桥梁设计说明书解析

装配式钢筋混凝土T 型梁桥设计

课程设计说明书

一、 设计基本资料

1. 桥梁横断面尺寸：净-9+2×1.00m 。横断面布置见图1-1。 2．可变荷载：公路Ⅰ级，人群荷载

2.5kN/m2，人行道+栏杆=5kN/m 2。 3．永久荷载：桥面铺装层容重γ=23kN/m 3。其他部分γ=25kN/m 3。 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 L b =25m ，计算跨径L=24.5m ，桥梁全长L=24.96m 。 6．混凝土弹性模量 Eh=3.00×104MPa 。 纵断面布置见图1-2。

图1-1 横断面布置图（单位：cm ）

图1-2 纵断面布置图（单位：cm ）

6.设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

二、行车道板的计算

（一）恒载及其内力

1.计算图示

由设计资料知：La=610cm,Lb=200cm；

La/Lb=610/170=3.6>2，所以，行车道板可以按照多跨连续单向板计算。

2.等跨简支板内力计算（以纵向1m宽的板条进行计算）

计算跨度：

l

=170-18=152cm；

l=l

+t=152+(22+10)/2=168cm<170cm。

弯矩及剪力计算图示见图2-1和图2-2。

桥面铺装层g

1

=23×0.1×1.0=2.3kN/m；

桥面板自重g

2

=25×1.0×（0.22+0.1）/2=4kN/m；

合计：g=g

1 +g

2

=2.3+4=6.3kN/m；

弯矩：

M

og

=1/8×g×l2

=1/8×6.3×1.682=2.22kN/m2；剪力：

V sg =1/2×g×l

=1/2×6.3×1.52=4.79kN。（二）汽车荷载产生的内力

汽车后轴轴载P=140kN，车轮着地尺寸：垂直板跨a

1=0.2m，平行板跨b

1

=0.6m，

则得荷载有效工作宽度，

b=b

1

+2h=0.6+2×0.11=0.82m

荷载作用于板中央时，

a=a

1

+2h+l/3=0.2+2×0.1+1.68/3=0.96m<2*l/3=1.12m

所以，取a=1.12m。

又a=1.12>d/2=0.7m,板的有效工作宽度有重叠，

所以

a=a

1

+2h+l/3+d=0.2+2×0.1+1.68/3+1.4=2.36m<2*l/3+d=2.49m

图2-1 弯矩M计算图示（单位：cm）

(a)剪力V计算图示（单位：cm）

（b）剪力V影响线

图2-2 剪力V计算图示

所以，取a=2.49m。

弯矩：

M op =()

1

82

P b

l

a

μ⎛⎫

+-

⎪

⎝⎭

=()1400.810.3 1.648 2.492⎛⎫+- ⎪⨯⎝⎭

=11.33kN/m 2

；

剪力：

荷载作用在靠近支座处时，

a’=a 1+2h+t=0.2+2×0.1+(0.18+0.1)/2=0.54m ；

计算剪力时取a=1.09m 。

A 1=P/2a

A 2=2(')8'P a a a ab

-

y 1=1-b/(2l 0)=0.733 y 2=1-(a-a ’)/(6l 0)=0.939

V SP = 1122(1)()A y A y μ+⨯+⨯=2

12(')(1)()28'P P a a y y a a ab μ-+⨯+⨯ =2

140140(1.090.54)(10.3)(

0.7330.783)2 1.0980.54 1.090.8

⨯-+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=74.92kN

（三）荷载组合

1. 弯矩计算

M 0=1.2 M og +1.4 M op

=1.2×1.95+1.4×11.33=18.21kN/m 2； 支点弯矩：

Ms= -0.7 M 0

= -0.7×18.21=12.74kN/m 2；

跨中弯矩：

t/h=(0.18+0.1)/(2×1.6)=0.0875<0.25；

所以，

Mc= +0.5 M 0

=0.5×18.21=9.10 kN/m 2；

2. 支点剪力计算

Vs=1.2V sg +1.4V SP

=1.2×4.35+1.4×74.92=110.11kN

三、 荷载横向分布系数计算

（一）杠杆原理法

用杠杆原理法计算支点荷载作用下各梁的荷载横向分布系数。 1. 绘制1号梁、2号梁和3号梁的荷载横向影响线，如图3-1（b ）、（b ）和

（d ）所示。

图3-1 杠杆原理法计算荷载横向分布系数（单位：cm ）

2. 在横向影响线上在荷载沿横向最不利位置上进行布载。图中，P q 、P or 分别

为汽车荷载轴重和每延米跨长人群荷载集度。q η和 r η分别为汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。 3. 荷载横向分布系数计算 1（6）号梁：