钢筋保护层厚度取c5cm,一根22钢筋的面积为ag1M/KNjh0/xh h22r0Md/ 1--2--3--4--5-Afcdbx/ 所需22实用22A/s1-——62-83-4-85-注：表中结构的重要性系数01.02、剪力作用时各截面的强度验以3-3截面V=1145.94KN作为控制截面进行配筋设计验算截面尺寸hh1050mmhw10500.87524(厚腹梁

0.25cfcdbh00.251.014.3120010.504504.5kN故仅需按构造配置箍3、全梁承载力校已知h0=1050mm，σs=300MPa，一根主筋Ф22所能承受的弯矩为MlsAs

其中8根586.248根586.2486410由图可知，全梁承载力满足要求荷载计恒载计算：由前计：112.87KN0.74.21.0241.026.78244 11367.02112.87128.11 2车辆单孔荷载：单列双孔荷载：单列车时人群双孔荷载（单侧制动力取载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。3、双柱反力横向分布计算（活载位置见下图P2P2 2.1m2 2.1m2 单列车

2.12.1

11双列车

0.552.1

10.631单侧人

3.8752.1

11.432双侧人群：124、荷载计活载垂直反力最大垂直反力最小垂直反力横向分布横向分布00-垂直力对柱顶中心产生的弯M=Bmax×0.25＝412.06×0.25水平力对柱顶中心产生的弯M=45×1.311、作用在柱顶的最小垂直水平水平力取弯3、截面配筋设s(1)双孔荷载，最大垂直反力时， 受压构件设s0

,A,式中：Nd——轴向力组合设计——轴压构件稳定系As——构件毛截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3%时A应改用AAA s受压时，桥墩柱选用C30混凝土sfcd14.3KN/mm,fct2.09KN/设计24根直径22mmHRB335钢A,9118.56mm2,A 300KN/mm,f, 查规范得由上式 0..8 满足验算配筋率A,As

1.16%min

截面一侧配筋,0.59118.560.58%

min

（2）单孔荷载，最大弯矩时，按偏心受压构件rs按正截面受压承载力计算应符合下列规定:rs0

Ar2

Cr2frNeBr3 Dgr3f0d 式中：e0——轴向力的偏心距,e0MdNd应乘于偏心距增大系数A、B——有关混凝土承载力的计算系数，按规范表C.0.2CD——有关纵向钢筋承载力的计算系数规范表C.0.2查得r——圆形截面的半径g——纵向钢筋所在圆周的半径rs与圆截面半径之比grsρ钢筋配筋率

r2偏心距增大系数计算公式

式中l0——构件的计算长度e0——轴向力对承截面重心的偏心矩h0——截面有效高度，对圆形截面取h0rrs1——荷载偏心率对截面曲率的影响系数2——构件长细比对截面曲率的影响系数利用规范表C.0.2，对构件承载力进复核验算的步骤：36（ Dgfe0 sd,Afcd, b.已知ff、r，设定值，查表C.0.2，将查得的系数A、B、C、D（式-38）计算e0值。如果e0值与实际计算偏 MdNd相符，则设定的值为所求者c.将最后确定的相应的A、B、C、D值代入（式-36（式-37）进(3)墩柱配筋设偏心受时，桥墩柱选用C30的混凝fcd14.3KN/mm,fct2.09KN/设计24根直径22mmHRB335钢A,9118.56mm2,A 300KN/mm,f,300KN/mm,保护层取5mme / 467.07106/1126.1 r500mm,grs/r0.4/0.5取定ξ=0.64查规范表C.0.2将值代入上式得e0=404.56mm满足A、B、C、D代入

0

Ar2

Cr2fr0s得0.6661500214.30.73731.1650023006428.66N1.0r0s满足A、B、C、D代入r0Nd

Br3

Dgr3f0.6661500314.31.67631.16%0.85003300得0Nde01.0404.561126.1

钻孔灌注桩直径为1.3mC25HRB335钢筋和HRB235钢筋m计算，m指导书，受压弹性模量E2.8104 荷载计每根桩承受的双孔荷载的N11367.02 盖梁恒载的N2系梁恒载的一根墩柱恒N4作用在桩顶的恒载反NN1N2N3N4灌注桩每延米自q4

(2410)15.83KNm(扣除水的浮力活载汽车N5260.01

人群N5'单跨活载汽车N6

人群N6'制动力T=45KN，作用在支座中心，距柱顶的距离为风力（因结构刚度较大可不予考虑用于桩顶的Nmax959.77260.0120.45

959.77206.0314.28HMN60.25T8.09N6'0.25419.13KN桩长设灌注桩直径1.3m，由于土层单一，可用确定单桩容许承载力的P1UfLmA[ 亚粘土极限摩阻力为fimU3.141.34.082m[]220KPa故L由上式反求桩的承载力知桩的轴向承载力满足要求桩内力计算（m法桩身采用C25凝土，受压弹性模量为E2.8104 桩的计算宽度b1kf(d1)0.9(1.31) 51桩的形变系数α51cE0.8E0.82.8104MPa2.24104cI3.141.34地基为亚粘土m19000kN故h4.167按弹性桩计算地面以下深度Z身截面的弯矩与水平应力的计算。N0

0

M0

9N桩身弯矩M

H

Am

0

式中无量纲系数可由规得，计算见下表Z 桩身水平压应力计算

zx 0ZAp 0 式中的无量纲系数查规范可得，Z为换算深度。计算见下表Z--------------验算最大弯矩（Z=1.44）处的截面强度，该处内力值为M459.072KNN1180.081.4424 设计用C25混凝土， 11.9N/mm2; 1.27N/mm 设计用HRB335级钢筋， 300N/mm2; 300N/mm2，保护 5cm1、按受压设l0H10m;l0/b10/1.3

查表得1

1

1302sA's

fy

A

300

2