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1、河南理工大学桥梁工程课程设计1钢筋混凝土 T 形简支梁桥一设计资料与结构布置一设计资料与结构布置（一）（一）. .设计资料设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径：该桥为二级公路上的一座简支梁桥，根据桥下净空和方案的经济比较，确定主梁采用标准跨径为 16m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。主梁全长：根据当地温度统计资料。并参考以往设计值：主梁预制长度为 15.96m.计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为15.5m.桥面宽度：横向布置为 净7（行车道）20.75m（人行道）20.25（栏杆）桥下净空: 4m2.设计荷载根据该桥所在道路等级确定荷载等级为 人群荷载 3.0KN
2、/m车道荷载 qk=0.7510.5 N/m=7.875 N/m集中荷载 pk0.7522.2 N/m166.5 N/m3.材料的确定混凝土：主梁采用 C40，人行道、桥面铺装、栏杆 C25钢筋：直径12mm 采用 HRB335 级钢筋。直径12mm 采用 HPB235 级热轧光面钢筋4.设计依据（1） 公路桥涵设计通用规范 （JTGD60-2004）（2） 公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范 （JTGD62-2004）（3） 桥梁工程 （4） 桥梁工程设计方法及应用 （二）结构布置1主梁高：以往的经济分析表明钢筋混凝土 T 形简支梁高跨比的经济范围大约在之间，本桥取，则梁高取 1m. 1
3、11 1611612.主梁间距：装配式钢筋混凝土 T 形简支梁的主梁间距一般选在 1.62.2 之间，本桥选用 1.6m3.主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质钢筋混凝土 T 形简支梁桥2量，通常梁肋宽度为 15cm18cm，鉴于本桥跨度 16m 按较大取 18cm4.翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板宽即可得到2.0m。因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取不小于主梁高的,本设计取 8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些，本 121设计取 8cm5.横隔梁：为增强桥面系的横向刚度，本桥除支座处设置端横隔
4、梁外，在跨中等间距布置三根中间横隔梁，间距 4385m，梁高一般为主梁高的左右，取 430.8m，厚度取 1216 之间，本设计横隔梁下为 16cm，上缘 18cm6. 桥面铺装：采用 2cm 厚的沥青混凝土面层，9cm 的 25 号混凝土垫层75160160i=1.5%87516070016080 10012%i=1.5沥青砼厚2cmC25防水砼垫层厚9cm18图 1.桥梁横断面图纵剖面图 2.桥梁纵断面图二 主梁计算（一）跨中横向分布系数计算 mc(按比拟正交异板法计算)河南理工大学桥梁工程课程设计318121608ax100图 3.主梁断面图 0图 4.横隔梁断面图平均厚：h=10cm
5、ax=CM21282 .30181001018160(21001810021010)18160( ）（）1主梁抗弯惯矩Ix(160-18)103+(160-18)10(30.2-)121 2102+181003+18100(50-30.2)2=3119262121m4c钢筋混凝土 T 形简支梁桥4主梁比拟单宽抗弯惯矩JX/cmm4194952203119262 BIxc2横隔梁抗弯惯矩由于横隔梁截面有变化，故取平均值来确定一般有效宽度，横隔梁取两根边主梁轴线距离l4b=4160=640cm 288. 0640184 lc查表得 则653. 0ccm2011840.653求横隔梁截面重心位置 a
6、y3 主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于 T 形梁翼板刚性连接情况应有式（2527）来求，对于主梁肋：主梁翼板的平均厚度：h1=cm102128查表得 c=0.2912 . 01010018bt则 ITx=0.291（10010）18 2=152740cm4 对于横隔梁：查表得 c=0.285227. 0108517bt则：ITy=0.285（8510）17 3=105015cm4所以由下式：ITxITy=1/3h131/bITx1/aITy=1/3103152740/160105015/385=1370cm4/cm4.计算参数和5926. 05606155886 15502160544JyJx lB
7、0098. 0560615588621370425. 0J2EJGxTxEEJJyTy）（0992. 0河南理工大学桥梁工程课程设计55.计算各主梁横向影响线坐标已知 0.5926 从附表“G-M”计算图表可查得影响线系数 K1和 K0表 1.影响线系数 K1和 K0荷载位置系数梁位BB43B21B410B41B21B43B校核00.7950.8850.9951.1101.2051.1100.9950.8850.7957.98B41 1.0801.1401.2001.2201.11010.8100.7000.6008.02B21 1.5001.4501.3701.20010.8000.6500
8、.5400.4307.975B43 1.9501.571.291.10.940.80.630.530.47.92K1B2.131.681.331.080.830.770.550.430.337.900.630.8111.181.31.1810.810.637.91B41 1.451.431.391.351.190.930.650.390.058.08B21 2.91.921.781.421.010.650.260.190.558.03B43 3.552.832.121.430.840.350.150.550.958.12K0B4.543.542.31.430.6100.550.951.447.
9、93注：校核用公式8)(21 91822KKK用内插法求实际梁位处的 K1和 K0值对于 1 号梁KK+（KK）=0.31K+0.69 K 2BB43 2B 112.535B43 2B对于 2 号梁KK+（K K）0.69K+0.31 KB41B21B41 112.577.5B21B41钢筋混凝土 T 形简支梁桥6对于 3 号梁KK 06.计算各梁的荷载横向分布系数 表 2.各梁影响线竖标值计算表 荷载位置 梁 号算式BB43B21B410B41B21-B43BK1=0.31K1+0.69K1B43 2B 1.6401.5431.3951.1880.9690.7630.6130.5030.40
10、2K0=0.31K0+0.69K0B43 2B 2.6812.3271.9311.4470.9070.5160.062-0.279-0.614K1K0-1.041-0.784-0.536-0.2590.0620.2470.5510.7821.016A=(K1K0)-0.103-0.078-0.053-0.0260.0060.0250.0540.0770.101K0+A2.5782.2491.8781.4210.9130.5410.116-0.202-0.513151Kai0.5160.4500.3760.2840.1830.1080.023-0.040-0.103K1=0.69K1+0.31K
11、1B21B41 1.3701.3541.3171.2061.0340.8620.7000.5900.483K0=0.69K0+0.31K0B21B41 1.8591.8311.7531.5161.1090.7560.311-0。062-0。428K1- K0-0.489-0.477-0.436-0.310-0.0750.1060.3890.6520911A=(K1K0)-0.049-0.047-0.043-0.031-0.0070.0110.0380.0650.090K0+A1.8101.7841.7101.4851.1020.7670.3500.003-0.338252Kai0.3620.3
12、570.3420.2970.2200.1530.0700-0.068河南理工大学桥梁工程课程设计7K1K100.7950.88509951.1101.2051.11009950.8850.795K0K000.3200.6801.0251.3801.5001.3801.0250.6800.320K1- K00.4750.205-0.030-0.270-0.295-0.270-0.0300.2050.475A=(K1K0)0.0470.020-0.003-0.027-0.029-0.027-0.0030.0200.047K0+A0.3670.7001.0221.3531.4711.3531.022
13、0.7000.367353Kai0.0730.1400.2040.2710.2940.2710.2040.1400.073影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。1 号梁汽 mcq=1/2 (0.425+0.290+0.176+0.049)=0.47人群 mcr0.750.479=0.3592 号梁汽 mcq=1/2 (0.352+0.3+0.214+0.095)=0.481人群 mcr0.750.359=0.2693 号梁汽 mcq=1/2 (0.161+0.266+0.292+0.225)=0.472人群 mcr0.750.110=0.083在影响线
14、上按横向最不利布置荷载后，就可按相应的影响线竖标值求得主梁的荷载横向分布系数：钢筋混凝土 T 形简支梁桥8图 5.荷载横向分布系数图 （二）支点处荷载横向分布系数 m0采用杠杆原理法计算。绘制横向影响线图，在横向按最不利荷载布置，如图河南理工大学桥梁工程课程设计9图 6.支点处横向分布系数图1 号梁汽 mcq=1/20.4380.875人群 mcr1.4220.75=1.0672 号梁汽 mcq=1/21=0.5人群 mcr （影响线为负故不布载）3 号梁汽 mcq=1/2 (10.188)=0.594人群 mcr=0表 3.各主梁横向分布系数跨中跨41支点荷载 1 号梁2 号梁3 号梁1 号
15、梁2 号梁3 号梁 汽车0.4700.4810.4720.4380.5000.594 人群0.3590.2690.0831.06700钢筋混凝土 T 形简支梁桥10( (三) 主梁的内力计算1.横载内力计算主梁：g1=mKN05. 825)18. 06 . 1)(212. 008. 0(118. 0 横隔梁：边主梁：g2=mKN73. 05 .1525517. 0218. 06 . 1212. 008. 085. 0 中主梁：0.73 21.461 2gmKN桥面铺装层：g3= mKN71. 352471225. 006. 02123702. 0栏杆和人行道：g4=52/5=2mKN作用于边主梁的全部恒载：g=8.05+0.73+3.71+2=14.49mKN作用于中主梁的全部恒载：g=8.05+1.46+3.71+2=15.22mKN2.横载内力计算便主梁的剪力和弯矩如图Mx=xlgxxgxxgl222Qx= =gxgl2xlg22图 7.横载内力计算简图河南理工大学桥梁工程课程设计11表 4.横 载 内 力 剪力 Q弯矩 MX=0X=4lX= 2lX=0X=4lX= 2l边主梁112.356.100326.4435.2 中主梁118.
