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1、第一章设计任务书1.1基本设计资料跨度和桥宽1）标准跨径:20.00 （墩中心距离）=2.6=22.6m2）计算跨径:19.50 （支座中心距离）+2.6=22.1m3）主梁全长:19.96 （主梁预制长度）+2.6=22.56m4）桥面净空：净7m （行车道）+2 X 1m人行道1. 技术标准1）设计荷载标准：公路一II级，人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m 计算，人群荷载3kN/m22）环境标准：1类环境3）设计安全等级：二级2. 主要材料1）混凝土：混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采 用0.03m沥青混凝土，下层为0.060.13m的C30混凝土，沥青混 凝土重度按
2、23kN/m3，混凝土重度按25kN/m3计。3. 钢筋：主筋用HRB400,其它用HPB300O1.1.4构造形式及截面尺寸.100 |700. 1003cm厚沥青混凝土613cmC30混凝土Z 1823487.5487.5v n1996/2图1桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）如图1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m , 宽1.8m ；桥上的横坡为双向2%，坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装 控制；设有5根横梁。第二章主梁的荷载横向分布系数计算2.1主梁荷载横向分布系数的计算2.1.1刚性横梁法计算横向分布系数因为每片T型梁的截面形式完全一样，所以：1 a e司 n Z
3、5 aIi=1式中，n=5， a2=2x(3.62+1.82) m2 =32.4 m2i i=1表1 F值计算表梁号门i1门i 2门i 3门i 4门i 510.60.40.20-0.220.40.30.20.1030.20.20.20.20.2计算横向分布系数：根据最不利荷载位置分别布置荷载。布置荷载时，汽车荷载距人行道边 缘距离不小于0.5m，人群荷载取3KN/m2,栏杆及人行道板每延米重取6.0KN/m， 人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。1800 , 18003600A上ZXZSZEAZI1#梁计算简图号梁横向分布系数计算图示（单位：mm）汽车荷载：m =0.5X (0.0.
4、534+0.333+0.189-0.01)=0.523人群荷载：m1汽=0.645人行道板：m 1 板=0.6492-0.25=0.400二号梁横向分布系数计算图示（单位：mm）汽车荷载：mx=0.5X (0.367+0.267+0.195+0.095)=0.462人群荷载：m =0.422人行道板：m 板=0.45-0.049=0.4013#梁计算简囹3#梁影削线三号梁横向分布系数计算图示（单位：mm）汽车荷载：m ”=0.5X（0.2+0.2）X2=0.4人群荷载：m1汽 二0.2+0.2=0.4人行道板：m 1板 =0.4综上：各梁在不同荷载作用下的分布系数如下:表各梁在不同荷载作用下的
5、分布系数荷载类型 梁号1#2#3#4#5#汽车何载0.5230.4620.40.4620.523人群荷载0.6450.4220.40.4220.645人行道板0.4000.4010.40.4010.4002.1.2杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数500WOO 1800I图1#梁端剪力横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）人群荷载：m/ =1.222图2#梁端剪力横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）汽车荷载：m/汽二0.5X（0.333+0.667） =0.500人群荷载：m2汽=-0.222500卜。虬 .1800 1300 1800 汽车荷载：m/汽 二0.5X0.666=0.333图3
6、#梁端剪力横向分布系数计算图式（尺寸单位：mm）汽车荷载：m/汽二0.5X（0.333+0.955） =0.639 人群荷载：m3人=0表梁端剪力横向分布系数荷载类型 梁号1#2#3#4#5#汽车何载0.3330.5000.6390.5000.333人群荷载1.222-0.2220-0.2221.222第三章主梁的内力计算3.1永久作用效应3.1.1永久荷载：假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担，则永久荷载计算结果如下表所示表 钢筋混凝土 T形梁永久荷载计算表构建名构件尺寸（mm）单位长度体积重度KN/m主梁l 14003 =4慎 I 1240 n- 一萨。0.46262511.565横
7、隔 梁中 梁OO、仔卒*卒g I No； S I 法IL |M 4T Lf89n0.18X(0.94+0.03)-4-4.875=0.0358250.895边梁OOO 1 怜 9 1寸 16|L |切 JT L-晚2X0.0358=0.072251.8桥面铺装.CQ3613m 顷刑_ *4s沥青混凝土 (3cm) 0.03X1.8 =0.054231.242混凝土垫层（平 均厚度9.5cm） 0.095X1.8 =0.171254.275总计5.517栏杆及 人行道6人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的板重为：1 号梁 m q=0.400 X 6=2.400KN/m2 号梁 m q=0
8、.401 X 6=2.406KN/m3号梁m板q=0.4X 6=2.4KN/m ；其中4号、5号梁对称于2号、1号梁。各梁的永久荷载1值（单位（KN/m）梁号主梁横隔梁栏杆及人行道桥面铺装层总计1(5)11.5650.8952.4005.51720.3772(4)11.5651.8002.4065.51724.377311.5651.8002.48.51728.3773.1.2永久作用效应计算表影响线面积计算表项目计算面积影响线面积M1/2lL-1(l=22.1m)1 l 1, 0 = x 4 x l = l2 =61.0513.2可变作用效应3.2.1汽车荷载冲击系数计算：结构的冲击系数日和
9、结构的基频f相关，计算公式为mc0.4626 x 25 x 103981kg /m = 1178.899kg /m截面惯性矩:bh3 r 113I 广 * = 12 X (180-18) X 13 3 + (180-18) X (41.09- 2) 2140-41.09) 2 cm421+ X 18X 1403 +18X 140X (12=8771607 cm4兀 EI 兀 1c =2/2 ： m 2 x 19.52,325 x1010 x 0.0877161178.899Hz = 6.424Hz由于 1.5Hz f 14Hz,那么:P = 0.1767Inf - 0.0157 = 0.313
10、 由此可得：1+ p =1+0.313=1.313 3.2.2公路-II级均布荷载q K（对公路-II车道荷载，其均布荷载标准值qk与集中荷载标准值Pk均按公路- I级车道荷载的0.75倍考虑。）q =10.5 X 0.75KN/m=7.875KN/m计算弯矩时：Pk采用线性差值得Pk =178.5KN/m 计算剪力时：PK =178.5 X1.2=214.2KN/mK表5公路-I级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置qKPKO 0M1/2l/2处7.875178.561.05M U4l/4处7.875178.545.79V 1/2l/2处7.875214.22.763V 0支点处7.87
11、5214.211.05每延米人群荷载：q人=3 X 1KN/m=3KN/m3.2.3可变作用弯矩效应计算弯矩计算公式：M 二也(1 +)侦气+ P 由于只能布置两车道，则车道荷载 横向折减系数&为1,荷载横向分布系数沿主梁纵向均匀变化，因此沿主梁的纵 向门相同。表6公路-II级车道荷载产生的弯矩计算表梁号内力n1+ RqKw 0P Ky kM1M 1/20.5231.3137.87561.05178.54.3751609.449M 1/40.52345.793.65625905.3642M 1/20.46261.054.3751421.731M 1L40.46245.793.65625799.
12、7673M1/20.461.054.3751230.936M1/40.445.793.65625692.439表7人群荷载产生的弯矩计算表梁号内力nq人w 0M1M1/20.523361.0595.787M 1/40.52345.7971.8442M 1/20.46261.0584.615M HA0.46245.7963.4643M1/20.461.0573.260M1/40.445.7954.948永久荷载作用分项系数：Yg=12汽车荷载作用分项系数：Y 1=1.4人群荷载作用分项系数：y a=1.41基本组合公式如下： Y S =Y Y S +Y S +W 工Y S (W = 0.8 )0
13、 ud 0gi gikQ1 Q1kc Qj QjkcP i=1j=2)3.2.4可变作用剪力效应计算在进行可变作用的剪力计算时，应计入横向分布系数n沿主梁纵向桥跨方向 的影响。通常按如下方法处理：先按跨中的n由等代荷载计算跨中剪力效应；再 用支点剪力荷载分布系数n /并考虑支点至1/4为直线变化来计算剪力效应。表8永久作用效应计算表梁号M1L2ML/4V 0qw 0q W 0qw 0q W 0qw 0q w 01 (5)20.37761.051244.01520.37745.79933.06220.37711.05225.1652 (4)24.37761.051488.21524.37745.
14、791116.22224.37711.05269.365328.37761.051732.41528.37745.791299.38228.37711.05313.565由公式y S =y尤y S +y S +w Y S可得如下计算表:0 ud 0gi gik Q1 Q1kc Qj QjkP i=1j=2)表9弯矩基本组合计算表梁号内力永久荷载人群荷载汽车荷载弯矩组合值1M 1/21244.01595.7871609.4493853.328M 1/4933.06271.844905.3642467.6502M 1/21488.21584.6151421.7313871.050M 1/41116
15、.22263.464799.7672530.2193M 1L21732.41573.2601230.9363884.259M 1L41299.38254.948692.4392590.2141）跨中截面剪力V的计算公式为：V = mG +p），o + P y ）l/2k 0 k k表9公路-II级车道荷载产生的跨中剪力计算表V梁号内力m1+ RqKo0PKy kV1Vl/20.5231.3137.87511.05214.20.5133.3012Vl/20.4621.3137.87511.05214.20.5117.7533Vl/20.41.3137.87511.05214.20.5101.95
16、1表10人群荷载产生的剪力计算表梁号内力mq人o 0剪力效应1V 1/20.64532.7635.3462VLL20.42232.7633.4973V_LL20.432.7633.3152）支点处剪力V0的计算JU弑产生的支的力计算国q=7.875KN/mI I I | I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I。/3 2a/3L000552.51105552.50.5000.4620.462552.51105552.54rn10.5000.639。庭90.400552.5Ik1105552.5*3襟图4汽车荷载产生的支点剪力效应计算图式V
17、= 214.2X 1.0X0.333+7.875X 221 x0.523-11 x(0.523-0.333)X0212221 X 1 - x- x 兰 x(0.523 - 0.333) kN=112.706KN42 12 242号梁：V = 214.2X 1.0X0.5+7.875X 221 x0.462 +11 x(0.5-0.462)X0212221 X 1 + 1 x 1 x 221 x(0.5 - 0.462) KN=148.129KN42 12 243号梁：匕= 214.2X 1.0X0.639+7.875X 221 x0.400 + 0.75x(0.639-0.4)X221 X 1
18、 + 1 x 1 x221 x(0.639-0.4x2 KN=174.37KN42 4 243。/3 2a/31.222-0.222552.51105552.5人群荷兼产生岐点算力计算图q=3KN/m0.4000.4003#梁图5人群荷载产生的支点剪力计算图式（单位：cm）在人群荷载作用下，横向分布系数如图5所示，支点处剪力计算如下：1号梁：V 项 0.5X22.1X0.645X3+0.5X 221 xG.222-0.645)x3x旦 +0.5X。人412221 xG.222 - 0.645)x3 x1 KN=26.164KN4122号梁：22.11V 0 = (0.5 X 3.62 X 0.
19、422 X 3 X 0.8038+亍 x 0.422 x 0.5 x 3 + 2 x 3.62 x 0.422X3X0.1962) KN=9.286KN3号梁：22.11122.1V = (0.5X22.1X0.4X3-0.5X 土 X0.4X3X -0.5X 土 X0.40 人4124-1 、X3X ) KN=9.669KN123）剪力效应基本组合基本组合公式为:各分项系数和弯矩基本组合相同。表11剪力效应基本组合表（单位：KN）梁号内力永久荷载人群汽车荷载基本组合值1V 0225.16526.164112.7068457.291V m05.346133.301192.6082V 0269.
20、3659.286148.129541.018V U203.497117.753168.7703V 0313.5659.669174.371631.226V 11203.315101.951146.444第三章设计总结在这次桥梁工程概论的课程设计中，我们运用刚性横梁法和杠杆原理法完成 了主梁横向分布系数的计算，然后运用横向分布系数计算出了主梁的永久荷载作 用效应和可变荷载作用效应，进而完成了主梁的配筋计算和裂缝、挠度的验算。通过对这次课程设计让我懂得了：1. 对主梁桥，荷载横向分布指作用在桥上的车辆如何在各主梁间进行分 配，或者说个主梁间如何共同分担车辆荷载。2. 作用在桥面板上的荷载分配给各个
21、主梁，而主梁的反力大小只要利用 简支板的静力平衡条件即可求出，这就是杠杆原理法的原理。3. 采用杠杆原理法计算时，应当计算几根主梁的横向分布系数，以便确 定承载力最大的主梁，并用这个最大的承载力作为设计依据。4. 中间横隔梁像一个刚度无穷大的刚性梁一样保持直线形状，这是采用 刚性横梁法计算荷载横向分布的基本前提，由于横隔梁无限刚性，这 就是刚性横梁法的计算原理。5. 通常用杠杆原理法计算荷载在支点处的横向分布系数，刚性横梁法用 于计算荷载跨中的横向分布系数。6. 对小跨径简支梁桥，一般只需计算跨中截面最大弯矩和支点截面以及 跨中截面最大剪力：对于较大款经的简支梁桥，通常还计算跨径的 1/4、1/8和3/8截面的内力：如果主梁顺桥跨方向的截面形状和尺 寸有变化，还有钢筋弯起点处，应计算这些截面处的弯矩和剪力，并 进行弯矩和剪力的承载力验算。7. 影响线在荷载计算时的运用。
