課程名稱：橋梁工程設計題目：預應力混凝土簡支T型梁橋院專年院專年姓土木工程系業(yè):級:名:指導教師:鐵道工程2007李小鋒馬戎西南交通大學峨眉校區(qū)2010年06月10日課程設計任務書專業(yè)土木工程07鐵道工程姓名李小鋒學號開題日期：2010年5月10日完成日期：2010年6月10日題目預應力鋼筋混凝土簡支T形梁橋一、設計的目的1、通過對簡支梁的設計，了解簡支梁的計算方法及計算步驟，學會運用不同的方法解決在計算過程中遇到的問題。2、學會運用相關學科知識，各科間的相互滲透，以達到高效解決問題的能力。3、總結(jié)在設計中遇到的問題，思考在實際生活中這些問題該怎樣解決，為以后從事相關工作打下一定的基礎，對以后做畢業(yè)設計也有個很好的促進作用。二、設計的內(nèi)容及要求內(nèi)容：1、計算橋面板內(nèi)力（最大彎矩和剪力）2、計算主梁內(nèi)力（跨中彎矩和剪力及支座處最大剪力）要求：1、本課程設計須按教務對課程設計的排版格式要求，形成電子文檔，并打印成文本上交，同時電子文檔也須上交。三、指導教師評語四、成績指導教師簽章）一、設計資料1標準跨徑：L=20.00+0.5x(46—1)=42.5m2設計依據(jù)：《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁設計規(guī)范》(JTGD62—2004))3設計方法：承載能力極限狀態(tài)法二、方案簡介及上部結(jié)構(gòu)主要尺寸本橋是某起汽車專用公路上的一座六梁式后張法預應力混凝土簡支梁T梁橋，該橋分為上下行左右幅分離式布置，梁全長為L1m，計算跨度為(L1-1.2)m，梁高H=L/20=2.125取H=2.1m，主梁中心距2.6m，T梁混凝土設計標號為C50，涉及安全等級二級。單幅橋面行車道寬度為14m，單幅橋面總寬度為15m，防撞欄寬度為50cm，T梁之間采用濕接縫連接，濕接縫寬度為60cm。橋面鋪裝為8cmC40防水混凝土鋪裝層+5cm瀝青混凝土鋪裝層。橋臺采用重力式U型橋臺。設計荷載等級采用-II級，單幅橋按四車道設計。三、尺寸擬定:計算跨徑：L]=42.5-1.2.=41.3m梁高：h=2.1m梁肋厚度：b=18cm上翼緣:260cm，T梁的尺寸如圖1和2所示。圖1T型梁截面圖(單位：cm)圖1圖2四、基本參數(shù)1.設計荷載1.1公路-II級1.2結(jié)構(gòu)中每片梁中主梁上的橫隔板預制塊數(shù)保證橋橋面板為四邊支撐的單向板。將其產(chǎn)生的重力(中主梁g,邊主梁g’)沿主梁縱向均勻分攤給各主梁，預制橫隔梁的重力密度為25KN/m3主要材料T梁混凝土：C50混凝土現(xiàn)澆濕接縫及現(xiàn)澆橫隔板接頭混凝土：C50混凝土；鋪裝層混凝土：上層為5cm厚C40W6防水混凝土；預應力鋼絞線：270級7④5(④j15.24mm)普通鋼筋：直徑N12mm采用HRB335鋼筋直徑＜12mm采用R235鋼筋。材料參數(shù)C50混凝土：彈性模量：Ep=3.45X104MPa軸心抗壓強度設計值：fCd=22.4MPa軸心抗壓強度設計值：fCd=1.83MPa軸心抗壓強度標準值：fCd=32.4Mq軸心抗壓強度標準值：fCd=2.65Mq容重：26.0kN/m3C40混凝土鋪裝層：容重：25.0kN/m3瀝青混凝土鋪裝層：容重：23.0kN/m3鋼絞線：彈性模量：Ep=1.95X105MPa

抗拉強度設計值：fpd=1260MP*抗拉強度標準值：fpk=1860MP*張拉控制應力：。=075fk=\395MP五、行車道板的內(nèi)力計算:恒載及其內(nèi)力：P/2g=0.08X25+0.05X23+0.16x25=7.15kN/m跨中恒載彎矩：M=1gl2=1X7.15X2.62=6.04kN/m0g8085.2汽車荷載：P=140kN作用范圍：氣x?=0.2mx0.6m

鋪裝層厚度：h=0.08+0.05=0.13m%=ai+2h=0.2+2x0.13=0.46m氣=七+2h=0.6+2x0.13=0.86m5.3板的有效工作寬度：l26a=a1+2h+d+；=0.46+1.4+:=2.72212x2.6+d=+1.4=3.13332.72<3.13???a取3.135.4每米寬度簡支板條的跨中活載彎矩:跨中彎矩公式由圖推導：M=(1+pbb匕?-^h?—)=+242)'VTOC\o"1-5"\h\z則M=G+「)P[1-b2K1.3x140f2.6-O'6]=15.77kN/m0p8aV2)8x3.13"2)5.5跨中荷載彎矩：M0=M0+M0=6.04+15.77=21.81kN/mt0.161=0.076<-H2.14(即主梁抗扭能力大者)跨中彎矩：M中=+0.5跨中彎矩：M中=+0.5M0=0.5x21.81=10.91kN-m支點彎矩：M艾=-0.7M0=-0.7x21.81=-15.267kN-m5.6支點剪力計算，如圖1—2所示:1=1—b=2.6—0.18=2.42m0a=a?+1=0.46+0.16=0.62m140八=22.36kN/m2a2x3.13,1,1.1=_(a-a')-(P'-P)140八=22.36kN/m2a2x3.13,1,1.1=_(a-a')-(P'-P)=—x(3.13-0.62)x—(2222x0.62x0.862x3.13x0.862.42-堅2.42-1.255j==0.8223，j==0.82712.4222.42140140)=66.06kN/m支p1122四=7.15X、1,12.6—1.82.6—1.3、3號梁m=^■（叩+叩+叩）=、1,12.6—1.82.6—1.3、3號梁m=^■（叩+叩+叩）=-（1+一—6—+—__一）=0.9038六、橫向分布系數(shù)計算汽車荷載六、橫向分布系數(shù)計算汽車荷載6.1梁端l：R-nl：R-n1,、1.2.6—1.8、號梁m0q1=i（n1+n2）=a（）=。.65罪佇（頃）2號梁％=一（叩+叩+叩）=-（1+.+）=2號梁％212322.62.6s=————,sodHslod二9KN1!gS9XS?I——I——g——Iw。Hsod二9+IHS9XS?I一sod二9$2M。8寸0.0——HI—HI小I—HS.9X6TIISSdHslod二

S.9X6T0610——HsodIr9§9——I至二9gHh二寸斜oI+1H-+1H1X.9IgiS06二znNs擊5+s.9)20H11門=—+a213.9x6.5=—+=0.381n乙a.26118.3a213.9x6.5—=0.0476118.31+3.9X3.9=0.2956118.3a2Fa,23.9x3.9=0.0381118.31.3X3.9=0.1238118.31+1.3X1.3X3.9=0.1238118.3n'=0.198m=4尸?n'=4xn'=0.1983號梁圖81n=—+1+1.3X6.5=0.23816118.3361.3x6.5118.3=0.0952^321a2nfa2i1+1.3X3.9=0.20956118.33511.3x3.9—6118.3=0.123811.3X1.3—+6=0.1809118.3341_y11.3X1.3n￡【a26118.3=0.1524n'=0.177m=4P?n'=4x0.1=70.n'=0.177梁號mcmo汽車汽車10.9120.653820.7920.903830.70840.9038

七、汽車車道荷載標準值計算：本橋為汽車雙向形式4車道橫向折減系數(shù)&=0.7T梁（1+H）=1.3計算跨徑：〈=L-1.2=42.5—1.2=41.3m位于5-50m之間—5,,公路I級Pk=180+（貝5）x（360—180）=326kN%=10.kN/m本公路橋位公路II級所以車道荷載為I級的0.75倍則P=326x0.75=244.5kN4=10.5x0.75=7.785kN/m計算剪力效應時，計算剪力時4=10.5x0.75=7.785kN/m計算剪力效應時，計算剪力時P=244.5x1.2=293.4kNkM=(1+日肉m(Py+qO)l/2,qcqkkkQ0］篇(1+日§mpy+mO+2a—0m]q>彎矩剪力圖如下圖在梁中插入8道橫隔板（包括橋頭的2道）故a=473=5.9m3）橋上荷裁3」；m菠布囹⑹渠上荷裁頃）跨中彎矩影響車道荷載跨中彎矩計算圖圖9—.^rnoPK.mcqkrncPka/3ja./3心3J擠上荷裁痢磁布囹忌桀上荷裁⑴Q&"影響車道荷載支點剪力計算圖1號梁跨中彎矩：一12lsm1=（i+日肉m（4—+孔4）=TOC\o"1-5"\h\z4132413x0.7x0.912(7.875x—+244.5x丁)=3488.57kN?m支點剪力:11/、、S=(1+日肉(m?P+m?q?+(m-m)q?a?y)=q1okck22ocka一一41.31一一一20一一x0.7x(0.6538x293.4+0.912x7.875x-+(0.6538-0.912)x7.875x5.9x—)=299.154kN22212號梁跨中彎矩：°121SM2=5肉mc(qk8+P-)=413241.3x0.7x0.792(7.875x一+244.5x—)=3029.55kN?m84支點剪力：11/、、S=(1+日肉(m?P+m?q?+(m-m)q?a?y)=q2okck22ocka一41.31一一20._x0.7x(0.9038x293.4+0.792x7.875x一+—(0.9038-0.792)x7.875x5.9x—)=360.75kN22213號梁跨中彎矩：。121SM3=(M肉mcy+P4)=41.3241.3x0.7x0.7084(7.875x—+244.5x丁)=2709.76kN?m支點剪力:11/、、S=(1+日肉(m?P+m?q?—+—(m-m)q?a?y)=q3okck22。。ka一41.31一一20一x0.7x(0.9038x293.4+0.7084x7.875x——+—(0.9038-0.7084)x7.875x5.9x—)=348.84kN2221

八、主梁內(nèi)力計算:p,■■L：_so_?nsiricroc1支點截面T型..梁截面圖（單位：cm）圖10結(jié)構(gòu)自重8.1梁自重由CAD查的面積為S1=0.9666m2S'=1.5如中部：G]=y1S11=25x0.9666x(42.5-4.1x2)=828.86SG——141.31078.5641.3=26.115kN/八、主梁內(nèi)力計算:p,■■L：_so_?nsiricroc1支點截面T型..梁截面圖（單位：cm）G——141.31078.5641.3=26.115kN/m111p過渡段:個{[xx'x——]1」x+.—x2x2x——6}x-G=12'V=51x4k.G=G1+G1+G1'=828-86+127.2+122.5=1078.56kN8.2橫隔板邊梁2.6—0.18…0.212+0.4x0.1、x1.35—)x0.2x8x26=66.20kN邊梁g'=4%66.20=1.603kN/m41.3中梁g=2g'=3.206kN/m

8.3二期荷載（濕接縫、橋面鋪裝）1）、濕接縫41.3邊梁?=0.16x0.3x43x26=1.30kN/m中梁g=2g'=2.6kN/m2）、橋面鋪裝G=41.3x14x(0.05x23+0.08x25)=1821.33kNg=—————=7.35kN邊梁g'=4%41.36x41.38.4主梁總自重集中度：中梁g=26.115+3.206+2.6+7.35=39.271kN/m邊梁g'=26.115+1.603+1.3+7.35=36.368kN/m8.5中主梁恒載內(nèi)力計算：Mx=2gx(l-x),Q=2g(/-2x)x=—時:M2T2xf41.3-坦］

2=8373.02kN-mgxf41.3-2x

kx=l時:M=0Qi=392.=—x36.368x41.3—2xx=/時:M36.368x(41.3-2x41.3)=-751kN27x^41.3-2x4).=-81kN946x=0時:M=0Q=9.27x61.3-)0=810kN46=—x36.368x41.3—2xx=/時:M36.368x(41.3-2x41.3)=-751kN2x41.3-41.”k=7754.07kN-mQ=36.368x(41.3-0)=751kN02九、荷載組合效應二級安全等級70=19.1承載能力極限狀態(tài)下的基本組合7S=7(1.2S+1.4S)0ud0GQ彎矩梁號S（kN-m）S（kN-m）S（kN-m）17754.073488.5714188.8828373.023029.5514288.9938373.022709.7613841.29剪力梁號Sg（kN）SQ（kN）Sd（kN）1751299.1541320.0162810.946360.761478.1993810.946348.841055.1349.2正常使用極限狀態(tài)下的作用短期效應組合Sd=(1.0Sg+0.7Sq)彎矩梁號SG（kN-m）SQ（kN-m）Sud（kN-m）17754.073488.5710196.0728373.023029.5510493.7138373.022709.7610