桥梁工程课程设计计算书

1、桥梁工程课程设计计算书钢筋混凝土 T型梁桥设计计算书1行车道板内力计算1.1恒载产生的内力以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。P/2（单轮）沥青混凝土面层：gi= 0.02x1.0x21= 0.42W/inC25 号混凝土垫层：g2 =0.06x1.0x24= 1.44 ZJV/ mT形翼缘板自重:0.10 + 0.162x 1.0x25 = 325kN / in合计：g=工 = g + g? + &3 =0.42+1.44+3.25=5.11 kN/m每米宽板条的恒载内力：弯距：Mag =-gl = - - X 5.11X 0.952 = -2.3 kN - m2 2剪力：= 5.11

2、X 0.95 = 4.85W1.2荷载产生的内力按较接板计算行车道板的有效宽度如图12所示）。由桥规得 “2=02m, Z2=0.6mo桥面铺装厚度为8cm,则有：严 a2 +2H=0.2+2x0.08=0.36mb、= b2 +2H=0.6+2x0.08=0.76m荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:a= a +d+2/0 =0.36+1.4+1.90=3.66m冲击系数采用1+/=1.3,作用为每米宽板条上的弯矩为：M甘=一(1 + “) P/2a (/0 一勺 /4)= -1.3x140/2/3.66x(0.95-0.76/4)= -18.90KN 加二2Lo=192-N: 图12荷载有效作

3、用于每米宽板条上的剪力为：分布宽度图示(cm)PVlp=(1 + A)- = 1.3x1402x3.66=24.86KN13内力组合承载能力极限状态内力组合：M, =12M . +1 AM . =12x231-14x1890 = -2923KN? j加MV. = 1.2V +1.4% =1.2x4.85 + 1.4x 24.86 = 40.62KNJ必W1.4截面设计、强度验算(HRB335 钢筋：fxk = 335MP“ ,打=280MP , C25 混凝土： flt = 16.7MM, flk = .78MP“,fed=.5MPaJlti = 1.23MPa )翼缘板的高度：h=160mm

4、；翼缘板的宽度：b=1000mm;假设钢筋截面重心 到截面受拉边缘距离ax =35mm,则几=125mm。X按公预规522 条规定：儿Md = Ml( = ajcbx(h)-)乙x1.0x29.23 = 11.5xl000xxx(0.125-)解得:x=0.0224m验算=0.55x0.125 = 0.0688(/h) % = 0.0224(?)按公预规522条规定：/S,A = fcdbxAs = 11.5xl.0x 0.0224 / 280 = 920mm2査有关板宽lm内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为8根由规范査得可供使 用的有8A14 (人=1231肿)，然后按照构造布置构造钢筋，并

5、布置如图13。图3行车道板配筋图(尺寸单位：mm)45?130?130?130?130?130?130?130?45按公预规529条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即：/0V, /25 x 1000x125=318.75() V, = 40.62伙N)按公预规5.2.10条规定：y0Vd 匕=40.62(RN)故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋。根据公预规9.2.5条，板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm,间距不应小于200mmo因此板内A8,间距为250mm的分布钢筋。承载力验算：5A严肠x = futAs /(fcdb) = 280X0.

6、001231/(11.5x1.0)= 0.030(加)x 凤=aj；亦(何-牙)= 11.5xl03xl.0x 0.030 x (0.125 一 * x 0.030)=25.24kN m Ml/4Lmax。回叭、&max (如表 2.4 所不)表2.4弯距和剪力计算表截面荷载类型如或(kN/m)Pr(kN)1+“叫。或y（肿或m）或 kN)sS公 路II级7.875179.101.350.58948.51303.761005.14y=-=4.925J 470138人群3.5/0.84348.51143.1302公 路II级7.875214.921.350.5892.4615.40100.850

7、.585.45人群3.5/0.8432.467.26%公 路II级7.875179.101.350.58936.38227.80753.3031 y= =3.69 16525.50人群3.5/0.84336.38107.349a公 路级7.875214.921.350.5899.856L6861.68003.5/0.8439.8529.06（5）计算支点截面荷载最大剪力号主梁横向分布影响线。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图2.3所示。y=1.0x(19.70-2/3x 4.925)/19.70 =0.833公路一H级(c) P叫 1492k/m.Qt=7.875kN/

8、m图2.3汽车荷载支点剪力计算图示（尺寸单位:m）（a）主梁纵断面图；（b）车辆荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图；（c）车辆集中荷载和均布荷载的布置；（d）支点截面剪力影响 线图.按式（266）计算汽车荷载的支点剪力为：10Qymax =(1 + “疋(5以九 +亠)+ (5 -叫M y= (1 + 0.35) xl.Ox (0.394 xl.2x214.92 xl.0 + 0.589 x 7.875x-!-xl 9.70 xl.0) +2i X 4.925 X (0.394 - 0.589) x 7.875 x 0.833=194.61KN图24所示为人群荷载作用下支点剪力的

9、哈在横向分布系数沿跨畅分布图。变化区段附加三角形重心处的影响线坐标为：y = 1.0 x (19.70-lx 4.925)/19.70 = 0.917图24人群荷载支点剪力计算图(a)人群荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图由式(2-6_6)。并且不考虑冲击力的影响，则人群荷载支点剪力为: 唤=加/,+*必 -叫M y= 0.833x0.75x3.5x1x19.70+1x4.925x(1.638-0.843)x0.75x3.5x0.9172 2=26.25KN2.3 内力组合表25号梁跨中截11面的弯矩馭作用效应叭M idqMgM1072.101005.14143.13A/】=1.

10、0x(1.2x1072.1+1.4x1005.14+0.8x1.4x143.13)= 2854.02K?/-/77表2.6号梁1/4截面的弯矩册“作用效应M MgM804.10753.30107.34= 1.0x(1.2x804.10+1.4x753.30 + 0.8xl.4x 107.34)= 2139.76K7V-/H表2.7号梁1/2截面的剪力kN作用效应QgQf2qQtlrQ0100.857.26Q =1.0x(1.2 x 0 + 1.4x100.85 + 0.8x1.4 x 7.26) = 149.32表2.8号梁支点截面的剪力a作用效应QgQ.rQ217.7061.6829.06=

11、1.0x(1.2x217.70+1.4x61.68 + 0.8x1.4x29.06) = 380.14AT/V表29号梁跨中 截面的弯矩z作用效应叭M牛MgM1011.461237.6587.27A/】=l0x(l2x 1011.46 + 1.4x1237.65 + 0.8x1.4x87.27) = 2283.21 册加nrf表210号梁1/4kN m截面的弯矩12作用效应MgM HAqM758.59927.5765.45=1.0x(1.2x758.59 + 1.4x927.57 + 0.8x1.4x65.45) = 1711.50kA m 一【id 4表211号梁1/2截面的剪力k/V作用效

12、应QcQ“2qQ!2rQ0124.194.425Q、=1.0x(l.2x0 +1.4x124.19 + 0.8x1.4x4.425) = 134.12k?/表212号梁支点截面的剪力kN作用效应QgQ.rQ205.3775.9517.65M. =1.0x(1.2x 20537 + 1.4x75.95 + 0.8x1.4x17.65) = 279.4 lkN72.4截面设计、强度验算2.4.1 计算裁面的确定翼缘厚度翼缘的有效宽度为按计算跨度100+1602=130mm197003=6567mm按翼缘厚度hf =b + 2/if =200+12x130=1760/77/77从上述两个数值中取较小

13、的值作为翼缘的有效宽度，因此-=1760。2.4.2截面受力类型判别as = 30 + 0.07/z = 30 + 0.07 x 1300 =121儿取 120imih0 = 1300 -120 =1180 mmfcdbfhjho4) = 11.5x1760 x130x(1180130) T13=2.93N nm = 28.54N - nun故为第二类T型截面；2.4.3 配筋计算v = / I 2皿叭-九（bf-bMho-hj丹 “一 Vc fl I 2x28.54xlO8 -11.5x(1760-200)x130x(1180-130/2) 1=1180xl -(1V11.5x200xll8

14、02=118.0mm= 0.53 xll80 = 625 Amni所需受力钢筋截面面积A _f*bHbx sTa_11.5x(1760-200) xl30 + 11.5x200xll &0330=7890mm2选用10C32,实际配置钢筋面积人=8038/w2。截面配筋情况如图2.5所示。14钢筋表面形状系数C|=1O ,与构件形式有关的系数C3=l.o ；荷载长期效应影响系数截面配筋率p=bho + (bf - b)hj=0.03750.87“28.54xl060.87x7964x1180=3.491JV7964180x1180 +(2000 -180)x0纵向受拉钢筋直径d=25mm；则T

15、形梁的裂缝宽度%b 扶(3 + 瓦 0.28 + 101530 + 253 49 x 103= 1.0xl.23xl.0x 250xl0s x(0.28 + 10 x 0.0375)=1.442mm2mm裂缝宽度满足条件2.6 变形验算2.6.1计算荷载引起的跨中弯矩钢筋混凝土受弯构件的恒载和活载挠度，可用结构力学方法计算，一般不需考 虑混凝土徐变和收缩的影响。但当恒载占全部荷载的大部分时，则以考虑混凝土徐 变的影响为宜。5.11x19700对于恒载，其跨中挠度为:f =x“=x八*“23=|3384 O.85E Jo 384 0.85 x 2.8 x 104 x 103 x 32229990

16、 对于汽车荷载，如果已知该梁的跨中最大静荷载弯矩为M厂则活载挠度为:=A x 2210597002=48 O85Jo48 0.85x2.8xlO4xl0 x322299903 横梁内力的计算3.1 横梁弯距计算3.1.1 确定作用在中横隔梁上的计算荷载确定作用在中横隔梁上的计算荷载：对于跨中横隔梁的最不利荷载如图3.1 o214.92KNTJU1L4.92514.9254. 92514.925117. 875KN/m7. 875KN/m图31跨中横隔梁的受载图示纵向一列轮重对中横隔梁的计算荷载为：16汽车荷载Plt/ =丄 C + G y)=丄 X (0.75 X10.5 X 丄 X 4.92

17、5 x2 + 0.75x214.92 xl.0)= 99.99册2 2 23.1.2 绘制中横隔梁的内力影响线在上面已经算得号梁的横向影响线竖坐标值为:?7ii =0.700,7715 =0200同 理 可 知 “21 = 0.25 +(20+1.05)x1.0522.05=0.65,= -0.15;(1)绘制弯矩影响线P=1作用在号梁轴上时：梢-3)1 =X 1.5 + 2| X 0.5-1x1.5= 0.700x1.5x2+0.65x0.5x2一 lxl.5x2.1 =-0.2625P=1作用在号梁轴上时：於-3)2 = Jli x 1.5 + 耳 x0.5d -1X 0.5=0.650

18、x 1.5 x 2.1 + 0.383 x 0.5 x 2.1 - 0.5 x 2.1 = 1.40P=1作用在号梁轴上时：砒_十4 = ?714 x 1.5d + ；724 x0.5d = (-0.200)xl.5x2.1 + (-0.150)x0.5x2.1 = -0.7875 此三个竖标值和已知影响线折点位置(即所计算截面的位置)，绘出M“影响线 如图3.2c所示。(2)绘制剪力影响线对于号主梁处截面的Of影响线计算如下。P=1作用在计算截面以右时：Qf = R|即“絆=久；p=l作用在计算截面以左时：Qf =匕-1即严=久-1 ；绘出狐影响线如图32d所示。172.1002.1002.

19、10018px车辆荷载图3.2中横隔梁内力影响线（尺寸单位：m）3.1.3 截面内力计算将所求得的计算荷载PIHI在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷 载并计入冲击影响力（1 +“），则得到如下结果：公路-II级弯距“2M“ = (l + “)了匕工= 1.35xlx 99.99 x (2.231 + 0.506) = 369.730V m剪力Qf0=(l+“)&匕工= 1.35xlx 99.99 x (0.679+0.421 + 0.236 - 0.021) = 177.5 kN承载能力极限状态内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力甚小，计算可略不计）：基本组合= 0 +1.4 x

20、369.73 = 517.62W m氐崭=0 + 1.4x177.51 = 24&5bW3.2 截面设计、强度验算(1)正弯矩配筋(把铺装层折作3cm计入截面)横隔梁翼板有效宽度：/7 + 12/? =15 + 12x16 = 207cm按规范取 207 cm ,暂时取 a =8 cm ,则 A z = 199 - 8 = 19 cm 按公预规5.2.2条规定：X369.73 a =1.09inm(满足要求)验算截面抗弯承载力：人皿=fcdbfxh - x/2)= 115x103x2.07x0.0109x(1.905-)2=492.88(KN m) M , = 369.73(3 m)(2)负弯矩的配筋取a = 3cm, /?0 = 196-3 = 193(c/n)x191.71 M.= 369.73伙N 加)横梁正截面含筋率:“2 =8.0415x193x 100% =0.278%15.20207x16+15x85x 100% = 0.331%均大于公预规9.1.12条规定的受拉钢筋最小配筋率0.2% o3.3 横梁的剪力计算与配筋考虑汽车组合系数，并取提高系数为1.40,则取用的剪力效应值为:%、=1.4x177.51 = 248.51伙N)按公预规5.2.9-5.2.10条规定抗剪承载力验算要求：/X 0.51x10-3=