桥梁工程课程设计说明书

桥梁工程课程设计（25cm预应力混凝土简支T形梁设计）一．设计资料1． 桥面净宽：净—9.02 1.0m +⨯ 2． 荷载：汽车—超20级 挂车—120 人群—23.5/kN m 人行道每侧重4.1/kN m 3． 跨径及梁长：标准跨径25b L m = 计算跨径24.5L m = 主梁全长24.96L m '= 4． 材料（1） 钢筋及钢材：预应力筋：采用15.24jmm φ=钢绞线 标准强度1860b y R Mpa = 设计强度1480y R Mpa =普通钢筋：I 、II 级钢筋 钢板：16Mn 或A3钢 锚具：锚具为夹片锚群（2） 混凝土：主梁：50#人行道及栏杆：30# 桥面铺装：30#5． 施工工艺：预应力筋采用后法施工 6． 技术规：《公路桥涵设计通用规》（JTJ021—89）《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规》（JTJ023—85） 二．桥梁尺寸拟定1． 主梁高度： 1.75h m =2． 梁间距：采用5片主梁，间距2.2m 。

预制时中梁宽1.6m ，留0.6m 后浇缝以减轻吊装重量，并能加强横向整体性，桥面板按连续板设计。

3． 横隔梁：采用六片横隔梁，间距为4.63 5.0 4.6m m m +⨯+。

4． 梁肋：跨中厚度为16cm ，在梁端一个横隔梁间距逐渐加厚，由16cm 加厚至40cm5． 桥面铺装：分为上下两层，下层为30#砼，中厚8.7cm ，边厚2.0cm ；上层为沥青砼， 厚4.0cm 。

桥面采用1.5%横坡。

6． 桥梁横断面及具体尺寸：（见作图） 三．截面特性计算 1． 截面几何特性预制时翼板宽度为1.6m ，使用时为2.2m （或2.5m ），分别计算二者的截面特性，采 用分块面积计算。

毛截面面积：m iA A =∑各分块面积对上缘的面积矩：i i i S A y = 毛截面中心至梁顶的距离：i s iS y A =∑毛截面惯性矩计算用移轴公式：2[()]m iiisI I A y y =+-∑∑主梁跨中毛截面（预制）几何特性如下图所示注：24[()]22129482.19iiisI I A y y cm=+-=∑∑成桥阶段跨中横截面 支座截面汇入下表：注：24[()]24544835.78iiisI I A y y cm =+-=∑∑2． 检验截面效率指数ρ上核心矩：622.131034.05812(17562.977)m s i s I K cm A y ⨯===⨯-∑下核心矩：622.131060.5581262.977m x i sI K cm A y ⨯===⨯∑截面效率指标34.060.50.540.5175s x K K h ρ++===> 对预应力混凝土T 形梁，取0.45~0.55ρ=，表明初拟截面合理四．主梁恒载力计算1． 主梁预制时的自重1g （第一期恒载）此时翼板宽1.6m 。

（1） 按跨中截面计算，主梁每延米自重（先按等截面计算）中主梁：10.58122514.53/g kN m '=⨯= 边梁：10.62602515.65/g kN m ''=⨯=（2） 由马蹄增高与梁端加宽所增加的重量折成每延米重： 312134445715560V cm =⨯⨯=3111104445129256032V cm =⨯⨯⨯⨯= 3211(134122)4451222784032V cm =⨯⨯+⨯⨯=3311244512320402V cm =⨯⨯⨯=31123363120V V V V V cm ∆=---=321341245.50.5121245.569888V cm ∆=⨯⨯-⨯⨯⨯= 3124414529802795521732032V V V cm ∆=∆+∆=+=62317320321025/24.96 1.735/g g kN m -''+=⨯⨯= （3） 横隔梁折算成每延米重量中间横隔梁重量1ω（两侧）14252[1.4 1.010.50.380.060.50.120.12ω=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-0.140.060.5(0.60.8)0.61]29.0522kN +⨯+⨯⨯=端横隔梁重2ω（两侧）22252[0.89 1.40.50.260.0140.5(0.60.8)0.61]ω=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯+⨯⨯0.140.0612.22kN +=12429.0512.21.684/24.524.5g kN m ωω++'∴===（4） 每延米自重总和中主梁：41114.53 1.735 1.68417.949/i i g g kN m ='==++=∑边梁：31410.515.65 1.7350.5 1.68418.227/ii g g g kN m =''=+=++⨯=∑2． 桥面板间接头（第二期恒载）2g中主梁：20.60.1525 2.25/g kN m =⨯⨯= 边梁：20.5 2.25 1.125/g kN m =⨯= 栏杆、人行道、桥面铺装（第三期恒载）3g人行道重：4.1/kN m ，栏杆每侧重：1.5/kN m边梁分担：3 4.1 1.5[0.5(0.020.087)0.04]23 1.28.18/g kN m =++⨯++⨯⨯= 中梁分担：3 2.2[0.5(0.020.087)0.04]23 4.73/g kN m =⨯⨯++⨯= 3． 主梁恒载总和4． 主梁恒载里计算五．桥面板力计算桥面板按单向连续板计算（边梁按悬壁板计算） 1．悬壁板的力计算 （1）荷载：恒载：翼板（取平均厚度）125 1.1(0.110.21)/2 4.4/g kN m =⨯⨯+= 活载：3 3.5/g kN m =（人行道宽1.0m ）（2）力（支撑端，弯矩及剪力最大）2max 12330.5()0.25(0.25/2)M g g g l g l =++--20.5(4.4 5.6 3.5) 1.02 3.50.25(1.020.25/2)=⨯++⨯-⨯⨯- 6.24kN m ≈⋅max 123()(0.25)Q g g l g l =++-(4.4 5.6) 1.02 3.5(1.020.25)=+⨯-- 12.9kN m ≈⋅ 2． 主梁肋板间的力计算恒载力g （每延米）沥青混凝土桥面铺装：10.04 1.0230.92/g kN m =⨯⨯=混凝土桥面铺装：20.020.0871.023 1.23/2g kN m +=⨯⨯=T 梁翼缘板：30.150.211.025 4.5/2g kN m +=⨯⨯=1230.92 1.23 4.5 6.65/g g g g kN m ∴=++=++=该T 形梁属窄肋T 形梁，故取 2.2l m = （1）汽—超20作用下的力计算： 查《规》得20.2a m =，20.6b m = 铺装层厚0.020.0870.040.09352H m +=+=1220.387a a H m ∴=+=，1220.787b b H m =+= 轮载在跨径的中心时，1/30.387 2.2/3 1.122/3 1.467a a l m l m =+=+=<= ，取 1.467a m =轮载在板的支承处时，10.3870.150.537/30.73a a t m l m '∴=+=+=<= ，取0.73a m '= A ．跨中弯矩（即最大弯矩）计算 1(1)() 2.882op b PM l kN m a μ=+-=⋅ 2/8 4.023og M gl kN m ==⋅ 1.2 1.444og op M M M kN m =+=⋅/1/4t h <Q ，00.522M M kN m ∴==⋅中，00.7530.8M M kN m ∴=-=-⋅支B ．支点剪力计算01122334411.2() 1.4(1)()113.52Q gl A y A y A y A y kN μ=⨯+++++=支 （2）挂车—120力计算挂车—120车轮的轴重300P kN =查规得20.2a m = ，20.5b m =，又0.0935H m = 得1220.220.09350.387a a H m =+=+⨯= 1220.520.09350.687b b H m =+=+⨯=轮载在跨径中间时1/30.387 2.2/3 1.12 1.2a a l m m =+=+=< 又2/3 1.46a l m <=，故取 1.46a m =10.3870.150.537/30.73a a t l m '=+=+=<=，故取0.73a m '= A ．跨中弯矩计算（共有三个车轮进入板的计算跨径，并对称） 1122332()66.462op M A y A y A y kN m =++=⋅ 1.2 1.477.996o og op M M M kN m =+=⋅73.10894%60%77.996=>，故系数提高3%1.2 4.073 1.1366.46279.99o M kN m ∴=⨯+⨯=⋅ 由于/1/4t h <，故0.539.995kN o M M m ==⋅中 0.7-55.993kN o M M m =-=⋅支 B ．支点剪力计算（共有三个车轮进入板的计算跨径） 跨径：59.079p Q kN =支， 0/2 6.783Q ql kN ==支g1.2 1.1 1.2 6.783 1.159.07973.126Q Q Q kN =+=⨯+⨯=支支g 支p1.159.07989%60%73.126⨯=>，故系数提高3%1.2 1.13 1.2 6.783 1.1359.07974.9Q Q Q kN =+=⨯+⨯=支支g 支p 力汇总：最大弯矩为挂车荷载控制39.995kN M m =⋅中，-55.993kN M m =⋅支 最大剪力为汽车荷载控制113.5Q kN =支六．主梁荷载横向分布系数计算按刚性横梁法计算荷载横向分布系数，绘制各主梁的横向分布影响系数。

桥面净宽9W m =，可分布两列或三列车队。

若布三列车队，折减系数0.78ξ=号梁号梁号梁1．对于1号梁汽—超20：按三道布载10.62cq m η==∑，折减后0.780.60.468cq m =⨯= 按两道布载 220.3410.6818cq m η==⨯= 故按两道布载0.6818cq m = 挂—100：0.3954cg m = 人群：0.6545cr m =2．对于2号梁汽—超20：按三道布载10.62cq m η==∑，折减后0.780.60.468cq m =⨯= 按两道布载 20.5409cq m η== 故按两道布载0.5409cq m = 挂—100：0.2977cg m = 人群：0.4273cr m =3． 对于3号梁： 0.468cq m =，0.2cg m =，0.2cr m = 4． 对于4号梁：0.5409cq m =，0.2977cg m =，0.4273cr m =5． 对于5号梁：0.6818cq m =，0.3954cg m =，0.6545cr m = 横向分布系数汇总表七．主梁活载力计算2．梁截面活载力4．支座处剪力计算八．主梁力组合 1九．主粮挠度计算1．短期荷载作用下主梁挠度计算 （1）汽车荷载引起的主梁挠度弯矩117101481.81.154P M M kN m H μ===⋅汽 挠度21445245001481.811.8()40.8480.85 3.51026.3510600P L f mm mm =⨯⨯=↓<=⨯⨯⨯ （2）挂车荷载引起的主梁挠度 2244524500227718.2()49480.85 3.51026.3510500P L f mm mm =⨯⨯=↓<=⨯⨯⨯ （3）梁自重与二期、三期恒载作用引起的挠度244524500206616.5()480.85 3.51026.3510g f mm =⨯⨯=↓⨯⨯⨯ （4）预拱度通常取11()(16.518.2)25.622g f f mm ∆=-+=-+⨯=- 即25.6mm ∆=-十．支座设计1．初选支座平面尺寸根据容许应力法的设计原则，设计控制支座反力应取如下两种情况的较大者，即：max 0max{,()/1.25}max{247203,(247208)/1.25}q r D g N N N N N +=++=++450kN =初选GJZ 180250h ⨯系列支座，该支座的容许承载力为450kN ，取180mm 为横 桥向，纵桥向长250mm 。