20m简支t型梁桥设计

20m简支t型梁桥设计

目录

摘要:.................................. I Abstract.............................. I I 第1章设计内容及构造布置. (1)

1.1 设计内容 (1)

1.1.1 设计标准 (1)

1.1.2 主要材料 (1)

1.1.3 设计依据 (1)

1.2 方案比选 (1)

1.3横断面布置及主梁尺寸

3

第2章主梁内力计算 (5)

2.1 恒载内力计算 (5)

2.1.1结构自重集度计算

5

2.1.2 结构自重内力计算 (5)

2.2 活载内力计算 (6)

2.2.1荷载横向分布计算

6

2.2.2汽车人群作用效应计算

10

2.3 主梁内力组合 (18)

2.3.1 作用效应计算公式 (19)

2.3.2 主梁内力组合 (19)

第3章主梁配筋计算 (21)

3.1 跨中截面的纵向受拉钢筋计算 (21)

3.1.2 确定简支梁控制截面弯矩组

合设计值和剪力设计值 (21)

3.1.3 T型截面梁受压翼板的有效宽

度 (21)

3.1.4 钢筋数量计算 (21)

3.1.5 截面复核 (22)

3.2 腹筋设计 (23)

3.2.1 截面尺寸检查 (23)

3.2.2 检查是否需要根据计算配置

箍筋 (23)

3.2.3 计算剪力图分配 (23)

3.2.4 箍筋设计 (24)

3.2.5 弯起钢筋设计 (25)

3.2.6 斜截面抗剪承载力验算 (29)

3.2.7 持久状况斜截面抗弯极限承

载能力状态验算 (33)

3.3持久状况正常使用极限状态裂缝宽度

验算 (33)

3.4持久状况正常使用极限状态下挠度验

算 (35)

第4章横隔梁内力与配筋计算 (38)

4.1横隔梁内力计算

38

4.1.1确定计算荷载

38

4.1.2绘制中横隔梁弯矩、剪力影响线

38

4.1.3截面内力计算

40

4.1.4内力组合

40

4.2横隔梁配筋计算

40

4.2.1正弯矩配筋 (40)

4.2.2剪力配筋 (41)

第5章行车道板的计算 (43)

5.1 计算图式 (43)

5.2永久荷载及其效应 (43)

5.3截面设计、配筋与强度验算 (44)

参考文献 (46)

致谢 (47)

20m简支T型梁桥设计计算

专业：道路桥梁学号：7011506020 学生姓名：刘宏指导老师：贾巧燕

摘要:

本次设计为20m简支T型梁桥的设计计算。

本设计采用钢筋混凝土T型梁桥，标准跨径为20m，计算跨径为19.5m，主梁为等截面T 型梁。

本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行桥型方案比选，对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算。

具体包括以下几个部分：

1. 桥型方案比选；

2. 桥型布置，结构各部分尺寸拟定；

3. 选取计算结构简图；

4. 恒载内力计算；

5. 活载内力计算；

6. 荷载组合；

7. 配筋计算；

8. 截面强度验算；

9. 截面应力及变形验算；

关键词：钢筋混凝土 T型简支梁桥配筋计算强度验算

Abstract

20 meters simply supported T-beam bridge design

This design incorporates reinforced concrete t-beams, standard span calculation for 20m, 19.5m, the main span is a prismatic beams T-beams.

This article describes the design and calculation of the bridge. First bridge-type schemes, on the overall structure of the main bridge design, and then on the superstructure internal forces, concrete, strength, stress and deformation. These include the following sections:

1. the bridge-type schemes;

2. type of arrangement, structure sections size drawn up;

3. Select the diagram of the calculation;

4. permanent internal calculation;

5. live load force calculation;

6. the load;

7. for the reinforcement of the calculation;

8. section strength checking;

9. a section of stress and deformation checking; Key words: reinforced concrete t-beam design

strength checking

第1章设计内容及构造布置

1.1设计内容

1.1.1设计标准

设计车速：40km/h

设计荷载：公路Ⅱ级

标准跨径：20m

计算跨径：19.5m

桥面净空：净7m+2×1.5m(人行道)=10m

通航要求：不通航

设计洪水频率：1/100

地震峰值加速度：0.05g

1.1.2 主要材料

钢筋：普通受力钢筋HRB335级，R235级

混凝土：C30

1.1.3设计依据

《公路工程技术标准》(JTG B01－2003)

《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60－2004)

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62－2004)

图1.1 （2）T型钢构桥

方案比选表表1.1

悬臂桥T形刚构桥混凝斜拉桥

土简支T 形梁桥

适用性1．桥墩

上为单

排支

座，可

以减小

桥墩尺

寸2．主

梁高度

可较

小，降

低结构

自重，

恒载内

力减小

超静定结

构容易受

温度、混凝

土收缩徐

变作用、基

础不均匀

沉降等影

响，容易造

成行车不

顺

1．施

工方

便。

2．适

合中

小跨

径。

3．结

构尺

寸标

准化。

跨越能

力大

安全性1．在悬

臂端与

挂梁衔

建国初期

大量采用

目前

国内

大量

1．行车

平稳

2．索力

接处的挠曲线折点不利行车。2．梁翼缘受拉，容易出现裂缝，雨水浸入梁体成为安全隐患采用，

安全，

行车

方便。

调整工

序比较

繁复，施

工技术

要求高

美观性做成变

截面梁

较漂亮

结构美观

结构

美观

具有现

代气息，

结构轻

盈美观。

经济性支架昂

贵，维

修费用

造价较低，

工期较短

造价

第二，

用钢

造价最

高

高量大

纵观桥梁的发展，悬臂桥已经基本不采用，由于是跨线桥，跨度不大，斜拉桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥，T形钢构桥容易受地震等影响，以及经过上述方案的比较，决定采用混凝土T形梁桥。

1.3横断面布置及主梁尺寸

1、主梁高度

钢筋混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比约在1/11~1/18之间。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省钢筋用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土增加的用量不多。综上所述，本设计中取用1300mm的主梁高度是比较合适的。

2、主梁截面细部尺寸

T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用80mm，翼板根部加厚到140mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩，腹板厚度取为

180mm。

如图1.1所示，全桥共由6片T型梁组成，跨中单片T型梁高为1.3m，宽1.6m；边主梁是有单片T型梁高为 1.3m，靠桥外侧的翼缘板长为710mm，靠桥内侧的翼缘板长为510mm；湿接缝设为400mm；桥上横坡为双向1.5%，坡度由C25混凝土桥面铺装控制。

图1.5横纵断面图

第2章主梁内力计算

2.1恒载内力计算

2.1.1结构自重集度计算

在计算结构自重时，为了简化起见，将横梁、铺装层、人行道和栏杆等重量均匀分摊给各主梁承受。人群荷载：3.02m

KN，每侧的栏

杆及人行道的构件重量的作用力取5.0m

KN。

结构自重集

度 表2.1 主梁 m KN g 76.925)18.060.1()2

14

.008.0(

30.118.01=?-?++?=］［

横隔梁 对于边主梁 2

16

.015.0)218.060.1()214.008.0(

00.12+?-?+-=｝］｛［g

m

KN 63.050.19/255=??

对于中主梁 m

KN g 26.163.0212=?=

桥面铺装层 m

KN g 67.36/2400.7)12.006.0(2

1

2300.702.03=??++??=］［

栏杆和人行道 m

KN g 67.16/254=?=

合计 对于边主梁 m

KN g g i 06.1667.167.363.076.9=+++=∑=

对于中主梁

m

KN g g i 69.1667.167.326.176.91=+++=∑=

2.1.2 结构自重内力计算

边主梁结构自重

产生内力 表2.2

剪 力

)

(KN Q 弯矩

)

(m KN M ? 0=x

6.1565.19206

.16=?=

Q 0

=M 4

l x =

)

4

5.1925.19(20

6.16?-?=Q

3

.78= )4

5

.195.19(45.19206.16-??=

M

5

.572=

2

l

x =

0=Q

4

.7635.1906.168

1

2=??=M

中主梁结构自重产生内力 表2.3 剪 力

)

(KN Q 弯矩

)

(m KN M ? 0=x

7.1625.19269

.16=?=

Q 0

=M 4l x =

)

4

5.1925.19(269.16?-?=Q

4

.81= )4

5

.195.19(45.19269.16-??=

M

0.595=

2

l x =

0=Q

3.7935.1969.168

1

2=??=

M

2.2 活载内力计算 2.2.1 荷载横向分布计算 1、 荷载作用于支点

荷载作用于支点位置时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。

荷载作用于支点位置时，#

#

#

321、、

梁的荷载横向分布系数如图2.1所示。

内 力 截 面 位 置 X

内 力 截 面 位 置 X

图 2.1 荷载横向分布系数图

根据《桥规》规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于汽车荷载，规定的汽车横向轮距为1.8m，两列汽车车轮的