装配式钢筋混凝土简支T型梁桥结构设计
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计
单轮时： a ' = a1 + 2l0 = 0.42 + 2 × 0.9 = 2.22m
按《桥规》4.3.2 条规定，局部加载冲击系数1 + μ = 1.3 。 作用于每来宽板条上的弯矩为：
双轮时：
M Ap
=
−(1 +
μ) P
4a
⎜⎛ ⎝
l
0
−
b1 4
⎟⎞ × 2 ⎠
=
−1.3 ×
140 × 2 4 × 3.62
桥墩桩柱的外力有上部结构恒载与盖梁的恒载反力以及柱身自重；可变作用按最不利位置布置， 得到最不利的作用效应组合。桩的内力计算采用“m 法”，为了简便，按照桩与土的相对刚度，将桩分
为刚性桩和弹性桩两类，《公路桥涵地基与基础规范》规定当桩的入土深度 h > 2.5 时，就必须按桩身的 α
实际刚度（弹性桩）来计算。在最不利组合内力作用下，可先配筋，再按钢筋混凝土偏心受压构件进行 验算。
⎝
2
⎠
M j = M A = 28.08kN·m < M d = 33.71kN·m 承载能力满足要求。
=
glb' − b 2
=
5.87 ×
2 − 0.2 2
=
5.283(kN )
行车道板按两端固定和中间铰接的板计算，见图 6.1-2。
图 6.1-2 行车道板计算图（尺寸单位：cm）
3
（2）、可变荷载产生的效应 公路—Ⅱ级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利荷载布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车 轮荷载。
3、构思宗旨
符合地区发展规划，满足交通功能需要。桥梁构造形式简洁、轻巧。设计方案力求结构新颖，尽量 采用有特色的新结构，又要保证受力合理，并技术可靠，施工方便。
T型简支梁桥的构造与设计
3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与设计装配式钢筋混凝土简支梁桥受力明确，构造简单，施工方便，便于工业化生产，可节省大量的模板和支架，降低劳动强度，缩短工期，因此在小跨径桥梁中，尤其是标准跨径为13～25m 的桥梁，成为应用最多的桥型。
3.2.1 横截面设计梁桥的横截面设计主要是确定横截面的布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等，它与立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济用料等因素有关。
1．横截面形式装配式钢筋混凝土简支梁桥横截面最基本的类型为T 形。
我国目前用得最多的装配式简支梁桥是图3.15a 所示的T 形梁桥。
T 形梁的翼板构成桥梁的行车道板，直接承受车辆和人群荷载的作用，又是主梁的受压翼缘。
它的优点是：外形简单，制造方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，主梁之间借助横隔梁连接，整体性较好，接头也较方便。
但构件的截面形状不稳定，运输和安装较麻烦；横向接头正好位于桥面板的跨中，对板的受力不利。
装配式钢筋混凝土T 梁的常用跨径约为7.5～25m。
图3.15 装配式简支梁桥的横截面 d ）b ）c ）a ）箱形截面梁由于受拉区混凝土不参与工作，多余的底板徒然增大了自重，所以一般不适用于钢筋混凝土简支梁桥。
下面即重点介绍装配式钢筋混凝土T 形梁桥的构造和设计，图3.16即为该类桥梁上部构造的典型概貌。
图3.16装配式T形简支梁桥概貌2．主梁布置对于一定的跨径和桥面宽度（包括行车道和人行道）的桥梁，确定出适当的主梁间距（或片数），是构造布置中首先需要解决的重要课题。
应从材料用量经济，尽可能减少预制工作量，考虑构件的吊装重量及保证翼板的刚度等方面综合考虑确定。
显然，主梁间距越大，主梁的片数就越少，预制工作量就少，但构件的吊装重量增大，使运输和架设工作趋于复杂，同时桥面板的跨径增大，悬臂翼缘板端部较大的挠度对引起桥面接缝处纵向裂缝的可能性也增大。
根据建桥经验，装配式钢筋混凝土T形简支梁桥的主梁间距一般在1.5~2.3m之间。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计
验收与交付：完成施工后进 行验收，确保质量符合要求， 并进行交付使用
施工方法：预制桥梁段拼装施工 施工材料：钢筋、混凝土 施工设备：预制桥梁段拼装设备、吊装设备 施工工艺流程：预制桥梁段制作、运输、吊装、拼装、连接
Hale Waihona Puke 确定施工工艺流程图绘制的目的和要求 收集相关资料和数据 选择合适的绘图软件和工具 按照施工顺序和逻辑关系绘制流程图
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汇报人：
CONTENTS
添加目录标题 T型梁桥概述
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的构造与 特点
毕业设计任务 与要求
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的施工工 艺设计
装配式钢筋混 凝土简支T型 梁桥的优化设 计
PART ONE
PART TWO
促进科技进步：装配式钢筋混凝土简 支T型梁桥的优化设计可推动相关领 域的技术进步和创新，提高整个行业 的科技水平。
PART SEVEN
毕业设计的主要成果：完成了装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的设计，包括结构设 计、施工方案、经济分析等方面。
毕业设计中的难点和解决方案：在设计中遇到了许多难点，如结构优化、施工方 法选择等，通过不断尝试和优化，最终找到了合适的解决方案。
添加 标题
常规浇筑法：在桥位处设置支架，然后进 行混凝土浇筑施工，适用于规模较大、施 工条件较差的桥梁工程。
添加 标题
顶推施工法：将T型梁在预制场进行预制，然后 在桥位处利用千斤顶等设备将梁体逐步顶推到设 计位置，适用于跨越深谷、河流等施工条件较差 的桥梁工程。
添加 标题
悬臂浇筑法：在桥位处利用挂篮等设备， 从桥墩开始逐步浇筑T型梁的各个部分，适 用于规模较大、施工条件较好的桥梁工程。
混凝土简支T梁桥结构桥梁设计指导书
《桥梁工程》任务书设计题目上部结构：混凝土简支T梁桥结构计算及配筋下部结构：重力式墩台构造图设计资料1.上部结构形式及基本尺寸装配式钢筋混凝土简支T梁桥，双车道，主梁之间的桥面板为铰接，每个同学在桥梁设计选题里选择一种跨径、桥面宽度和主梁细部尺寸后画出主梁纵、横断面布置图。
比如下图所示为横向5梁式，纵向5块横隔板的布置方式（按照下图的尺寸标注样式，将自己拟定的尺寸与下图的标注线一一对应起来，单位cm）。
2.桥面布置桥梁位于直线上，两侧设人行道，桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土，其下为C25混凝土垫层，设双面横坡，坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度(6-12cm)。
3.材料1）混凝土：上部结构C30（容重为25kN/m 3）下部结构C25（容重为23kN/m 3主筋：II级钢筋；构造钢筋：I级钢筋2）桥面铺装：沥青混凝土（容重为21kN /m 3）；混凝土垫层C25（容重为23kN/m 3）4）人行道：人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m；4.设计规范及参考书目1）《公路桥涵设计通用规范》2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》3）《桥梁工程》4）《混凝土结构设计原理》5）《结构力学》6）《桥梁通用构造及简支梁桥》设计与计算要求（1）取行车道板（单位板宽即1m宽）、边梁和中梁进行恒载、活载内力计算。
（2）选取合适的方法进行荷载横向分布系数计算，并根据规范公式计算主梁自振频率和冲击系数。
（3）按规范进行作用组合（分别对应承载能力极限状态和正常使用极限状态）（4）根据作用组合进行行车道板和一片梁的截面配筋设计（主要是正截面抗弯验算与斜截面抗剪验算）成果要求1.完整的计算书，要求条理清楚，格式整齐。
计算说明书包括：行车道板的内力计算、配筋、验算；主梁的荷载横向分布系数的计算；主梁内力计算、配筋、验算。
2.绘制相关图纸：墩台构造图、桥面板、主梁钢筋布置图（纵断面和横断面及局部构造图）。
图纸可以打印或手绘，但同等条件下，打印图纸较手绘的可优先评较高一个等级。
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计 桥梁工程课程设计
装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计桥梁工程课程设计《桥梁工程》课程设计——装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计姓名：陈冬雨学号：0805010121班级：土木08-1完成日期：2011-7-5大连交通大学土木与安全工程学院隧道与桥梁教研室1.1 基本设计资料1.跨度和桥面宽度（1）标准跨径：18m（2）计算跨径：17.5m（3）主梁全长：17.96m（4）桥面宽度（桥面净空）：净11m（行车道）+2×1.5（人行道）。
2.技术标准设计荷载：公路——Ⅰ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m计算，人群荷载为3KN/m。
环境标准：Ⅰ类环境。
设计安全等级：二级。
3．主要材料混凝土：C25,C30 (容重为25KN/m3)主筋：Ⅱ级钢筋构造钢筋：Ⅰ级钢筋桥面铺装：沥青混凝土（容重为23KN/m3）；混凝土垫层C25(容重为25KN/m3) 人行道：人行道包括栏杆何在集度为6KN/m设计荷载：汽车荷载：车辆荷载和车道荷载；人群荷载：3.0KN/m;4．结构的基本尺寸：某公路装配式简支梁桥，双车道，主梁为T型梁，桥面宽度为14m，顶板宽度采用2.2m，跨径为18m，设置5根横隔梁。
如图所示主梁图 1—1横隔梁图1.2 主梁的计算1.2.1主梁的横向分布系数的计算计算跨宽比17.5 1.3322.26L B ==<⨯所以采用比拟正交板法计算。
图 1—3h=1/2(10+16)=13cm13160(22018)131********.95(22018)1318160x cm-⨯⨯+⨯⨯==-⨯+⨯主梁的抗弯惯矩：33341131(22018)13(22018)13(44.95)181601221218160(16044.95)48184395x I cm =⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=主梁的比拟单宽抗弯惯矩：44818439522202/220X X I J cm cm b ===横隔梁抗弯惯矩：每根横隔梁的尺寸如图1—4图 1—4'44220880l b cm =⨯=⨯=2100.239'880c l ==查表得 0.239'c l =时，0.726c λ=所以2100.726152cm λ=⨯= 求横隔梁截面重心位置y13120215213*********.2421521315120y cm ⨯⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯+⨯ 故横隔梁抗弯惯矩为：3232341131120215213215213(23.24)1512015120(23.24)5755.4510122122y I cm =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯ 横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩：345755.451013231/435yy I J cm cma ⨯===主梁和横隔梁的抗扭惯矩:对于主梁肋：180.12216013t b ==-,查表得c=0.3074'3340.307414718263535Tx I cbt cm ==⨯⨯=对于横隔梁梁肋：150.1412013t b ==-，查表得c=0.3036'3340.303610715109637.55Ty I cbt cm ==⨯⨯=则3''3411111263535109637.55131618.933220435Tx Ty Tx Ty J J h I I cm b a +=++=⨯++=2.计算参数θ和α44400222020.42917501323.1X y J BlJ θ=== 式中B=6⨯220/2=660cm()0.020072()22220213231Tx Ty X y G J J E J J E α+===⨯⨯则0.020070.1417α== 3.计算各主梁横向影响线坐标已知θ=0.429，从附录Ⅱ“G-M 法”计算图表查得影响系数K1和K0的值，如下表系数 梁位荷载位置校核 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4-B/2 -3B/4-B K10 0.92 0.96 1.02 1.05 1.08 1.05 1.02 0.96 0.92 8.06 B/4 1.08 1.09 1.12 1.14 1.05 0.98 0.88 0.79 0.75 7.97 B/2 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 8.08 3B/4 1.16 1.46 1.30 1.13 0.97 0.83 0.71 0.63 0.55 7.89 B 2.09 1.68 1.35 1.08 0.88 0.75 0.63 0.520.46 8.17 K00.68 0.87 1.00 1.20 1.27 1.20 1.000.87 0.68 8.09 B/4 1.56 1.47 1.38 1.30 1.14 0.92 0.640.330.108.01B/2 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 7.80 3B/4 3.50 2.79 2.08 1.45 0.80 0.38 -0.18 -0.48 -1.07 8.06 B 4.70 3.50 2.35 1.50 0.68 0.08 -0.53 -1.00 -1.55 8.16对于1号梁：33344455'()0.330.67165B B B B B K K K K K K =+-=+对于2号梁：2'BK K =对于3号梁：00044110'()0.670.33165B B K K K K K K =+-=+4.计算各梁的荷载横向分布系数：梁算式荷载位置号 B 3B/4 B/2 B/4 0 -B/4 -B/2 -3B/4 -B1K1’ 1.467 1.533 1.317 1.114 0.940 0.804 0.684 0.594 0.520 K0' 3.896 3.024 2.169 1.467 0.760 0.281 -0.296 -0.652 -1.228 K1’-K0' -2.429 -1.492 -0.853 -0.353 0.180 0.523 0.979 1.245 1.749 （K1’-K0’）*√α-0.344 -0.211 -0.121 -0.050 0.025 0.074 0.139 0.176 0.248 Ka 3.552 2.813 2.048 1.416 0.786 0.355 -0.157 -0.475 -0.981 η1i0.592 0.469 0.341 0.236 0.131 0.059 -0.026 -0.079 -0.1632K1’ 1.12 1.28 1.24 1.30 1.00 0.88 0.80 0.70 0.64 K0' 2.40 2.10 1.80 1.42 0.99 0.60 0.21 -0.22 -0.60 K1’-K0' -1.280 -0.820 -0.560 -0.120 0.010 0.280 0.590 0.920 1.240 （K1’-K0’）*√α-0.181 -0.116 -0.079 -0.017 0.001 0.040 0.084 0.130 0.176 Ka 2.219 1.984 1.721 1.403 0.991 0.640 0.294 -0.090 -0.424 η2i0.370 0.331 0.287 0.234 0.165 0.107 0.049 -0.015 -0.0713K1’ 1.027 1.047 1.087 1.110 1.060 1.003 0.926 0.846 0.806 K0' 1.270 1.272 1.255 1.267 1.183 1.012 0.759 0.508 0.291 K1’-K0' -0.242 -0.225 -0.168 -0.157 -0.123 -0.009 0.167 0.338 0.515 （K1’-K0’）*√α-0.034 -0.032 -0.024 -0.022 -0.017 -0.001 0.024 0.048 0.073 Ka 1.235 1.240 1.231 1.245 1.165 1.011 0.783 0.556 0.364 η3i0.206 0.207 0.205 0.207 0.194 0.169 0.130 0.093 0.061对于1号主梁： 汽车荷载：11(0.4730.3350.2520.137)0.59922cq m η==+++=∑人群荷载：0.566cr r m η== 对于2号主梁：汽车荷载：11(0.3320.2830.2420.169)0.51322cq m η==+++=∑人群荷载：0.362cr r m η== 对于2号主梁： 汽车荷载：11(0.2070.2070.2070.207)0.41422cq m η==+++=∑人群荷载：0.206cr r m η== 2.2作用效应计算 1.永久作用效应（1）永久荷载：假定桥面构造各部分中立平均分配给各主梁承担，则永久荷载计算结构见下表构件名构件尺寸/cm构建单位体积/m3重度/(KN/m3)每延米重/(KN/m)主梁0.5506 25 13.7650横隔梁中梁0.0926 25 2.3158边梁0.0463251.1580桥面铺装沥青混凝土（厚2cm ）0.044251.0120混凝土垫层 （平均厚10.1）0.22225 5.55006.5620栏杆及人行道部分6人行道重力：6*2/6=2KN/m各梁的永久荷载值梁号 主梁 横隔梁 栏杆及人行道桥面铺装层 总计 1（6） 13.765 1.1580 2 6.562 23.4850 2（5） 13.765 2.3158 2 6.562 24.6428 3（4） 13.7652.315826.56224.6428（2）永久作用效应计算 影响线面积计算见下表项目计算面积 影响线面积12M201138.28248l w l l =⨯⨯==14M2013228.7121632l w l l =⨯⨯==12V00w =（10211117.5 2.1882228l w=⨯⨯=⨯=）V01117.58.7522w l =⨯=⨯=梁号1/2kN mM • 1/4kN mM •0/V kN q0w q 0wq0w q 0wq0wq 0w1 23.4850 38.28 899.0058 23.4850 28.71 674.2544 23.4850 8.75 205.49382 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.62453 24.6428 38.28 943.3264 24.6428 28.71 707.4948 24.6428 8.75 215.6245 永久作用效应计算表 2.可变作用效应：（1）汽车荷载冲击系数计算：10223100.4818439516.4542217.51403.16c c EI f Hzl m ππ⨯⨯===⨯其中：30.550625101403.169.81c G m g ⨯⨯===由于16.454Hz ≥14Hz ，故：μ=0.45（2）公路Ⅰ级均布荷载、集中荷载、及其影响线面积计算表如下：均布荷载k q 和其中荷载k Pk q =10.5KN/m 计算弯矩时，360180(17.55)180230505k P KN-=⨯-+=-计算剪力时，k P =1.2*230=276KN按最不利的方式布载可计算影响线面积：其中12V 处按最不利方式布置荷载011117.5 2.1882228l ω=⨯⨯=⨯=项目顶点位置 /()k q kN m •/k P kNw12M l/2处 10.5 230 38.28 14Ml/4处 10.5 230 28.71 0V 支点处 10.5 276 8.75 12Vl/2处10.52762.188可变作用弯矩效应计算：0(1)()k k k M q w P y ξημ=++其中由于只能布置两车道，故横向折减系数ξ=1.0.计算跨中和l/4处弯矩时，可以近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化，故各主梁η值沿跨长方向相同。
装配式混凝土简支T型梁桥设计(标准跨径16m)
装配式混凝土简支T 型梁桥设计目录装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计 (2)主梁设计 (3)一、结构尺寸拟定 (3)二、主梁内力计算 (6)（一）主梁的荷载弯矩横向分布系数 (6)（二）、内力计算 (12)1．恒载内力 (13)2、活载内力计算 (14)三、截面设计、配筋与验算。
(19)1）截面设计 (19)2）截面复核 (20)4）跨中截面的纵向受拉钢筋计算 (21)5）腹筋设计 (21)（4）箍筋设计 (22)（5）弯起钢筋及斜筋设计 (23)（6）斜截面抗剪承载力的复核。
(27)四、裂缝宽度验算 (28)五、变形验算 (29)装配式钢筋砼简支T 型梁桥设计（一）设计资料1、装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计（1）桥面净空净—9+2×1m 人行道（二）设计荷载公路－I 级和人群荷载标准值为 3 kN m2（三）主梁跨径和全长标准跨径：lb=16.00 m (墩中心距离)；计算跨径：l =15.50 m (支座中心距离)；主梁全长：l全=15.96 m (主梁预制长度)。
（四）材料钢筋：主钢筋采用 HRB335，其它用钢筋采用 R235混凝土：C40（五）缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度 0.02mm）。
（六）设计依据①《公路桥涵设计通甩规范》（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）主梁设计一、结构尺寸拟定①主梁截面尺寸：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11 到1/16 之间，此设计中标准跨径为16m，拟定采用的梁高为1.60m，翼板宽1.7m，腹板宽0.18m。
②主梁间距和主梁片数：桥面净空：净—9+2×1.0m 人行道，采用7 片T 型主梁标准设计，主梁间距为 1.70m。
二、行车道板计算计算如图所示的 T 梁翼板，荷载为公路一级，桥面铺装为 9cm（计算行车道板安全考虑）的沥青混凝土和 8cm 的C40 混凝土垫层。
(整理)装配式钢筋砼简支T型梁桥设计
装配式钢筋砼简支T型梁桥设计一、设计资料1.桥面净空：净7m—2×0.75m人行道。
2.设计荷载：公路I级，人群荷载标准值3.5KN/m2 。
3.主梁跨径和全长：标准跨径：l b=16.00m(墩中心距离)；计算跨径：l=16.50m(支座中心线距离)；主梁全长：l全=16.96m(主梁预制长度)。
4.材料：钢筋：主钢筋采用HRB335，其他采用钢筋R235，混凝土：C405.裂缝宽度限值：Ⅱ类环境（允许裂缝宽度0.20mm）6.设计依据①《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）②《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTGD62-2004）7.结构尺寸拟定二、行车道板的计算（一）计算图示考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算，见图（二） 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载ｇ沥青混凝土层面：ｇ１＝0.02×1.0×23=0.46（KN/m ） C30混凝土垫层：g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计：g=∑gi =5.37KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩：M Ah =-21×5.37×(218.060.1-)2=-1.35(KN/m) 剪力：V Ah =2)'(b l g b -=5.37×218.060.1-=3.81(KN) 3.车辆荷载产生的内力公路—I 级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。
按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为a 2=0.2mb 2=0.6m顺行桥向轮压分布宽度：a 1=a 2+2H=0.2+2×0.11=0.42(m) 垂直行车方向轮压分布宽度：b 1=b 2+2H=0.6+2×0.11=0.82(m) 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a 1+1.4+2l 0=0.42+1.4+2×0.71=3.24(m) 冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽条上的弯矩为：M Ap =-(1+μ)aP4(l 0-41b )×2=-1.3×24.3235 (0.71-482.0)=-14.18(KN/m) 作用于每米板宽条上的剪力为： V Ap =(1+μ)aP42=1.3×24.370=28.09(KN)4.基本组合 恒+汽：1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.35-1.4×14.18=-1.62-19.85=-21.47（KN/m ）1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.81+1.4×28.09=4.57+39.33=43.90(KN) 故行车道板的设计作用效应为：M A =-21.47（KN/m ） V A =43.90(KN)(三)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm ，净保护层a=2cm 。
装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计
目录1 设计题目与基本资料 (1)1.1设计题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计 (1)1.2设计资料 (1)2 主梁的计算 (2)2.1 主梁的荷载横向分布系数 (2)2.1.1跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M法） (2)2.1.2 梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法） (8)2.2 作用效应计算 (9)2.2.1 永久荷载效应 (9)2.2.2 可变作用效应 (12)2.3持久状况承载力极限状态下截面设计、配筋与验算 (18)2.3.1 配置主筋 (18)2.3.2 截面复核 (19)2.3.3根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置 (20)2.3.4 箍筋配置 (23)2.3.5 斜截面抗剪承载能力验算 (24)2.3.6持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算 (29)2.4 持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (31)2.5 持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (32)3 横梁的计算 (35)3.1横梁弯矩计算（G-M法） (35)3.2 横梁截面配筋与验算 (38)3.2.1 正弯矩配筋 (38)3.2.2 负弯矩配筋 (39)3.3横梁剪力效应计算及配筋设计 (39)4 行车道板的计算 (41)4.1 计算图式 (41)4.2 永久荷载及其效应 (41)4.2.1 每延米上的恒载g (41)4.2.2 永久荷载产生的效应 (41)4.2.3 可变荷载产生的效应 (41)4.2.4 基本组合 (43)4.3 截面设计、配筋与强度验算 (43)4.4 连续板桥面计算 (44)4.4.1 连接杆设计 (44)4.4.2 连结筋的计算 (44)5 支座验算 (46)5.1 确定支座平面尺寸 (46)5.2 确定支座厚度 (47)5.3 验算支座偏转情况 (47)5.4 验算支点的抗滑稳定性 (47)1 设计题目与基本资料1.1设计题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥设计1.2设计资料1）桥梁跨径：20m 梁长：19.96m 计算跨径：19.6m桥宽：净9m+2×1.0m2）设计荷载公路—I级，人群荷载3.0kN/㎡梁体为C40混凝土，桥面铺装为12cm，C40沥青混凝土，容重为23kN/m3 栏杆、人行道为C25混凝土3）材料预应力钢筋：7Φj15.2的设计参数为：单根钢绞线的公称截面积为139mm2，抗拉强度标准值为1860MPa，张拉控制应力为0.75×1860=1395MPa；普通钢筋：主要采用热轧HRB335、HRB400钢筋；4) 计算方法极限状态法5）结构尺寸图 1—1（尺寸单位：cm)6）设计依据设计规范：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004（以下简称《公预规》）《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004（以下简称《桥规》） 《公路工程技术标准》 JTG B01-2003（以下简称《公路规》） 其他相关规范2 主梁的计算2.1 主梁的荷载横向分布系数2.1.1跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M 法） （1）主梁的抗弯及抗扭惯性矩x I 和Tx I 求主梁界面的重心位置x a （图1-2）： 平均板厚：图 2—1（尺寸单位：cm)T 形截面抗扭惯性矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯性矩之和，即：3T x i i iI c b t =∑ 式中：i c —矩形截面抗扭惯性矩刚度系数（查表）； i b ，i t —相应各矩形的宽度与厚度。
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课程编号：021141《桥梁工程》课程设计大纲2周2学分一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节，是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。
其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。
其任务是通过本次课程设计，要求熟练掌握以下内容：1．梁式桥纵断面、横断面的布置，上部结构构件主要尺寸的拟定。
2．梁式桥内力计算的原理，包括永久作用的计算、可变作用的计算（尤其是各种荷载横向分布系数的计算）、作用效应的组合。
3．梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置，以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算，预拱度的设置。
4．板式橡胶支座的设计计算。
二、适用专业交通土建专业三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计（上部结构），其下部结构为重力式桥墩和U型桥台，支座拟采用板式橡胶支座。
学生在教师的指导下，在两周设计时间内，综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。
基本要求为：计算书应内容完整，计算正确，格式规范，叙述简洁，字迹清楚、端正，图文并茂；插图应内容齐全，尺寸无误，标注规范，布置合理。
五、课程设计内容1．题目：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计（上部结构）2．基本资料（1）桥面净空：净—9+2×１ｍ（2）永久荷载：桥面铺装层容重γ=23kN/m³。
其他部分γ=25kN/m²。
（3）可变荷载：汽车荷载，公路-Ⅰ级（或Ⅱ级），人群荷载2.5kN/m²；人行道+栏杆=5kN/m²。
（4）材料：主筋采用Ⅱ级钢，其他用Ⅰ级钢，混凝土标号C40。
（5）桥梁纵断面尺寸：标准跨径Lb=25m，计算跨径L=24.5m，桥梁全长L，=24.96m（或标准跨径Lb=30m，计算跨径L=29.5m，桥梁全长L，=29.96m）。
3．设计内容（1）纵横断面设计。
根据给定的基本设计资料，参考标准图、技术规范与经验公式，正确拟定桥梁纵断面和横断面的布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定T形主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。
绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图，T形梁细部尺寸图。
（2）行车道板计算。
确定行车道板类型，进行行车道板恒载内力计算、活载内力计算、作用效应组合，获得行车道板最大设计内力值。
（3）主梁内力计算。
选取控制截面分别进行主梁恒载内力计算、活载内力计算，以及作用效应的组合计算（含承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态的作用效应组合）。
其中进行主梁活载内力计算时，荷载横向分布系数的计算，要求根据主梁空间位置及主梁间连接刚度的不同，分别对各片主梁采用杠杆原理法、偏心压力法、修正的偏心压力法、铰接板法、G-M 法等来计算荷载横向分布系数，并对荷载横向分布系数的计算结果进行汇总；随后选取其中一种跨中荷载横向分布系数的计算结果与杠杆原理法的计算结果进行主梁内力作用效应的组合计算（含跨中最大弯矩值、跨中最大剪力值和支座截面的最大剪力值），形成各片主梁的内力计算汇总表。
根据内力计算汇总表，确定主梁各截面的最不利内力值作为设计值。
（4）配置钢筋及验算。
根据主梁跨中最大弯矩设计值，进行主梁纵向受拉钢筋的配置；根据主梁跨中最大剪力设计值和支座截面的最大剪力设计值，进行弯起钢筋和箍筋的配置。
根据以上钢筋配置进行主梁正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯，和变形、裂缝的验算，设置预拱度，保证主梁有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
绘制跨中截面钢筋布置图，弯起钢筋和箍筋布置图。
（5）板式橡胶支座设计。
确定支座的平面尺寸、确定支座的高度、验算支座的偏转情况，验算支座的抗滑稳定性。
六、主要参考书1.《桥梁工程》刘夏平主编，科学出版社，20072．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），人民交通出版社3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），人民交通出版社4．《桥梁混凝土结构设计原理计算示例》黄侨，王永平编著，人民交通出版社，2006七、评价方式结合学生课程设计期间独立完成的情况、计算说明书的质量综合评价。
八、说明本课程设计安排在《桥梁工程》课程讲授完成后集中2周进行。
条件许可也可以穿插在课程讲授过程中进行，效果更好。
一、基本设计资料1．跨度和桥面宽度（1）标准跨径：13m（墩中心距）。
（2）计算跨径：12.6m。
（3）主梁全长：12.96m。
（4）桥面宽度（桥面净空）：净-9+2×0.75m2．技术标准设计荷载：公路—II级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算，人群荷载为3kN/㎡。
环境标准：I类环境。
设计安全等级：二级。
3．主要材料（1）混凝土：混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土；桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土，下层为厚0.06～0.13m的C30混凝土，沥青混凝土重度按23kN/3m计，混凝土重度按25kN/3m计。
（2）刚材：采用R235钢筋、HRB335钢筋。
4．构造形式及截面尺寸如图8-1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m，宽1.8m；桥上横坡为双向2％，坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。
（五）设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）,简称“桥规”（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 62-2004），简称“公预规”（3）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）（六）参考资料（1）结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社（2）桥梁工程：姚玲森，人民交通出版社（3）公路桥梁设计手册《梁桥》（上、下册）人民交通出版社（4）桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁（板）桥》（第三版）易建国主编。
人民交通出版社；（5）《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁结构设计》闫志刚主编，机械工业出版社。
二、主梁的计算1、主梁的荷载横向分布系数1．跨中荷载横向分布系数（按G-M法）承重机构的宽跨比为：B/L=12/12.6=0.95（1）主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和ITX1）求主梁截面的重心位置 (图2)xa翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚度为：h1=1/2(10+16)=13cm则1813011)18160(21001810021313)18220(⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=xa=24.19cm2）抗弯惯性矩Ix为：4243231078.35501.3557834)19.242100(1001810018121)21319.24(13)18220(13)18220(121[mcmIX-⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算T形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即：ITX=∑3i i i t b c式中：Ci 为矩形截面抗扭刚度系数（查附表1）；ti查表可知 b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301 故 ITX=1.6×0.113/3+0.301×1.19×0.183 =0.71×10-3=2.80×10-3m4 单位抗弯及抗扭惯矩：JX=Ix/b=6.628×10-2/160=4.142×10-4m4/cm（2）计算抗扭修正系数β：221112Ti it it Gl I E a I β=+∑∑计算得β=0.99（3）按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值5211i ij i i a e na ηβ==+∑式中，n=5，521ii a=∑=48.4m2ij η表示单位荷载p=1作用于J 号梁轴上时，i 号梁轴上所受的作用。
计算所有的ijη。
（4）计算荷载横向分布系数：绘制横向分布影响线图（见图），然后求横向分布系数。
根据最不利荷载位置分别进行布载。
布载时，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m ，人群荷载取为3kN/2m ，栏杆及人行道板每延米重取为6.0kN/m ，人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。
各梁的横向分布系数： 汽车荷载：汽1η=21×（0.564+0.4+0.282+0.118）=0.682 汽2η=21×（0.382+0.3+0.241+0.159）=0.514 汽3η=21×（0.2+0.2+0.2+0.2）=0.4人群荷载：人1η=0.6414，人2η=0.4329.，人3η=0.4人行道板：板1η=0.6449-0.2449=0.4板2η=0.4327-0.0347=0.4 板3η=0.42．梁端剪力横向分布系数计算图式见图4。
汽车荷载：'1汽η=⨯210.818=0.409，'2汽η=⨯21 1.00=0.50 '3汽η=⨯21（0.591+0.581）=0.591人群荷载：'1人η=1.3295, '2人η=-0.3295, '3人η=02、内力计算1．恒载内力（1）恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担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：η=0.4×6kN/m。
由于横向分布系数均相同，η=0.4，则板各梁的永久荷载汇总结果。
2.可变作用效应（1）公路Ⅱ级荷载冲击系数 ccm EI l f 212π=g G m c /=式中 l 结构的计算跨径（m ）E 结构材料的弹性模量(N/m 2)_ C I 结构跨中截面的截面惯矩(m 4)m c 结构跨中处的单位长度质量(kg/m) G 结构跨中处延米结构重力（N/m ） g 重力加速度，g=9.81(m/s 2)已知 42106275.6m I C -⨯= m N G /104626.03⨯= Pa E 64101045.3⨯⨯= Hz Hz f Hz 145.45.1≤=≤3875.10157.0ln 176.011=-+=+f μ（2）2)公路-Ⅱ级均布荷载k q 、集中荷载k P 及其影响线面积计算（见表8-7）：公路-Ⅱ级车道荷载按照公路-Ⅰ级车道荷载的0.75倍采用，均布荷载标准值k q 和集中荷载标准值k P 为 k q =10.5×0.75kN/m=7.875kN/m计算弯矩时，kN kN P k 5.17875.0180)55.19(550180360=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--= 计算剪力时，k P =178.5×1.2kN=214.2kN按最不利方式布载可计算车道荷载影响线面积，计算过程见表8-5。