简支T型梁桥课程设计

1、桥梁工程课程设计土木工程专业本科（四年制）适用指导教师： 李小山班 级：10 土木一班学生姓名：董帅设计时间：浙江理工大学建筑工程学院土木系土木工程专业桥梁工程课程设计任务书浙江理工大学建筑工程学院土木系2013年4月一、设计题目：钢筋混凝土简支T型梁桥设计二、设计资料：1. 桥面宽度：净 7m 2 1.5m 2 0.25m2. 设计荷载：公路I级3. 桥面铺装：4cm厚沥青混凝土（ 23KN/m3） , 6cm厚水泥混凝土（ 24KN /m3）, 主梁混凝土为24 KN /m34.主梁跨径及全长：标准跨径：h =25.00m ,计算跨径1= 24.96m ,净跨10 = 24.60 m5.结

2、构尺寸图， 用：根据钢筋混凝土简支T型梁桥的构造要求设计，也可参照下图选桥梁横断面布置图桥梁纵断面布置三、设计依据:1 JTGD60-2004公路桥涵设计通用规范S2 JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范S3 邵旭东桥梁工程M.第二版.北京：人民交通出版社，2007四、设计内容：主梁、横隔梁和行车道板的内力计算五、设计成果要求：设计计算书。设计计算说明书制作成Word文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印，按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册，交指导老师评阅。六、提交时间：第14

3、周周五前提交，过期不候。设计计算书基本设计资料1. 桥面宽度：净 7m 2 1.5m 2 0.25m2. 设计荷载：公路I级3. 桥面铺装：4cm厚沥青混凝土( 23kN/m3)，6cm厚水泥混凝土( 24kN /m3)， 主梁混凝土为24kN.m34. 主梁跨径及全长：标准跨径：l 25.00m，计算跨径I = 24.96m，净跨 l 24.60m5. 主梁截面尺寸：拟定采用的梁高为1.7m，腹板宽18cm主梁间距：2.1m,主梁肋宽度：18cm结构尺寸如图行车道板计算结构自重及其内力每延米板上的结构自重沥青表面处治g10.04 X 1.0 x 23=0.92KN/mC25混凝土垫层g20.

4、06 x 1.0 x 24=1.44KN/mT梁翼板自重g3(0.17+0.09 )/2 x 1.0 x24=3.12KN/m合计g = 5.48KN/m每米宽板条恒载内力1）汽车车辆荷载计算图示车辆后轮着地宽度为a2 =0.20m,宽度为b2 =0.60m印二a? 2H =0.2+2 x 0.1=0.4md 2H =0.6+2 x 0.1=0.8m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a 虫1 d 21。=0.4+1.4+2 x 0.96=3.72m由于这是汽车荷载局部加载在 T梁的翼板上，故冲击系数取1=1.3 作用于每米宽板条上的弯矩为：作用于每米宽板条上的剪力为：Qap =（1）上=1.3

5、f =24.46kNp4a4X3.72内力组合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设计内力为：Mud =-29.57KN *m正常使用极限状态内力组合计算：Qud =40.57KN短期效应组合主梁内力计算计算结构自重集度如下表所示:主梁g1=0.18 X 1.70+(0.09+0.17)/2X (2.10-0.18)X 24=13.33KN/m横隔梁对于边主梁g2=1.4-(0.09+0.17)/2X (2.10-0.18)/2X 0.18 X 5X 24/24.96=0.97KN/m对于中主梁1g2 =2 X 0.97=1.94KN/m桥面铺装层g3=0.04 X 7X 23

6、+0.06 X 7X 24/5=3.30KN/m栏杆和人行道g4=5 X 2/5=2.00KN/m合计对于边主梁g = E gi =13.33+0.97+3.30+2.00=19.6KN/m对于中主梁1g =13.33+1.94+3.30+2.00=20.57KN/m边主梁自重产生的内力截面位置X 内力剪力Q(KN)弯矩 M( KN m )X=0Q=19.60/2 X 24.96=244.61(256.71)M=0(0)X=I4Q=19.6/2 X (24.96-2 X 24.96/4)=122.30(128.36)M=19.6 X 24.96/8 X (24.96-24.96/4)=1177

7、.47(1234.13)X=t2Q=0(0)M=19.6 X 24.96/4 X ( 24.96-24.96/2) =1526.35(1601.89)注：括号（）内值为中主梁内力荷载位于支点处时，1、2、3号粱的横向分布系数 求得1,2,3号梁荷载横向分布系数为：1 号梁：m0q 二0 2， % =1.19 ；2 号梁：mq =0.573 号梁：mq =0.78荷载位于跨中时荷载横向分布系数mCq和mcr丄二竺6 =2.38 2且设有刚度强大的横隔粱，故可按偏心压力法计算B 5 2.1求荷载横向分布影响线竖标本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5,梁间距为2.10m，有1、2、3号梁在两个边主

8、梁除横向影响线的竖标值绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置布置，如下图所示a)2)公路-1级3)计算荷载横向分布系数mci号梁：2号梁：mcr 二 r =0.403nmcr 二 r =0.23 号梁：mcqq =0.2 4/2 =0.4cq 2均布荷载和内力影响线面积计算截 面 类 型公路1级 均布荷载(KN/m人群影响线面积(m2或m影响线图示10.510.54.510.54.5公路一级中集中荷载Pk计算计算弯矩效应时：Pk =180 - (360-180) / (50-5) (24.96-5) = 259.84KN计算剪力效应时：Pk =1.2 259.84 = 311.81KN计算冲击

9、系数卩A =0.5556m2I c =0.1504 m4G=0.5556 X 24=13.334 KN/m10 2C25混凝土 E取 2.8 10 N/mn EIcf八10212 mc f =3.14/2.8汉10 汽 0.1504 _ 2 97Hz,24.962 Y1.359031+a =1.177M iQi跨中弯矩 ？、跨中剪力2计算： 因双车道不折减，故=1,各数据见表截面梁号荷载类型qk或q（kn/m）Pk（KN1+卩或y公路一i级10.5259.841.1770.50577.88485.551400.166.24914.61人群4.50.60577.88212.03公路一i级10.5

10、259.841.1770.45377.88435.561300 066.24864.50人群4.50.40377.88140.88公路一i级10.5259.841.1770.477.88384.594 1476.24763.36II47.95人群4.50.277.8870.09公路一i级10.5311.811.1770.5053.1219.470.592.67112.64人群4.50.6053.128.49公路一i级10.5311.811.1770.4533.1217.46a nn KQ0.583.13100.59人群4.50.4023.125.64公路一级10.5311.811.1770.4

11、3.1215.4288.820.573.4人群4.50.23.122.808计算支点截面汽车荷载最大剪力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所示:311.81kN10.5kN/m1号梁=42 2号梁a/3Q影响线横向分布系数变化区段的长度：m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为1号梁：y=1X(24.96-6.38/3 ) /24.96=0.9152号梁：y =0.9153号梁：y =0.9151号梁:=1.177X 1 X 10.5 X 0.505 X 12.48+6.38 X (0.2-0.505) X 0.915/2=66.89KN则，公路一级作用下，1号梁支点的最

12、大剪力为：Q0 = Q0 均 Q。集=66.89+73.25=140.14KN同理得2、3号梁Qo分别为260.57KN、347.29KN计算支点截面人群荷载最大剪力1号梁：=0.605 X 4.5 X 12.48+6.38/2 X (1.19-0.605) X 4.5 X 0.915=41.66KN2 号梁：Qor=22.37KN3 号梁：Qor=12.64KN主梁内力组合1号梁：横隔梁内力计算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布置如下图：纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时：计算剪力时：绘制中横隔梁的内力影响线：按偏心压力法可得1、2号梁的荷载横向分布影响

13、线竖坐标值如下图所示：绘制剪力影响线对于i号主梁处截面的qJ影响线可计算如下：P=1作用在计算截面以右时，Q： =R1，即！右二!iP=1作用在计算截面以左时，Qi右 =R-1，即1右仝ii-1绘成Q右影响线如上图所示。截面内力计算将求得的计算荷载FOq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+），则得到下表所示结果:公路I级弯矩M2M2=(1+ 門谎 Poq 送 n =1.177 X 1X 161.95 X(0.0375+1.2075+0.733+0.089 ) =394.00KN m剪力Q右Q右 =(1+門，pq 送 n =1.177 X 1X 187.93 X(0.486+0.314+0.190+0.019 ) =223.18KN- m内力组