桥梁工程课程设计——T形截面简支梁桥设计.docx

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1、桥梁工程课程设计题目：T形截面简支梁桥设计一、设计题目和内容1、设计题目T形截面简支梁桥设计2、设计资料（I）单跨公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸：A、计算跨径：19.8mB、桥面宽度:净7+2xl.5=1OmC、车辆荷载：公路一级D、设计安全等级：二级E、桥面铺装：5cm沥青混凝土（23KNm3）,6cm厚水泥混凝土（24KN/n?）,主梁混凝土25KNm3F、横隔梁数量自定3、设计内容及要求（1）桥梁总体布置图（含平面图、立面图、剖面图）（2）桥面构造横截面图，主梁（边梁、中梁）纵、横截面布置图（3）荷载横向分布系数计算（4）主梁内力计算及配筋（5）行车道板内力计算及配筋（6）横隔梁内力

2、计算及配筋4、主要参考规范Otgboi-2014公路工程技术标准OTGD60-2015公路桥涵设计通用规范JTG3362-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范五、设计成果的编制1、设计任务书；2、设计计算说明书；3、桥梁设计图纸。要求计算书计算准确、文字通顺、书写工整。要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文。一恒载及其内力(1)每延米板上的恒载g沥青表面 混凝土垫层T梁翼板自重g1:0.051.0X23=1.15kNmg20.061.024=1.44kN/mg3=X1.0X25=2.7SkN/m合计：905.34fcVm2)每米宽板条的恒载内力悬臂板

3、长I0=(16；18)=071m弯矩MAg=-gl2=-5.34X(0.71)2=-1.35kN租剪力QAg=gl。5.34X0.71=3.79kN汽车车辆荷载产生的内力1)将车辆荷载后轮作用于较缝轴线上，后轴作用力为140kN,轮压分布宽度如图5所示，车辆荷载后轮着地长度为a=0.20m,宽度b2=0.6QI=Q2+2H=0.2+2M0.22=0.64b1=b2+2H=0.6+20.22=1.0Q=_(1+4)2=1.3=28.52kNP4a43.24(三)内力组合1)承载能力极限状态内力组合计算Mud=1.2%+IAMxp=1.2(-1.35)+1.4X(-14.18)=-21.47kNm

4、Qst=1.2Qa+IAQap=1.2X3.79+1.4X28.52=44.48/cN总2)正常使用极限状态内力组合计算Mud=MAg+0.7Map=-1.35+0.7X(-14.18)=-11.28fcVmQUd=QAg+0.7Qap=3.79+0.7X28.52=23.75fcV行车道板配筋设计悬臂杆根部厚度为14cm,保护层为3cm,若选用012的钢筋，则有效高度A0=0.107cm.YoMdfcdbx(0-f)1.021,4726.8IO3x(0.107-|)解的x=0.0078mA0=0.5180.107=0.055m0.0078mAs组出=26.8xi02xs78=6.97cm2查

5、阅资料后，当钢筋直径为12mm间距为16Cm时As=7.07cm26.97cm2,此时满足要求，经验算后合理，故采用直径为12mm的钢筋，间距为16Cm放置。根据规范，应满足Y0Vd=44.480.51X10-3M0=587.82kV满足最小截面尺寸yoVo0.5X103afudbA0跨中弯矩组合梁号怛载组合值汽车人群1.5995.21144.4163.42979.42.4998.4276.890.71836.93998.4978.658.02782.8跨中剪力组合梁号恒)三组合值汽车人群1,5096.97.1143.62.4024.93.939.23086.32.52123.6二主梁的计算桥

6、跨内设有5道横隔梁，具有可靠的横向联系。计算主梁的抗弯和抗扭惯性矩I和It：主梁界面重心位置X：翼缘板厚按平均厚度计算有:H1=1/2x(10+16)cm=13cm,J,(180-18)X13X-+140X18X140/2重心处Xq-=41.09cm(180-18)13+14018抗弯惯性矩：l三1110(180-18)133+(180-18)13(41.09-13/2)2+110181403+18x140(140/2-41.09)cm4二7887729crmWCibiti3i=l分块名称Bi/cmTi/cmTi/biCiITim2翼缘板180130.070.3330.0013182腹板127

7、180.140.30360.002248410.0035666IT=3.567X10-3m4=11lGl2i/Ti12Eiai2IiG=O.4E,1=16.1m,i/Ti=6Q.0035666m4=0.2S4.5,a2,2.7,33O.9,84O.9,as=-2.7q(,=4.59I8771607cm4,=0.7影响线竖坐标值按修的刚性正横梁法计算横向影响线坐标ij+7，其中乙出七56.7n2=IaI荷载横向分布系数：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3kNr112,栏杆及人行道板每延米取重为6.OkNm,人行道板重以横向分布系数的方式

8、分配到各主梁上。各梁的分布系数：汽车荷载：1汽二工(1/6+0.7+1/6+0.7X+1/6+0.7X256.756.74.50.91.11C-I4.9X0.9、八LCLd+1/6-0.7)=0.505156.756.72汽二工(1/6+0.7+1/6+0.7+1/6+0.7256.756.72.70.9lz12.70.9xCC+1/6-0.7)=0.436656.756.7C、a1/4/.-70.94./,zs-J0.92.2,4z.zs-T3/飞二一(1/6+0.7+1/6+0.7X+1/6+0.7X256.756.7空雪d/6-0.7x”竺)=0.373056.756.7梁端剪力横向分布

9、系数计算(杠杆原理法)端部剪力横向分布系数计算图式：汽车荷载：MOql=I/2EEqi=I/2(0.7222)=0.3611Moq2=12EEqi=I/2(0)=0Moq2=12iqi=/2(1)=0.5内力计算：永久作用效应永久荷载：构件名构件尺寸/cm构件单位长度体积重度(kNm3)每延米重（kNm）主梁0.46262511.5650横隔梁中梁0.07253251.8132边梁0.03626250.9066桥面铺装沥青混凝土（厚5cm）231.2420混凝土垫层（厚6cm）244.27505.5170栏杆及人行道部分6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：由于横向分布系数均相

10、同，-O.4,板q=0.46kNm=2.4kNm。各梁的永久荷载值：（单位kNm）梁号主梁横隔梁栏杆及人行道桥面铺装层总计1(6)11.7840.94242.45.86220.92(5)11.7841.2752.45.86221.33(4)11.7841.2752.45.86221.3影响线面积计算/项目影响线面积M1/20=-=32.48M1/4320=-=24.332V1/2Oi.028VO08.02永久效应计算梁口M12kN/mM14kN/mVO/kNqqqqqq120.57.121220.943.909.20.910.225.(6)97.6883341887562221.57.1231

11、21.343.923.21.310.347.(5)37.9213383217545321.57.123121.343.923.21.310.347.(4)37.9213383217545可变作用效应汽车冲击系数:221.5简支梁的基频简化:3.2510108891029,ll1187.692=6.868Hz由于1.5HZW千14Hz,故=0.1767Inf-0.0157二0.342公路II级均布荷载、集中荷载、影响线面积计算：（公路-1I级车道荷载按公路-I级车道荷载的0.75倍采用。）qk=10.50.75kNm=7.875kN/m弯矩，Pk=360-18OX(116-5)+18O0.75k

12、Nm=181.4kN505剪力，Pk=181.4kN1.2=217.68按最不利方式布载计算车道荷载影响线面积:项目顶点位置qkkN.m2PkANM1/2I/2处7.875181.449.66M1/4I/4处7.875181.440.01VO支点处7.875217.689.982V1/2I/2处7.875217.682.621可变作用(人群)(每延米)q人q人二6X1KNm=6kNm可变作用弯矩效应计算：M=(1+)(qkOPkyk)其中由于只能布置两车道，故横向折减系数自取1.0。公路-1I级车道荷载产生的弯矩计算表梁口内力1+qk(Knm)0PkANykM(kN/.m)1M1/20.57221.3427.87549.66181.44.875864.4121M1/40.572240.013.682636.65432M1/20.485649.664.875752.3682M1/40.485640.013.682565.32543M1/20.453949.664.87566.6534M1/40.453940.013.68250.0012人群荷载产生的弯矩梁号内力q人/(kNm)M(kN/.m)1M1/2