3孔13m跨简支T梁桥（计算书、6张CAD图）
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3孔13m跨简支T梁桥（计算书、6张CAD图）,13,跨简支,梁桥,计算,cad
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毕 业 设 计学生姓名： 学 号： 学 院： 建筑工程学院 专 业： 土木工程 题 目： 3孔13m跨简支T梁桥毕业设计 指导教师： 评阅教师： 目录1、设计资料- 1 -1.3主梁跨径和全长- 1 -1.4材料- 1 -1.5设计依据- 1 -1.6参考资料- 1 -2、任务与要求- 1 -2.1结构尺寸拟定- 1 -2.2行车道板计算- 1 -2.4横梁的计算- 2 -3、结构尺寸拟定- 2 -结构断面形式- 3 -4、行车道板计算- 3 -4.1永久荷载及其效应- 3 -4.2截面设计、配筋与强度验算- 5 -5、主梁内力计算- 6 -5.1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 -5.2内力计算- 8 -1恒载内力- 8 -5.3截面设计、配筋与验算- 13 -6、横梁的计算- 16 -6.2横梁截面配筋与验算- 18 -6.3横梁剪力计算及配筋- 19 -7、盖梁计算- 21 -7.1上部结构永久作- 21 -7.3可变作用计算- 22 -7.4双柱反力计算- 27 -7.5内力计算- 28 -7.6截面配筋及承载力校核- 30 -8、桥梁墩柱设计- 32 -8.1荷载计算- 32 -8.2截面配筋计算- 34 -9、钻孔灌注桩设计- 37 -9.1荷载计算- 37 -9.2桩长设计- 39 -9.3桩内力计算（m法）- 39 -9.4桩基配筋设计及强度验算- 42 -9.5墩顶纵向水平位移验算- 43 -结 论- 45 -致谢- 46 -参考文献- 47 -参 考 文 献- 47 -第 48 页 共 47 页 本 科 毕 业 设 计 3孔13m钢筋混凝土简支T梁桥1、设计资料1.1桥面净空 净7+20.75m人行道1.2设计荷载 公路级和人群荷载标准值为31.3主梁跨径和全长标准跨径：13 (墩中心距离)；计算跨径：12.40 (支座中心距离)；主梁全长：12.96 (主梁预制长度)1.4材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235混凝土：C401.5设计依据公路桥涵设计通甩规范（JTGD602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD622004）1.6参考资料桥梁工程，姚玲森主编，人民交通出版社，北京。桥梁计算示例集混凝土简支梁（板）桥，易建国主编，人民交通出版社，北京。结构设计原理，沈浦生主编。2、任务与要求2.1结构尺寸拟定2.2行车道板计算1 计算图示2 恒载及内力3 活载及内力4 截面设计、配筋与强度验算2.3主梁计算1 主梁的荷载横向分布系数计算2 内力计算3 截面设计、配筋与验算a. 配置主筋：偏安全的按计算弯矩最大的梁进行配筋b. 截面强度验算c. 斜筋配置：偏安全的按剪力最大的梁进行配筋d. 箍筋配置e. 斜截面抗剪强度验算2.4横梁的计算1 横梁弯矩计算（用偏心压力法）2 横梁截面配筋与验算3 横梁剪力计算及配筋3、结构尺寸拟定主梁截面尺寸：根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为13m，拟定采用的梁高为1.10m，翼板宽1.58m，腹板宽0.18m。 主梁间距和主梁片数：桥面净空：净7+20.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。 结构断面形式4、行车道板计算计算如图所示的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厚的混凝土垫层。4.1永久荷载及其效应1.每延米板上的横载沥青混凝土层面：0.081.024=1.92（KN/m）C30混凝土垫层：g2=0.121.025=3(KN/m)T梁翼缘板自重g3=0.111.025=2.75(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g=7.67KN/m2.每米宽板条的恒载内力弯矩：MAh=-7.67（1.58-0.18）/22=-1.879(KN/m)剪力：VAh=7.67（1.58-0.18）/2=5.369(KN)3.车辆荷载产生的内力 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 ，b2=0.60m 沿纵向：a1=a2+2H=0.20+20.20=0.6(m)沿横向：b1=b2+2H=0.60+20.20=1.0(m)荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a1+1.4+2l0=0.6+1.4+20.71=3.42(m) 冲击系数：1+=1.3 作用于每米板宽条上的剪力为：VAp=(1+)=1.3=26.608(KN)作用于每米板宽条上的弯矩为：MAp=-(1+)(l0-)2=-1.3(0.71-)=-12.240(KN/m)4. 基本组合 恒+汽： 1.2MAh+1.4MAp=-1.21.879-1.412.240=-19.391（KN/m） 1.2VAh+1.4VAp=1.25.369+1.426.608=43.694(KN)故行车道板的设计作用效应为：MA=-19.319（KN/m），VA=43.694(KN)4.2截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。若选用12钢筋，则有效高度h0=h-a=115mm 按（D62）5.2.2条： r0Mdfcdbx(h0-x/2) 故x=14.3mm而且14.3mmG2），并由组合7控制设计，此时：G1=1395.13 G2=1342.907.5内力计算1、 弯矩计算： 各截面弯矩计算式为： 可变作用引起各截面弯矩计算荷载组合情况墩柱反力（KN)梁支座反力（KN)各截面弯矩（KN/m)G1R1R2截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合6：汽车双列对称+人群对称1383.55497.14557.18-248.57-546.85-103.65423.12组合7：汽车双列对称+人群非对称1395.13476.10581.28-238.05-523.71-64.20476.75组合8：汽车双列非对称+人群对称1135.39499.18420.33-249.59-549.10-230.99114.42组合9:汽车双列非对称+人群非对称1121.77478.11415.85-239.06-525.92-204.09160.41（为计算最大弯矩，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中弯矩取用对称布置时数据。）2、相应于最大弯矩时的剪力 各截面剪力计算式为：各截面剪力计算荷载组合情况墩柱反力（KN)梁支座反力各截面剪力计算G1R1R2R3截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5V左V右V左V右V左V右V左V右V左V右组合61383.55497.14557.18658.460-614.9同1-1V右886.41同3-3V右329.23同4-4V右-329.23组合71395.13476.10581.28664.170-476.10919.03337.75-326.42组合81135.39499.18420.33394.140-499.18636.21215.88-178.26组合91121.77478.11415.85399.850-478.11643.66227.81-172.043、盖梁内力汇总内力1-12-23-34-45-5弯矩（KN)M自重-3.12-16.35-37.16-6.1433.84M可变0-249.59-549.10-230.99476.75M计算-13.32-265.94-586.24-237.13510.59剪力（KN)V自重左-13.32-27.33-46.3450.990右-13.32-27.3366.1750.990V可变左0-499.18-499.18919.03337.75右-499.18-499.18919.03337.75-329.23V计算左-13.32-526.51-545.52970.02337.75右-512.5-526.511145.94388.74-329.234、 根据盖梁内力计算，绘制内力包络图。各计算截面弯矩1-12-23-34-45-5M自重-3.12-16.35-37.16-6.1433.84M荷载0-249.59-549.10-230.99476.75M计算-3.12-249.59-586.24-237.13510.597.6截面配筋及承载力校核盖梁采用C30：钢筋保护层厚度取,一根钢筋的面积为1、 弯矩作用时，各截面配筋设计截面配筋设计截面号b/mm1-1-3.1212007840.232-2-265.941200105014.863-3-586.261200105033.064-4-237.131200105013.245-5510.591200105028.73截面号所需钢筋根数实用钢筋根数1-1622810.2662-2850.002.24830410.2413-31891.034.981038010.3024-4757.331.99830410.2415-51643.364.321038010.302 注：表中结构的重要性系数。2、剪力作用时各截面的强度验算以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： 故仅需按构造配置箍筋。3、 全梁承载力校核已知h0=1050mm，s=300MPa，一根主筋22 所能承受的弯矩为： 其中z=0.92h0=966mm代入后得：Ml=300380.1996=113.6（KNm）据此绘制全梁承载力校核图：由图可知，全梁承载力满足要求。8、桥梁墩柱设计8.1荷载计算1.恒载计算：由前计算得上部构造恒载，一孔自重：1367.02KN 盖梁自重（半根盖梁）：112.87KN 横系梁重： 墩柱自重： 作用墩柱底面的恒载垂直力为 2、 活载计算： （1）车辆单孔荷载：单列车时 B=206.03KN 双孔荷载：单列车时 B=258.01KN （2）人群单孔荷载（单侧）B=14.28KN 人群双孔荷载（单侧）B=28.56KN制动力取90KN活载中双孔荷载产生支点处最大反力值，即产生最大墩柱垂直力；活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）单列车时：双列车时：单侧人群：双侧人群：4、 荷载计算(1)活载垂直反力计算荷载情况 KN最大垂直反力（KN）最小垂直反力（KN）横向分布B横向分布B单列车206.031.0206.0300双列车412.060.631260.010.369152.05单侧行人14.281.43220.45-0.432-6.17双侧行人28.560.514.280.514.28 (2) 活载最大弯矩计算垂直力对柱顶中心产生的弯矩M=Bmax0.25412.060.25103.02KNm水平力对柱顶中心产生的弯矩M=451.3158.95KNm8.2截面配筋计算1、 作用在柱顶的外力（1）垂直力 最大垂直力：Nmax=924.49+260.01+20.45=1204.95KN 最小垂直力：Nmax=924.49+152.05+14.28=1090.82KN（2） 水平力 水平力取45KN（3） 弯矩 M=103.02+58.95=161.97KNm2、 作用在柱底的外力 Nmax=1204.95+70.56/2=1240.23KN Nmin=1090.82+70.56/2=1126.1KN Mmax=161.97+456.78=467.07KNm3、 截面配筋设计(1)双孔荷载，最大垂直反力时，按轴心受压构件设计 式中：轴向力组合设计值；轴压构件稳定系数；As构件毛截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3%时，应改用； 全部纵向钢筋的截面面积。轴心受压时，桥墩柱选用C30的混凝土 设计24根直径22mmHRB335级钢筋 查规范得=1.0由上式得： 满足。验算配筋率： 满足。截面一侧配筋率： 满足。（2）单孔荷载，最大弯矩时，按偏心受压构件设计沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件按正截面受压承载力计算应符合下列规定:式中：轴向力的偏心距, ，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.0.2查得； C、D有关纵向钢筋承载力的计算系数，按规范表C.0.2查得； 圆形截面的半径； 纵向钢筋所在圆周的半径与圆截面半径之比 纵向钢筋配筋率，。偏心距增大系数计算公式： 式中构件的计算长度；轴向力对承截面重心的偏心矩；截面有效高度，对圆形截面取；荷载偏心率对截面曲率的影响系数；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：a.由（式-36）（式-37）解得轴向力的偏心距： b.已知、，设定值，查表C.0.2，将查得的系数A、B、C、D值代入（式-38）计算值。如果值与实际计算偏心距相符，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）进行构件正载面承载力的复核。(3) 墩柱配筋设计偏心受时，桥墩柱选用C30的混凝土设计24根直径22mmHRB335级钢筋 取定=0.64查规范表C.0.2得A=1.6188，B=0.6661,C=0.7373,D=1.6763将值代入上式得e0=404.56mm 满足。将A、B、C、D代入得 满足。将A、B、C、D代入得 满足。9、钻孔灌注桩设计钻孔灌注桩直径为1.3m，用C25混凝土，HRB335钢筋和HRB235钢筋，按m法计算，m值见指导书，受压弹性模量9.1荷载计算每根桩承受的荷载1.双孔荷载的反力2.盖梁恒载的反力3.系梁恒载的反力4.一根墩柱恒重作用在桩顶的恒载反力为5.灌注桩每延米自重 6.活载反力（1）双跨活载反力汽车： 人群（2）单跨活载反力汽车 人群（3）制动力T=45KN，作用在支座中心，距柱顶的距离为1.31+6.78=8.09m（4）风力（因结构刚度较大可不予考虑）7. 用于桩顶的外力 9.2桩长设计 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经验公式初步计算桩长。规范中单桩轴向受压容许承载力计算公式11 P=1240.23 A=3.140.652=1.327m2亚粘土极限摩阻力为 取h=10m由上式反求桩的承载力知桩的轴向承载力满足要求。9.3桩内力计算（m法）1桩身采用C25混凝土，受压弹性模量为桩的计算宽度 2.桩的形变系数 地基为亚粘土 按弹性桩计算。2.地面以下深度Z处桩身截面的弯矩与水平应力的计算。 已知作用在地面处桩顶的外力： 桩身弯矩计算： 式中无量纲系数可由规范查得，计算见下表表 ZAmBm107.99Am419.13BmMz0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 419.130 419.130 0.200 0.480 0.197 0.998 21.274 418.292 439.566 0.400 0.960 0.377 0.986 40.712 413.262 453.974 0.600 1.440 0.529 0.959 57.127 401.946 459.072 0.800 1.920 0.646 0.913 69.762 382.666 452.427 1.000 2.400 0.723 0.851 78.077 356.680 434.756 1.200 2.880 0.762 0.774 82.288 324.407 406.695 1.400 3.360 0.765 0.687 82.612 287.942 370.555 1.600 3.840 0.737 0.594 79.589 248.963 328.552 1.800 4.320 0.685 0.449 73.973 188.189 262.163 2.000 2.800 0.614 0.407 66.306 170.586 236.892 2.200 5.280 0.532 0.320 57.451 134.122 191.572 2.400 5.760 0.443 0.243 47.840 101.849 149.688 2.600 6.240 0.335 0.175 36.177 73.348 109.524 2.800 6.720 0.270 0.120 29.157 50.296 79.453 3.000 7.199 0.193 0.076 20.842 31.854 52.696 3.500 8.399 0.051 0.014 5.507 5.868 11.375 4.000 9.599 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 桩身水平压应力计算： 式中的无量纲系数查规范可得，Z为换算深度。计算见下表表 ZApBp9.7058Ap35.1581Bp0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.200 0.480 0.420 0.260 4.076 9.141 13.218 0.400 0.960 0.720 0.400 6.988 14.063 21.051 0.600 1.440 0.900 0.450 8.735 15.821 24.556 0.800 1.920 0.980 0.430 9.512 15.118 24.630 1.000 2.400 0.970 0.360 9.415 12.657 22.072 1.200 2.880 0.900 0.260 8.735 9.141 17.876 1.400 3.360 0.770 0.150 7.473 5.274 12.747 1.600 3.840 0.620 0.040 6.018 1.406 7.424 1.800 4.320 0.460 -0.060 4.465 -2.109 2.355 2.000 2.800 0.290 -0.150 2.815 -5.274 -2.459 2.400 5.760 0.010 -0.270 0.097 -9.493 -9.396 2.800 6.720 0.190 -0.300 1.844 -10.547 -8.703 3.500 8.399 0.370 -0.200 3.591 -7.032 -3.440 9.4桩基配筋设计及强度验算 验算最大弯矩（Z=1.44）处的截面强度，该处内力值为： 设计用C25混凝土， 设计用HRB335级钢筋 ， ，保护层取5cm。 1、按轴心受压设计 查表得故按构造配筋即可。（1） 按偏心受压设计取 由因故按小偏心计算取 取 选取24根直径20的二级钢筋，实际配筋面积为7540.8mm2 9.5墩顶纵向水平位移验算1、桩在地面处的水平位移和转角（计算。 当 时，通过基础工程中表4-13可查得到： Ax=2.441 Bx=1.621 代入数据得 符合m法计算要求。 无量纲系数查规范有： 代入数据得：2、墩顶纵向水平位移验算; 墩顶的水平位移公式为： 式中： 已知h1=3.0m h2=0m h=9.0m 则代入数据得 = 墩顶容许的纵向水平位移为： 符合要求。 结 论毕业设计是学生本科阶段最后学习和综合训练的实践性教学环节；是学习深化、拓宽、综合的重要过程；是学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。毕业设计培养学生综合运用所学知识和技能，分析与解决工程实际问题，在实践中实现知识与能力的深化与升华，初步形成经济、环境、市场、管理等的大工程意识，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。通过本次设计
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