《桥梁工程》课程设计――钢筋混凝土简支梁

课程名称：桥梁工程题目：普通钢筋混凝土T形简支梁桥学院：土木工程学院专业：土木工程班级：土木114（桥二）学号：110711423姓名：田斌华指导教师：彭霞2014年06月12日桥梁工程课程设计目录课程设计任务书………………………………………………………1上部结构一、主梁计算…………………………………………………………5（一）主梁的荷载横向分布系数…………………………………………………5（二）作用效应计算………………………………………………………………9（三）持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算…………………16（四）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算……………………………37（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算…………………………………39二、横梁的计算………………………………………………………44（一）横梁弯矩计算(用G-M法计算)…………………………………………44（二）横隔梁截面配筋与验算……………………………………………………46（三）横隔梁剪力效应计算及配筋设计…………………………………………48三、行车道板的计算…………………………………………………49（一）拟定计算图示………………………………………………………………49（二）永久荷载效应计算…………………………………………………………49（三）截面设计、配筋和强度验算………………………………………………51四、支座计算…………………………………………………………52（一）选定支座平面尺寸…………………………………………………………52（二）确定支座厚度………………………………………………………………53（三）验算支座的偏转……………………………………………………………53（四）验算支座的抗滑稳定性……………………………………………………54下部结构一、盖梁计算………………………………………………………55（一）作用计算……………………………………………………………………55（二）内力计算……………………………………………………………………60（三）截面配筋设计与承载力校核………………………………………………61二、桥墩墩柱设计……………………………………………………63（一）作用计算……………………………………………………………………63（二）截面配筋设计及应力验算…………………………………………………65三、钻孔桩计算………………………………………………………67（一）作用计算……………………………………………………………………67（二）桩长计算……………………………………………………………………68（三）桩的内力计算………………………………………………………………69（四）桩身截面配筋与承载力验算………………………………………………72（五）墩顶纵向水平位移验算……………………………………………………74附录1（钢筋计算总表）…………………………………………………………75附录2（结构施工图）……………………………………………………………75桥梁工程课程设计1桥梁工程课程设计题目第一部分:钢筋混凝土简支T形桥梁的计算一、设计资料1.桥面净空净—7m+2×0.75m人行道。2.主跨跨径和全长标准跨径：L1=20.00m(墩中心距离)；计算跨径：L2=19.50m（支座中心线距离）：主梁全长：L3=19.96m（主梁预制长度）。3设计荷载公路—Ⅱ级，人群荷载3kN/㎡。4.材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其它用R235钢筋；混凝土：C30。5.计算方法极限状态法。6结构尺寸如图1所示，全断面五片主梁，设五根横梁。桥梁工程课程设计2图1（尺寸单位：cm）7设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）；（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）；（3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJD63—2007）；按照如下内容进行计算：一、主梁计算1、主梁的荷载横向分布系数计算(跨中采用比拟正交异性板法，梁端用杠杆原理法)2、作用效应计算3、持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算4、持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算5、持久状况正常使用极限状态下挠度验算二、横梁的计算1、横梁弯矩计算(用G-M法计算)2、横隔梁截面配筋与验算3、横隔梁剪力效应计算及配筋设计4、横隔梁接头钢板及焊缝计算三、行车道板的计算1、拟定计算图示2、永久荷载效应计算3、截面设计、配筋和强度验算4、连续桥面板计算四、支座计算1、选定支座平面尺寸2、确定支座厚度桥梁工程课程设计33、验算支座的偏转4、验算支座的抗滑稳定性第二部分:钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算一、设计资料1、设计标准及上部构造设计荷载：公路—Ⅱ级。2.桥面净空净—7m+2×0.75m人行道。3、上部构造钢筋混凝土T形梁4、水文地质条件冲刷深度：最大冲刷线为河床线下2.8米地质条件：软塑粘性土按无横桥向的水平力计算5、材料钢筋：盖梁主筋采用HRB335钢筋，其它均用R235钢筋混凝土：盖梁、墩柱用C30，系梁及钻孔灌注桩用C256、桥墩尺寸如图2所示：16016016016016010050506010010010042010120120120605012010050图2桥墩初步拟定尺寸图桥梁工程课程设计4下部结构计算内容：一、盖梁计算1、作用计算2、内力计算3、截面配筋设计与承载力校核二、桥墩墩柱设计1、作用计算2、截面配筋设计及应力验算三、钻孔桩计算1、作用计算2、桩长计算3、桩的内力计算4、桩身截面配筋与承载力验算5、墩顶纵向水平位移验算桥梁工程课程设计5上部结构计算一、主梁计算（一）主梁的荷载横向分布系数1、梁端处荷载横向分布系数（杠杆原理法）对1号梁：由车辆荷载引起的最大荷载为：1220.87520.438qqqqqqqPAPPP10.438oqm由人群荷载引起的最大荷载为：10.751.422rrrorAPP11.422orm同理可求得2、3、4、5、号梁的横向荷载分布系数。但对于2、4号梁，由人群荷载引起的反力为负值，故不考虑人群荷载横向分布系数。现将五片梁的梁端荷载横向分布系数列于下表：杠杠原理法计算图示（尺寸单位：cm）梁端荷载横向分布系数汇总表梁号12345oqm0.4380.5000.5000.5000.438oqm1.4220.0000.0000.0001.4222、梁跨中荷载横向分布系数（G-M法）（1）计算几何特性：桥梁工程课程设计6主梁和横隔梁简图（尺寸单位：cm）〈1〉主梁抗弯惯矩34662610cmxI主梁比拟单宽抗弯惯矩3366261041413cm160xxIJb〈2〉横隔梁抗弯惯矩每根中横隔梁的尺寸如图所示，查表确定横隔梁的有效作用宽度。横隔梁的长度取两根边主梁的轴线距离，即'44160640cmlb'235/0.367640cl横隔梁截面图（尺寸单位：cm）查表得：当'/0.367cl时，/0.548c。0.548235129cm横隔梁的截面重心位置111002128111510022a21.0cm21281115100y横隔梁抗弯惯矩：3234111212811212811(21)319210cm122yI横隔梁比拟单宽抗弯惯矩333192106581cm485yYIJa〈3〉主梁和横隔梁的抗扭惯矩主梁翼缘板的平均厚度1814112h/18/(13011)0.151tb，查表可得0.302c。则'33340.302130111821010cmTxIcbt横隔梁：/15/(10011)0.169tb，查表可得0.298c。则'33340.29810011159010cmTyIcbt333''3311111210109010111942cm33160485TxTyTxTyJJhIIba桥梁工程课程设计7（2）计算参数θ和α桥梁承重结构的半宽51604002Bcm44400414130.32519506581xyJBlJ()0.42519420.025022414136581TxTyxyGJJEEJJE0.02500.1581（3）计算各主梁横向影响线坐标已知0.325，从“G-M法”计算图表中可查得影响线系数1K和0K的值列于下表：系数梁位荷载位置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1K00.940.971.001.031.051.031.000.970.947.99B/41.051.061.071.071.020.970.930.870.837.93B/21.221.181.141.071.000.930.870.800.757.983B/41.411.311.201.070.970.870.790.720.677.97B1.651.121.241.070.930.840.740.680.608.040K00.830.910.991.081.131.080.990.910.837.92B/41.661.511.351.231.060.880.630.390.187.97B/22.462.101.731.380.980.640.23-0.17-0.557.883B/43.322.732.101.510.940.40-0.16-0.62-1.138.00B4.103.402.441.640.830.18-0.54-1.14-1.777.98用内插法求实际梁位处的1K和0K值，实际梁位与列表梁位的关系如下图所示。对于1号梁：'333444200.20.8100BBBBBKKKKKK对于2号梁：'1111142424600.60.4100BBBBBKKKKKK对于3号梁：梁位关系图（尺寸单位：cm）桥梁工程课程设计8'0KK（0K为梁位在0点的K值）现将1、2、3号梁的横向影响线坐标值计算过程及结果列于下表：梁号算式荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1'113140.20.8BBKKK1.4581.2721.2081.0700.9620.8640.7800.7120.656'003040.20.8BBKKK3.4762.8642.1681.5360.9180.356-0.236-0.724-1.258''10KK-2.018-1.592-0.960-0.4660.0440.5081.0161.4361.914''10()KK-0.319-0.252-0.152-0.0740.0070.0800.1610.2270.303''''010()KKKK3.1572.6122.0161.4620.9250.436-0.075-0.497-0.95514/5K0.6310.5220.4030.2920.1850.087-0.015-0.099-0.1912'11111240.60.4BBKKK1.1521.1321.1121.0701.0080.9460.8940.8280.782'01100240.60.4BBKKK2.1401.8641.5781.3201.0120.7360.3900.054-0.258''10KK-0.988-0.732-0.466-0.250-0.0040.2100.5040.7741.040''10()KK-0.156-0.116-0.074-0.040-0.0010.0330.0800.1220.164''''010()KKKK1.9841.7481.5041.2801.0110.7690.4700.176-0.09421/5K0.3970.3500.3010.2560.