桥梁工程课程设计专业版.doc

课程设计钢筋混凝土T型梁桥设计设计资料（一）具体的个人设计资料设计荷载：公路二级；桥面净宽：7+21.5；计算跨径：19.7m；混凝土标号：C25;主梁根数：4；横隔梁根数：5（二）相同的设计资料人群荷载3.5KN/m2、每侧栏杆和人行道重8.54kn/m2。1.5%的桥面横坡，边缘最小厚度8cm；容重r1为24kn/m3；沥青混凝土2cm，容重r2为21kn/m3。（三）设计要求：（1）行车道板内力计算（按铰接悬臂板计算）A.恒载产生的内力（按纵向1m宽的板条计算）1. 每延米板上的结构自重g2. 每米板宽条的恒载内力B.活载产生的内力C.内力组合，求出Mmax , Qmax 1. 承载能力极限状态内力组合计算基本组合所以行车道板的内力组合为2. 正常使用极限状态内力组合计算短期效应组合（2）主梁的内力计算（偏心压力法计算或杠杆法）A.恒载产生的主梁内力（M1/2L 、M1/4L、Q1/2L、QO）结构自重集度计算表主梁横隔梁边主梁中主梁桥面铺装层栏杆和人行道合计边主梁中主梁边主梁自重产生的内力截面位置X 内力剪力Q（kN）弯矩（）X=0X=L/4X=L/2注：括号（）内值为中主梁内力B.活载产生的主梁内力（M1/2Lmax 、M1/4Lmax、Q1/2Lmax、QOmax）.荷载位于支点处时：（见下图） 1号梁的荷载分布系数为 2号梁的荷载分布系数为 人行道上没有布载，是因为人行道上荷载引起的负反力，再考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力。.荷载位于跨中处时（见下图） 1号梁的荷载横向分布系数此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的宽跨比为 故可按偏心压力法来计算横向分布系数 1号梁荷载分布系数图 2号梁的荷载横向分布系数号梁横向分布系数图荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路I级人群荷载备注1（4）号跨中0.6650.887按偏心压力法计算支点0.551.625按杠杆法计算2（3）号跨中0.5550.462按偏心压力法计算支点0.550按杠杆法计算均布荷载和内力影响线面积计算表截面 类 型公路I级KN/m人群KN/m影响线面积影响线图线10.53.510.53.510.53.510.53.5公路一级中集中荷载计算计算弯矩效应时：计算剪力效应时：梁号截面荷载类型1或4号梁公路I级10.5223.21.30.66531.205283.261045.44762.18人群3.5/0.88731.20596.32公路I级10.5223.21.30.66523.404212.45784.18571.73人群3.5/1.2723.40472.66公路I级10.5267.841.30.6651.97517.93136.120.5118.19人群3.5/0.8871.97511.23梁号截面荷载类型2或3号梁公路I级10.5223.21.30.55531.205236.4872.5636.1人群3.5/0.46231.20550.46公路I级10.5223.21.30.55523.404159.98590.5430.52人群3.5/0.46223.40437.84公路I级10.5267.841.30.5551.97512.3892.290.579.91人群3.5/0.4621.9753.19绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如下图公路I级作用下，1#梁支点的最大剪力为1#梁支点截面人群荷载的最大剪力为公路I级作用下，2#梁支点的最大剪力为2#梁支点截面人群荷载的最大剪力为C.内力组合（M1/2Lmax 、M1/4Lmax、Q1/2Lmax、QOmax）梁号内力结构自重汽车荷载人群荷载1或4号617.231045.4496.322312.17 462.93784.1872.661734.75 0136.1211.23203.15 156.26257.4234.06586.05 2或3号635.02872.550.462040.04 476.27590.537.841440.60 092.293.19132.78 160.77251.118.74565.45 D.截面设计、配筋（1）配置主筋：由弯矩组合表可知，1号梁M值最大，考虑到施工方便，偏安全的一律按1号梁计算弯矩进行配筋。设钢筋净保护层为3cm，钢筋重心至底边距离a=10.5cm，则主梁有效高度由图所知T形截面受压翼板厚度尺寸，可得翼板平均厚度，按公预规第4.2.2规定，翼板计算宽度按下式计算，并取其中最小值。 已知1号梁跨中弯矩所以为第二类T形梁432（），436（）（2）根据斜截面抗剪计算配置斜筋支点截面剪力和跨中截面剪力都以一号梁为最大为偏安全设计。 .支座截面剪力配筋介于两者之间应进行持久状况斜截面抗剪极限状况承载力计算。.斜截面配筋计算图示。按公预规5.2.6和5.2.11条规定最大剪力取用距支座中心h/2（梁高一半）处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担不小于60%，弯起钢筋（按45%弯起）承担不大于40%；计算第一排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时，取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值；计算以后每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处弯起钢筋承担的那部分剪力值弯起钢筋配置图如下图所示相应弯起钢筋位置与承担剪力见下表斜筋排次弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值（KN）斜筋排次弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值（KN）11.1197.4433.391.7822.2144.6144.438.95.各排弯起钢筋的计算，按公预规5.2.7条规定，与斜截面相交的钢筋的抗剪能力（KN）按下式计算： 则每排弯起钢筋的面积为： .主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载力校核：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，其钢筋的重心亦有所不同，则有效高度大小不同，此处系估算，可用同一数值，其影响不会太大。 （3）箍筋配置按公预规5.2.11条规定，箍筋计算公式及说明如下：根据公预规9.3.13条规定，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。综上所述，全梁箍筋的配置为双支箍；由支点至支座中心1.3m处，箍筋间距为100mm，其他地方箍筋间距为150mm。则配箍率分别为：均大于规范规定的最小配箍率：R235钢筋不小于0.18%的要求。（4）、主梁变形计算1. 持久状况正常使用状态下裂缝宽度验算 可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度 （5）判断是否设置预拱度 根据桥规要求，当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应组合影响产生的长期挠度超过跨径的1/1600时，应设置预拱度（6）计算预拱度最大值根据桥规要求，预拱度值等于结构自重和1/2可变荷载频遇值所产生的长期挠度。（三）横梁内力的计算（按偏心压力法计算）对于具有多跟根内横隔梁的桥梁，由于主梁跨中处的横隔梁受力最大，横梁跨中截面受力最不利，故通常只要计算横梁中间的内力，其他横梁可偏安全地仿此设计。1. 确定作用在中横梁上的计算荷载，对于跨中横隔梁的嘴部利荷载布置如图纵向一列车轮对于中横梁的计算荷载为：2. 绘制中横隔梁的内力影响线P=1作用在1号梁轴上时P=1作用在4号梁轴上时P=1作用在4号梁轴上时由已学影响线的知识可知，影响线必在r-r截面处有突变，根据和连线延伸至r-r截面，即为值（1.0），由此即可绘出影响线如图M2-3影响线所示。3. 绘制剪力影响线对于一号主梁处截面的影响线可计算如下：P=1作用在