主梁作用效应组合计算表(1)
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计
课程名称：《桥梁工程概论》设计题目：预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系：专业：学号：姓名：元芳指导教师：联系方式：西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期：2012-5-15完成日期：2012-6-3题目：预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计，掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容：1、计算桥面板内力（最大弯矩和剪力）；2、计算主梁内力（跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力），进行强度检算；要求：1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求，形成电子文档，并打印成文本上交，同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误！未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误！未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误！未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径：2、设计荷载：公路Ⅱ级荷载；人群荷载人行道重力：预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸：行车道宽度为 8.5m ，人行道宽度为 0.75m ，每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式：刚性连接3、铺装层及其各项指标：桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治（重力密度 ）和6cm 厚的混凝土三角垫层（重力密度 ），桥面横坡 1.5%4、其他数据：弹性模量5、设计依据： 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTG D62—2004）8、设计方法：承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11～1/16；预应力混凝土梁的高跨比为1/15～1/25，随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
主梁内力计算
主梁的内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
一、恒载内力计算1、恒载集度⑴预制梁自重（第一期恒载）①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m ）(1)0.861625.07.25156.165g KN =⨯⨯=②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m ） 主梁端部截面面积为A=1.176m 2()(2) 1.17600.8616 3.725.0/294.239g KN =+⨯⨯=③．支点段梁的自重（长3.55m ）(3) 1.1760 3.5525.0=104.37g KN =⨯⨯④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为：()30.16 1.590.920.240.72/20.120.12/20.219072m ⨯⨯-⨯-⨯= 端横隔梁体积为：()30.25 1.840.80.20.6/20.353m ⨯⨯-⨯=故半跨内横隔梁重量()(4)20.21907210.3532519.7786g KN =⨯+⨯⨯=⑤．主梁永久作用集度()156.16594.239104.3719.7786/14.9825.00/g KN m KN m I =+++= （2）第二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度()50.40.1625.0 1.6/g KN m =⨯⨯=②现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：30.16 1.590.20.05088m ⨯⨯= 一片端横隔梁（现浇部分）体积：30.250.2 1.840.092m ⨯⨯= 故()()630.0508820.09225.0/29.960.2809/g KN m =⨯+⨯⨯=③桥面铺装层6cm 沥青混凝土铺装：0.0612.52317.25/KN m ⨯⨯=将桥面铺装重量均分给五片主梁，则()717.25/5 3.45/g KN m ==④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则()87.52/53/g KN m =⨯=⑤主梁二期永久作用集度II 1.60.2809 3.4538.3309/g KN m =+++=2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c 为计算截面至左侧支座的距离，并令/a c l =。
作用(或荷载)与作用(或荷载)效应组合
表4.3.1-1 各级公路桥涵的汽车荷载等级
三级公路公路 — II级
注： 本表编号1中 ， 当钢桥采用钢桥面板时 ， 永久作用效应分 项系数取1. 1； 当采用混凝土桥面板时 ， 取1.2。
表4. 1.6 永久作用效应的分项系数
混凝土和圬工结构重力（包括附加重力）
对结构的承载能力 有利时
对结构的承载能力 不利时
混凝土和圬工结 构
钢结构重力（包括结构附加重力）
混凝土的收缩及徐变作用
关于公式（4. 1.6- 1） 、（4. 1.6-2） 中的作用效应组合系数ψc， 在多数情况下 ， 桥涵结构上往往同时作用多个 荷载 ， 但是本规范确定的恒载分项系数、汽车荷载分 项系数以及赖以建立这些系数的可靠度指标 ， 是在只 有恒载和汽车荷载作用的最基本组合下确定的 ， 当结 构上作用着多于上述荷载时 ， 综合荷载效应最大值的 统计规律也发生相应的变化 ， 从而影响了结构可靠度 指标和恒载、汽车荷载分项系数的取值 。 因此 ， 在保 持可靠度指标、恒载和汽车荷载分项系数不变的情况 下 ， 对多个可变荷载参与效应组合时 ， 引入其值小于 1.0的荷载效应组合系数ψc对荷载标准值效应作等值折 减 。组合系数γc是针对可变荷载效应的不同比值 ， 通过 优化方法确定的 ， 它随参与组合的可变荷载的增加而 减小 ， 本规范给出的ψc值是经优化计算后适当提高的 数值。
汽车荷载在公路工程结构中通常被视为主导的可变作 用 ， 在设计表达式中与永久作用一样单独列出。在桥梁设计中 ， 汽车荷载分项系数按不同的作用效应 组合采用 。 当某个可变作用对结构或结构构件确实起 到主导影响（在同类效应中其值超过汽车效应） ， 则 其分项系数宜采用该作用效应组合的汽车荷载分项系 数 。对于专为承受某作用而设置的结构或装置 ， 如钢 桥的风构 ， 设计时风荷载可被视为主导作用 ， 其分项 系数取与汽车荷载同值 。但当风荷载参与与其他荷载 组合时 ， 以往将该组合作为“ 附加组合 ”考虑 ， 同时， 风荷载计入瞬时脉动风压的影响 ， 比原规范有较大增 加 ， 其分项系数只能取1. 1。
桥梁工程课程设计计算书
桥梁工程课程设计计算书（20m钢筋混凝土T梁）专业：土木工程班级：09.1 班姓名：学号：指导老师：2012年6月29日桥梁工程计算书一.行车道板计算1.恒载弯矩计算(纵向按1m宽板条考虑)（1）恒载集度（沿纵向取1m板宽计算）沥青铺装混凝土铺装翼板，翼板的平均厚度m板的恒载集度（2）恒载弯矩：板的计算跨径所以取l=1.9m3.活载内力计算汽车荷载为公路Ⅰ级选用如图（1）车辆荷载进行计算（1）选取荷载：以后重轴为主，车辆荷载两后轮置于最不利位置如图（2）公路经铺装层按角扩散后在板顶的矩形荷载压力面的边长：沿纵向沿横向板的有效分布宽度：按单个车轮计算：a＜故故两中后轴板的有效分布宽度不重叠，按单轮计算。
弯矩组合：属中桥，安全等级为二级，板厚与梁肋高之比跨中弯矩支点弯矩4，翼板配筋及强度复核拟采用HRB335级钢筋（外径为13.9mm）钢筋净保护层采用30mm（1）用基本公式法求As设，则查结构设计原理附表1-5得:（2）选择布置钢筋选取1012，则实际钢筋面积As=1131，采用焊接钢筋骨架。
混凝土保护层厚度为30mm>d(=12mm)且满足附表1-8要求，故30+13.5/2=36.75mm取40mm，则有效高度。
最小配筋率计算：45（）=0.265,即配筋率应不于0.265%，且不应小于0.2%，故取实际配筋率(3)截面复核钢筋净间距，满足要求受压区高度为查表得，故满足设计要求。
二、主梁计算（一）跨中截面荷载横向分布系数计算（偏心压力法求）（1）求1号梁的跨中截面荷载横向分布系数本桥各跟主梁的横截面相等，梁数n=6，梁间距1.9m，则：由式计算得：由绘制一号梁影响线根据《桥规》规定，在横向影响线上确定荷载最不利位置。
对于汽车荷载，车辆横向轮距为1.8m，两列车轮的横向最小间距为1.3m，车轮距离人行道缘石最小距离为0.5m，汽车人群荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值计算横向影响线的零点位置，设零点至一号梁的距离为x，则，解得x=6.972m则汽车荷载：人群荷载：。
第三章 桥梁的作用及其效应组合
(2)连续梁桥结构的基频可按下列公式计算:
13.616 EI c f1 = mc 2πl 2 23.651 EI c f2 = mc 2πl 2
计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和 剪力效应时,采用 f 1 ;计算连续梁的冲击力 引起的负弯矩效应时采用 f 2 .
3)拱桥结构的基频可按下列公式计算:
3)车道荷载的特点
(1)车道荷载的形式简明.在内力影响线上加载只 要已知影响线面积与最大坐标值就可以,加载手续简 单,电算和手算工作量均减少; (2)通过车道荷载中的均布荷载加集中荷载的模式 可以解决大,中,小不同跨径的活载设计标准,例如 均布荷载的集度在某跨径区段可采用跳跃变化以满足 不同跨径的要求; (3)车道荷载中的集中荷载可采用双值,以满足弯 矩和剪力计算的不同要求;
作用的分类与代表值编号作用分类作用名称永久作用结构重力包括结构附加重力可变作用汽车荷载汽车冲击力10汽车离心力11汽车引起的土侧压力12人群荷载13汽车制动力14风力15流水压力16冰压力17温度作用均匀温度和梯度温度18支座摩阻力19波浪力20偶然作用地震作用21船舶或漂流物的撞击作用22汽车撞击作用表1315作用代表值representativevalueaction结构或结构构件设计时针对不同设计目的所采用的各种作用规定值它包括作用标准值准永久值和6作用标准值characteristicvalueaction结构或结构构件设计时采用的各种作用的基本代表值
12) 分项系数 partial safety factor 为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设 计表达式中采用的系数.分作用分项系数和抗力 分项系数两类. 13)作用效应组合 combination of action effects 结构上根据不同的设计状况采取的几种作用分 别产生的效应的叠加.
4 主梁作用效应计算
4 主梁作用效应计算先计算永久作用效应，在计算活载作用下的荷载横向分布系数，并求得各主梁控制截面（跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的最大可变效应，最后进行作用效应组合。
4.1永久作用效用计算 4.11永久作用集度（1）预制梁自重（一期恒载） 按跨中截面计，主梁的恒载集度： g(1)=0.7275⨯25=18.14KN/m由于变截面的过渡区段折算成的恒载集度： g （2）=0.35⨯1.3⨯0.5⨯0.15⨯4⨯25 /28.66=0.2KN/m 由于粱端腹板加宽所增加的重力折算成的恒载集度： g （3）=0.24⨯2⨯1⨯2.39⨯25/ 28.66=1KN/m中间横隔梁体积：（0.81⨯1.44-0.81⨯0.09⨯0.5）⨯0.15=0.17m 3 端部横隔梁体积：（0.69⨯1.35+0.69⨯0.5⨯0.09）⨯0.15=0.14m 3边主梁的横隔梁恒载集度：g （4）=（3⨯0.17+2⨯0.14）⨯25/28.66=0.69KN/m 中主梁的横隔梁恒载集度：'g （4）=2⨯g （4）=1.38KN/m 边主梁的一期恒载集度：g 1=∑=41i =18.14+0.2+1+0.69=20.03KN/m中主梁的一期恒载集度：∑==41'1i g =18.14+0.2+1+1.38=20.72KN/m（2）二期恒载一侧人行道栏杆1.52KN/m ；一侧人行道3.6KN/m ；桥面铺装层重（图4-1）：1号梁：874.0254.0)0908.0084.0(5.0=⨯⨯+⨯ 2号梁：9345.5252.2)1205.00908.0(5.0=⨯⨯+⨯ 3号梁：447.7252.2)1503.01205.0(5.0=⨯⨯+⨯ 4号梁：083.9252.2)18.01503.0(5.0=⨯⨯+⨯图4-1桥面铺装（尺寸单位：cm ）恒载计算汇总见表4-1。
表4-1 恒载汇总表4.1.2永久作用效应如图4-2所示，设x 为计算截面离支座的距离，并令lx=α，则主梁弯矩和剪力的计算公式为：i g i g g l Q g l M )21(21,)1(212ααα-=-=永久作用效应计算结果见表4-2。
预应力简支梁桥课程设计
预应力简支梁桥课程设计目录1 计算依据与基础资料 (3)1.1 主梁跨径及全长 (3)1.2 桥面净空：21m (3)1.3 设计荷载：公路Ⅱ级 (3)1.4 计算方法：极限状态法 (3)1.5 设计依据 (3)1.6 材料和工艺 (3)1.7 设计要点 (4)2 结构尺寸及截面特征 (4)2.1 横截面布置 (4)构造图如图所示 (5)2.3 T梁翼缘有效宽度计算 (7)3 主梁内力计算 (7)3.1 永久作用及其作用效应 (7)3.2 可变作用及其作用效应计算 (12)3.3 作用效应组合 (19)4 主梁截面几何特性 (22)5 主梁配筋及布置 (22)5.1 跨中截面钢束的估算和确定 (22)5.2 跨中截面预应力钢束的布置 (23)5.3 非预应力钢筋的估算及布置 (25)6 预应力损失计算 (25)6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (25)6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)6.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (28)6.4 应力松弛引起的预应力损失 (28)6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (28)6.6 预应力损失汇总 (31)7 主梁承载能力及应力验算 (31)7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (31)7.2 正常使用极限状态抗裂性验算 (36)8 主梁端部局部承压验算 (37)8.1 局部承压区截面尺寸验算 (37)8.2 局部抗压承载验算 (38)9 主梁变形验算 (39)9.1 预压力引起的跨中反拱度 (39)9.2 由荷载引起的跨中挠度 (40)9.3 结构刚度验算 (41)9.4 预拱度设置 (41)10 行车道板计算 (41)10.1 悬臂板的荷载效应 (41)10.2 连续板荷载效应计算 (43)10.3 截面设计、配筋和承载力验算 (47)30m 预应力简支梁桥课程设计1 计算依据与基础资料 1.1 主梁跨径及全长标准跨径：30.00m （墩中心距离） 主梁全长：29.96m 计算跨径：29.00m 1.2 桥面净空：21m桥面宽度：由于桥面宽度较大，确定将桥面分为两幅，半幅桥宽10m 。
预应力混凝土简支T梁桥
同里镇永和桥结构设计摘要本设计为同里镇永河桥，桥梁全长608m，桥面全宽为净12. 5m+2×0.5m防撞墙,设计荷载为公路I级，上部结构采用3联7⨯30m+6⨯30+7⨯30m，先简支后桥面连续。
横桥向为6片主梁，下部结构采用双柱式桥墩、桩基础及扩大基础，0号桥台采用桩柱式桥台，20号桥台采用肋板式桥台桩基础。
本桥在0、20号桥台处设仿毛勒80伸缩缝，在7、13号桥墩处设毛勒160伸缩缝。
支座采用板式橡胶支座。
桥面铺装上层采用7cm 厚度的沥青混凝土，下层采用2-27cm防水混凝土。
桥面纵坡采用双向纵坡形式，坡度为1.5%，桥面采用单向横坡，坡度为2%，泄水管对称布置，间距12m。
本桥共进行了三部分的内容设计，第一部分绪论介绍了设计的一些基本资料，第二部分上部结构设计，设计了上部结构平、纵、横断面形式，初拟了T梁横隔梁的截面尺寸，计算了荷载横向分布系数及主梁内力，进行了配筋设计和结构的验算。
最后进行了行车道板内力计算，横隔梁计算。
第三部分为下部结构设计，确定了桥墩、基础的形式，拟定了相应的结构尺寸并计算桩长。
通过以上设计，表明桥梁各部分结构是合理的，经过验算后，均能满足设计要求，符合设计规范。
关键词：预应力T梁；双柱式桥墩；钻孔灌注桩；沥青混凝土The Structure Design of YongheBridge in TongliAbstractThe design of the bridge called the Bridge of Changda,locating at Hubei,whose total longth is 608metres.The clearance of bridge floor is net 12.5+2×0.5m.The truck load is Road-I.The suppersture of brigde is 30m prestressed concrete simply supported T beams with six pieces in transeverse.The substructure of bridge is double-column pier, riblled piate abutment abutment and pile foundation.Two expansion joins are situated and rubbery bearings are set up.Exceeded 90-340mm asphalt concrete are used in bridge deck pavement.Profile grade of bridge floor is amphicheiral of 1.5% and transverse grade is 2%.The main contents of this design are as follows:Firstly,introducing some foundamental documents for this design.Secondly,carring out superstructure design to draw up the sectional type in longitudinal and transverse.At the same time,the dimension of T beam,load distribution coefficient in transverse and internal force are all determinated,from which the strands estimiuation are designd and construction checking computation is carried out. Finally, a lane slabs calculation, and calculation of diaphragm beams.Thirdly,carring out substructure design.Such as;the determination of pier,abutment and foundation types,relative dimentioning and examination of bearing capacity on the bottom of foundation. By this design, shows the structure of the bridge is reasonable, after checking, can meet the design requirements, meet the design standards.Keywords：Prestressed T beams;Double shaft pier ; pile foundation ; Asphalt Concre te1 绪论 (1)1.1选题的背景目的和意义 (1)1.2国内外的研究状况 (1)1.3工程概况 (2)1.3.1地理位置 (2)1.3.2地质情况 (2)1.3.3设计标准 (2)1.4方案比选 (3)2 上部结构 (5)2.1 上部结构尺寸拟定 (5)2.2 主梁作用效应计算 (5)2.2.1 永久作用集度 (7)2.2.2 可变作用效应计算 (10)2.2.3 主梁作用效应组合 (17)2.3 预应力钢束的估算及其布置 (18)2.3.1 跨中截面钢束的估算和确定 (18)2.3.2 预应力钢束布置 (20)2.4 钢束预应力损失计算 (25)2.4.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (26)2.4.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)2.4.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (27)2.4.4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (28)2.4.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (30)2.4.6 成桥后混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (31)2.4.7 预加力计算及钢束预应力损失汇总 (33)2.5 主梁截面承载力与应力验算 (38)2.5.1 持久状态承载能力极限状态承载力验算 (38)2.5.2 持久状况正常使用极限状态抗裂验算 (43)2.5.3 持久状况构件的应力验算 (45)2.6 横隔梁计算 (49)2.6.1 计算荷载 (49)2.6.2内力组合 (52)2.6.3 验算截面的抗弯承载力 (54)2.6.4 横隔梁的剪力效应计算及配筋设计 (54)2.7 行车道板计算 (55)2.7.1 悬臂板荷载效应计算 (55)2.7.2 连续板荷载效应计算 (57)2.7.3 截面设计、配筋与承载力验算 (62)2.8支座计算 (64)2.8.1 支座平面尺寸确定 (64)2.8.2 确定支座厚度 (64)2.8.3 支座偏转验算 (65)2.8.4 验算支座抗滑稳定性 (66)3 下部结构设计 (67)3.1 盖梁设计 (67)3.1.1盖梁平面尺寸的拟定： (67)3.2 盖梁计算 (71)3.2.1 荷载计算 (71)3.3 内力计算 (79)3.4截面配筋设计与承载力校核 (79)3.5 桥墩墩柱设计 (82)3.5.1 荷载计算 (82)3.5.2 截面配筋计算及应力验算 (84)3.6 钻孔桩计算 (88)3.6.1 荷载计算 (88)3.6.2 桩长计算 (90)3.6.3 桩的内力计算（m法） (91)3.6.4 墩顶纵向水平位移验算 (95)结论 (98)致谢 ..................................................................................... 错误！未定义书签。