桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书(附构造图)

桥梁专业T形桥梁毕业课程设计计算书（附构造图）桥梁工程课程设计计算书姓名：学号：班级：指导老师：时间：

目录TOC\h\z\t"正标题,1,一级标题,1,二级标题,1,三级标题,1"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）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A 239、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 27

T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—Ⅰ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Ⅰ级Φ（MPa）195195235Ⅱ级Φ（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C3018.4MPa1.65MPa26.8MPa2.40MPaC4013.8MPa1.39MPa20.1MPa2.01MPa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2T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》（JTGD60—2004）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：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·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（kN∕m）人群荷载（kN∕m）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-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标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》（JTGD60—2004）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10.5381.27310.547.532384.8751136.4220.469990.6730.400844.9240.469990.6750.5381136.42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11026.2097.531136.422931.66221062.3263.02990.672732.30431062.3257.04844.922521.55741062.3263.02990.672732.30451026.2097.531136.422931.662（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1210.50226.3524.98597.4680115.355.01167.1012217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3993217.91273.389.01654.315085.762.93123.3464217.91243.7610.09614.0570100.553.24144.3995210.50226.3524.98597.4680115.355.01167.1017、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，，假设，并计算取则截面有效高度判断T型梁截面类型故属于第一类T型截面求受压区高度x，并验算x故此梁为适筋梁。求受拉面积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9T型主梁配筋图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HRB335，12Ф30，架力钢筋为HRB335，2Ф14，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①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：②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③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：配置弯起钢筋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长度（2）计算各排弯起钢筋截面积A①计算第一排（对支座而言）弯起钢筋截面积：梁内第