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1、桥梁工程课程设计姓名：尚磊班级：2011级土木19班学号：20110165西南交通大学希望学院土木系二O-四年三月装配式钢筋混凝土T型梁桥设计1.基本设计资料1.1跨度和桥面宽度标准跨径：20m（墩中心距）。计算跨径：19.2m0主梁全长：19.65m0桥面宽度（桥面净空）：净7m（行车道）+2XLOnI（人行道）。1.2技术标准设计荷载：公路一11级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6.5JW/疗计算，人群荷载为35kN/环境标准：I类环境。设计安全等级：二级。1.3主要材料混凝土：混凝土简支T形梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采用003m沥青混凝土，下层为厚0.06s013m的C30混
2、凝土，沥青混凝土重度按23kN/m计，混凝土重度按25kN/mT十。钢材：采用R235钢筋1.4构造形式及截面尺寸（见图IT）IT桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）如阁I-L所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m,宽L8m;桥上横坡为双向2%.坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。2.主梁的荷载横向分布系数计算2.1跨中荷栽横向分布系数如前所述，本例桥跨内设右五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为：B/l=9/19.65:0.458C0.5,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横叫分布系数2.1.1计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和/,求主梁截面的
3、重心位置x（见图1-21）翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为（18O-18）I3-+MOxlSx-PIO,X=cm=（180-18）13+140182）抗弯惯性矩I为对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：式中X单个矩形截面的宽度和高度:C-矩形截面抗扭刚度系数，由表3-2计算。m梁截面划分成单个矩形截面的个数。2-1主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式（单位：cm）万的计算过程及结果见表2-1。分块名称bJcmt,!cmtjbiCt翼缘板180130.070.33330.0013182腹板127180.140.30360.00224840.0035666即得/=3.567x10-3“2.1.2
4、计算抗扭修止：系数对于本算例，主梁的问距相同，将主梁近似看成等截面，则得式中，G=0.4E;/=19.65m；，2,=50.0035666m4=0.0178332m4;zz,=3.6m；a，=1.8？；=，；a=一18w；Qs=一3.6？；/，=0.08771607加。代入上式，计算得B=O.92522.1.3按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值式中,=5,=2(3.6+18)=32.4病；表示单位荷载P=I作用于)号梁轴上时，i号梁轴上所受的作用。计算所得的列于表2-2内。表2-2/值计算表梁号公%久九10.57010.38510.20.01495-0.170120.38510.2925
5、0.20.10750.015030.20.20.20.20.22.1.4计算荷载横向分布系数，绘制横向分布影响线图（见图2-3）,然后求横向分布系数。根据最不利荷载位置分别进行布载，布载时，汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m,人群荷载取3.5）W/,栏杆及人行道板每延米重取65kN/m,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。2-3横向分布系数计算图式（单位：Cm）各梁的横向分布系数：汽车荷载：人群荷载：人行道板；2.2梁端剪力横向分布系数计算（杠杆原理法）端部剪力横向分布系数计算图式见图2-42-4端部横向分布系数计算图式（尺寸单位：Cm）汽车荷载：人群荷载：3.作用效应计算3.1永久
6、作用效应3.1.1永久荷载：假定桥面构造各部分力平均分配给各主梁承担则永久荷载计算结果见表3-1表3T钢筋混凝土T形梁永久荷载计算表构件名构件尺寸/cm构件单位长度体积.备重度/%每延米重主梁JI8110.46262511.5650横隔梁中梁WoqWoaw.qWoW1(5)20.388648.26983,953820.388636.19737.863420.38869.825200.31802(4)21.295248.261027.706421.295236.19770.675321.29529.825209.2253321.29528.261027.70642L295236.19770.67
7、5321.29529.825209.22533.2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4及结构的基频f有关，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频简化计算公式为其中，m-2kgm=1178.899m由于L5:/14:，故可由下式计算汽车荷载的冲击系数：3.2.2公路一II级均布荷载q、集中荷载尸,及其影响线面积计算（见表3-5）：公路一II级车到荷载按照公路I级车到而后在的0.75倍采用，均布荷载标准值/和集中荷载标准值P为计算弯矩时，P=理二生2X09.65-5）+180X0.75KNm=178.95KN/m505_计算剪力时，=177.6xl.2KN=214.7KN按最
8、不利方式布载可计算车道荷载影响线面积,计算过程见表3-5.其中Vg的影响线面积取半跨布载方式为最不利，w,=L=l19.65=2.4561228表3-5公路-H级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置QJkNmR/KNH7OM/2L/2处7.875177.648.26/1/4L/4处7.875177.636.19Vo支点处7.875213.129.825VipL/2处7.875213.122.456可变作用（人群）（每延米）i3.2.3可变作用弯矩效应计算（见表3-6S表3-8）弯矩计算公式如下其中，由于只能布置两车道，故横向折减系数J=LO计算跨中和1/4处弯矩时，可近似认为荷载横向分布系
9、数沿跨长方向均匀变化，故各主梁值沿跨长方向相同。表3-6公路一II级车道荷载产生的弯矩计算表梁号内力1+，qj(kNM)WoPk圈匕M(kN21M1/20.51311.3107.87548.26177.64.913846.3444A/1/40.513136.193.684634.73242M1/20.456748.264.875753.3141/1/40.456736.193.684564.96263A/1/20.448.264.875659.7889M1/40.436.193.684494.8216表3-7人群荷载产生的弯矩梁号内力qJ(kNm)WoM(kN机)A/1/20,611248.2
10、688.48951A/1/40.6112336.1966.3579A1/20.405748,2658.73722AfJ/40.40573.36.1944.057713M1/20.448.2657.9120Af1/40.438.1945.828永久作用设计及可变作用设计值的分项系数：永久荷载作用分项系数:九=12汽车荷载作用分项系数：/=1.4I人群荷载作用分项系数：基本组合公式为式中%一桥梁结构重要性系数，本例取Lo9一在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的其他可变作用效应的组合系数，人群荷载的组合系数取为0.8.表3-8弯矩基本组合计算表单位(kNm)梁号内力永久荷载人群荷载汽
11、车荷载弯矩荷载基本组合1M1/2983.953888.4895846.34442489.5120M1/4737.863466.3579634.73241866.96252M|/21027.706458.73727533.31412370,1195Af1/4770.673344.05771564.96261777.43643A/1/21027.706457.9120659.78892238.0289M1/4770.673345.828494.82161681.71743.2.4可变作用的剪力效应计算：在可变作用剪力效应计算时，应计入横向分布系数袱沿桥跨方向变化的影响。通常按如下方法处理，先按跨中
12、的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至1/4为直线变化来计算支点剪力效应。D跨中截面剪力v%的计算跨中剪力的计算结果见表3-9和3-10表3-9公路一II级车道荷载产生的跨中剪力y乂计算表梁号内力71+/qJ(kNm)W。PJ匕剪力效应/kN1乙051311.317.7852.456214.70.585.156720.4567L317.7852.456214.70.575.796330.41.317.7852.456214.70.560.3861表3-10人群荷载产生的跨中剪力计算表梁号内力qJ(kNm)剪力效应/kN10.611232.4564.503320.
13、405732.4562.989230.432.4562.94722）支点处截面剪力V”的计算支点剪力效应横向分项系数的取值为:支点处为按杠杆原理法求得。L/431/4段为跨中荷载横向分布系数支点处到1/4及31/4到另一支点段在和之间按照直线规律变化，如图3-1、图3-2所示。梁端剪力效应计算：汽车荷载作用及横向分布系数取值如图3-1所示，计算结果如下。i号梁：2号梁：3号梁：人群荷载作用及横向分布系数沿桥跨方向取值见图3-2i号梁：2号梁：3号梁：3-1汽车荷载产生的支点剪力效应计算图3-2人群荷载产生的支点剪力效应计算图式（尺寸单位：cm）3）翦力效应基本组合基本组合公式为各分项系数取值同弯矩基本组合计算梁号内力永久荷载人群汽车基本组合值1Vo200.31822.52141.3228469.7615勿04.4503385.1567125.44982%209.22537.85188.0112525.27602.989275.7963110.2997Vo209.22538.843225,7523579.5038302.947266.386197.06662由表可以看出，剪力效应以3号来那个控制设计。
