桥梁工程课程设计计算书

兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计1目录装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料..................................................3技术标准....................................................3主要材料....................................................3设计依据....................................................3构造形式及截面尺寸（桥梁横断面和主梁纵断面图）..............3二、主梁的计算....................................................4（一）主梁荷载横向分布系数......................................41.跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法）......................4(1)主梁的弯矩及抗扭惯矩Ix和ITx.........................4(2)横梁的抗弯及抗扭惯矩..................................5(3)计算参数..............................................5(4)计算荷载弯矩横向分布影响线............................6(5)梁端剪力横向分布系数（按杠杆法）......................9（二）作用效应计算.............................................101.永久荷载作用效应.........................................10(1)永久荷载............................................10(2)永久作用计算.........................................112.可变作用效应.............................................11(1)汽车荷载冲击系数.....................................11(2)公路Ⅰ级均布荷载,集中荷载及影响线面积................12(3)可变作用效应弯矩计算.................................12(4)可变作用效应剪力计算.................................13三.持久状况承载能力极限状态下截面设计配筋与验算...................161.配置主筋.................................................162.持久状况截面承载能力极限状态计算.........................183.斜截面抗弯承载力计算.....................................184.箍筋设计.................................................215.斜截面抗剪承载力验算.....................................226.持久状况斜截面抗弯极限承载力计算.........................26四、持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算........................26五、持久状况正常使用极限状态下挠度验算............................27六、行车道板的计算...............................................30（一）永久荷载效应计算.........................................301.每延米板上的恒载.........................................312.永久荷载效应计算.........................................31兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计23.可变荷载效应.............................................314.作用效应基本组合.........................................32（二）截面设计于配筋及验算.....................................32兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计3装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料1.标准跨径：13m2.计算跨径：12.5m3.主梁全长：12.96m4.桥面宽度（桥面净空）：净9m（行车道）+2.0m（人行道）。技术标准设计荷载：公路—Ⅰ级，人群荷载采用主要材料钢筋：主筋用HRB335级钢筋，其他用R235级钢筋。混凝土：C50，容重；桥面铺装采用沥青混凝土：容重。设计依据《公路桥涵设计通用规范》（JTJD60—2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJD62—2004）构造形式及截面尺寸（桥梁横断面和主梁纵断面图）兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计4图1桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）全桥共由5片梁组成，单片梁高1.0m，宽2.0m;设3根横梁。二、主梁的计算（一）主梁荷载横向分布系数B=9+2×1=11ml=12.5mb/l=0.880.51.跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法）（1）主梁的弯矩及抗扭惯矩Ix和ITx求主梁界面的重心位置(如图)：图2主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图示（单位：cm）平均板厚：h1===24.8cmIx==0.03491997主梁抗扭惯矩按ITx=,（）对于翼板：兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计5对于梁肋：故;主梁的抗扭惯矩为：ITx=单位板宽的弯矩及抗扭惯矩：（2）横梁的抗弯及抗扭惯矩翼板的有效宽度的计算，计算如图：图3横梁截面特性计算示意图横梁的长度取两边主梁轴线之间的距离求横梁截面重心位置:=14.3cm由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半，所以可取单位抗弯及抗扭惯矩:=(3)计算参数：===0.623其中B为主梁全宽的一半L为计算跨径兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计6故：(4)计算荷载弯矩横向分布影响线已知影响系数用内插法求梁位处横向分布影响线坐标值，如下图：图4主梁横断面尺寸图（单位：cm）1号梁和5号梁：2号梁和4号梁：3号梁：=列表计算各梁的横向分布影响线坐标值，表如下兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计7梁号算式荷载位置b0-b1号2.1581.8121.4741.1340.8320.6340.5080.3880.3024.2623.132.1041.1720.520.08-0.244-0.482-0.76-2.104-1.318-0.63-0.0380.3120.5540.7520.871.062-0.522-0.327-0.156-0.0090.0770.1370.1860.2160.2633.742.8031.9481.1630.5970.217-0.058-0.266-0.4970.7480.5610.390.2330.1190.043-0.012-0.053-0.0992号1.341.3321.3481.2621.0680.8420.6760.5640.4561.7481.7761.741.5541.180.770.368-0.058-0.408-0.408-0.444-0.392-0.292-0.1120.0720.3080.6220.864-0.101-0.110-0.097-0.072-0.0280.0180.0760.1540.2141.6471.6661.6431.4821.1520.7880.4440.096-0.1940.3300.3330.3290.2960.2300.1580.0890.019-0.0393号0.770.861.01.151.261.151.00.860.770.200.651.021.451.601.451.020.650.200.570.21-0.02-0.30-0.34-0.30-0.020.210.570.1410.052-0.005-0.074-0.084-0.074-0.0050.0520.1410.3410.7021.0151.3761.5161.3761.0150.7020.3410.0680.1400.2030.2750.3030.2750.2030.1400.068绘制横向分布影响线图如下，求横向分布系数兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计8图5横向分布系数计算图示（单位：cm）按《桥规》4.3.11条和4.3.5条规定汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。人群荷载取3.0，人行道板以4.94的线荷载作用在人行道上。各梁的横向分布系数：公路Ⅰ级：对于1号梁：车辆荷载人群荷载人行道板：对于2号梁：车辆荷载人群荷载：兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计9人行道板：对于3号梁：车辆荷载人群荷载：人行道板：(5)梁端剪力横向分布系数（按杠杆法）公路Ⅰ级：梁端荷载横向分布系数计算图示如下（单位cm）：图6端部横向分布系数计算图示（单位：cm）汽车荷载：兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计10人群荷载：（二）作用效应计算1.永久荷载作用效应（1）永久荷载假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担，计算结果见下表：构件名称体积（）重度（）每延米重力()合计()主梁0.43482611.304811.3048横隔板中梁0.07688261.99891.9989边梁0.03844260.99940.9994桥面铺装沥青混凝土（6cm）0.12232.762.76混凝土垫层（取平均厚度9cm）0.18244.324.327.08人行道部分6人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的板重为：1号和5号梁：q=60.649=3.8942号和4号梁：q=60.291=1.7463号梁：q=60.136=0.816各梁的永久荷载汇总于下表：各梁的永久荷载梁号主梁横梁人行道铺装层合计1（5）11.30480.99943.8947.0823.27822（4）11.30481.99891.7467.0822.1297311.30481.99890.8167.0821.1997兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计11（2）永久作用计算影响线面积计算见下表：影响线面积计算表项目计算面积影响线面积==19.53==14.65=1.563=0=6.25永久作用计算见下表：qw0qw0qw0qw0qw0qw01(5)23.278219.53454.623223.278214.65341.025623.27826.25145.49312(4)22.129719.53432.193022.129714.65324.200122.12976.25138.3106321.199719.53414.030121.199714.65310.575621.19976.25132.4981M1/2M1/4Q0梁号2.可变作用效应（1）汽车荷载冲击系数简支梁自振频率计算：E=3.45=3.45兰州理工大学土木工程学院08级《桥梁工程》课程设计12=7.502HZ介于1.5和14之间，按《桥规》4.3.2条规定，冲击系数按下面公式计算：(2)公路Ⅰ级均布荷载,集中荷载及影响线面积如下表按照《桥规》4.3.1规定，公路Ⅰ级车道荷载如下，即均布荷载计算