1、精品 料推薦橋梁工程課程設計（一）設計資料1、橋面凈寬 : 凈 7+20.75人行道2、主梁跨徑及全長標準跨徑： l b=13.00m（墩中心距離）計算跨徑： l=12.50m（支座中心距離）主梁全長： l 全= 12.96m（主梁預制長度）3、設計荷載：汽車級；人群荷載4.0 kN/m 2 。4、材料 :鋼筋：主筋用級鋼筋，其他用級鋼筋。混凝土： 25號。5、橋面鋪裝：瀝青表面處厚2cm（重力密度為 23 kN/m 3 ），C25混凝土墊層厚 9cm（重力密度為 24 kN/m 3 ），C30T梁的重力密度為 25 kN/m 3 。6、T梁簡圖如下：圖 1橫剖面圖 2縱剖面1精品 料推薦圖

2、3主梁截面尺寸 ( 尺寸單位： cm)（二）設計步驟方法一、行車道板計算（1）恒載及內力1、每延米板上的恒載g：瀝青混凝土面層 g1： 0.02 1.0230.46kN/mC25混凝土墊層 g2： 0.09 1.0242.16kN/mT 梁翼板自重 g ：0.080.141.0252.75kN/m3:2合計： ggi5.37kN/m2、每米寬板條的恒載內力彎矩M Ag1 gl 0215.370.82-1.72kN m22剪力Q Agg l 0 5.370.8 4.30kN（2）車輛荷載產生的內力將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為140kN，輪壓分布寬度如圖，車輛荷載后輪著地長度為a2

3、0.20m ，寬度 b20.60m 則：a1a22H0.220.110.42mb1b22H0.620.110.82m恒載對于懸臂根部的有效分布寬度：aa12l0d0.4220.81.43.42 m沖擊系數：11.3作用于每米寬板條上的彎矩和剪力為：M Ap1Pb11.31400.82l 0440.87.92kN m4a3.4242精品 料推薦QAp 12P21401.3426.61kN4a3.42（3）荷載組合恒+汽：M AM AgM Ac1.72( 7.92)9.64kN mQudQAgQAg4.326.6130.91kN所以行車道板的設計內力為：M A9.64kNmQA30.91kN二、主

4、梁的荷載橫向分布系數計算1、杠桿原理法求支點截面的橫向分布系數1 號梁的荷載橫向分布影響線如圖4（b）所示：圖 4杠桿原理法計算橫向分布系數（尺寸單位： cm）對于車輛荷載，規(guī)定的車輪橫向輪距為 1.80m，兩列汽車車輪的橫向最小間距為 1.30m，車輪距離人行道緣石最少為 0.50m。求出相應于荷載位置的影響線豎標值后，就克得到橫向所有荷載分布給1 號梁的最大荷載值為：車輛荷載：人群荷載： max A1rrPr0.751.422 Por所以 1 號梁在車輛荷載和人群荷載橫向分布系數分別為：moq0.438mor1.4223精品 料推薦2、偏心壓力法求跨中截面的橫向分布系數此橋在跨度內設有橫隔

5、梁，具有強大的橫向連接剛性，且承重結構的長度比為：l12.501.6042B 5故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數mc。本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數n5 ，梁間距 1.60m，則：5ai2a12a22a32a42a52(2 1.60) 21.60 20 ( 1.60) 2( 2 1.60) 225.6m 2i 11 號梁橫向影響線的豎標值為：1a121(21.60) 20.20 0.40 0.6011n525.6n2aii11a120.200.400.2011nnai2i1由 11 和15 繪制 1 號梁橫向影響線，如圖5（b）所示，并確定汽車荷載的最不利荷載位置。設零點至

6、 1 號梁位的距離為 x ，則：x41.60 x0.600.20解得 :x4.80m設人行道緣石至 1 號梁軸線的距離為，則：(7.041.60)20.3m所以 1 號梁的荷載橫向分布系數為：車輛荷載：1mcq2q1( q1q 2q 3q 4 )2111 ( xq1xq 2xq 3xq4 )2x10.602.801.500.30)0.5382(4.604.80人群荷載： mcr11 xr0.60(4.800.300.75) 0.684x4.8024精品 料推薦圖 5偏心壓力法橫向分布系數（尺寸單位：cm）三、主梁內力計算（1）恒載內力計算1、恒載集度主梁：g10.18 1.00.08 0.14

7、1.600.18 258.41kN/m2橫隔梁：0.750.080.141.600.1852520.155對于邊主梁：g220.71kN/m12.5對于中主梁：g2120.71 1.42kN/m橋面鋪裝層：g30.027.00230.097.002453.67kN/m欄桿和人行道： g4 =5.02=2.00kN/m5作用于邊主梁的全部恒載g 為： ggi8.410.71 3.67 2.00 14.79kN/m作用于中主梁的恒載強度為：g18.411.423.672.0015.5kN/m2、恒載內力計算邊主梁的彎矩和剪力，計算圖示如圖6 所示，則：5精品 料推薦M xgl xgx xgx l

8、x222Qxglgxg l2x22圖 6恒載內力計算式各計算截面的剪力和彎矩值，如表1 所示。表 1邊主梁恒載內力內力剪力 Q(kN)彎矩 M ( kNm )截面位置xx0Q 14.7912.592.44M 0x1Q14.79(12.512.546.22M14.7912.5(12.512.5216.65422)24)44x1Q14.79(12.5 212.5 )0M14.7912.5(12.512.5 )288.87222222（ 2）活載內力計算1、荷載橫向分布系數匯總梁號荷載位置公路 - 級人群荷載跨中 mc0.5380.684邊主梁支點 mo0.4381.4222、計算公路 - 級荷載的

9、跨中彎矩翼梁的換算平均高度：81411cmh2主梁截面重心位置：6精品 料推薦(16080)111110018100ax2229.3cm(16080)1110018結構跨中截面的慣矩：I c1(160 80)113(160 80) 11(29.311)2118 1003 18 100 (10029.3) 21221220.031718m 3結構跨中處單位長度質量：mc14.791031.508103 Ns 2/m 29.81C30 混凝土彈性模量：E3.01010 N/m 2所以簡支梁橋的基頻：fEI c3.143.010100.0317187.94Hz2l 2mc212.5 21.50810

10、3因為 1.5Hz f 14Hz ，所以0.1767lnf0.0157(1)1(0.1767ln7.94 0.0157)1.35雙車道不折減，1qk10.5kN/m,Pk180(112.55)210kN1 l 21505w12.5219.53m2 ， y1 l3.125得到：884M 1 q(1 )mcq (qk w Pk y)21.35 1 0.538 (10.5 19.53210 3.125)625.57kN m3、計算人群荷載的跨中彎矩：M 1rmcr pr w20.684 (40.75) 19.5340.08kN m4、計算跨中截面車道活載的最大剪力鑒于跨中剪力 Q1 影響線的較大坐標

11、位于跨中部分，如圖7，故也采用全跨統一的荷載2橫向分布系數 mcq 來計算。Q1的影響線面積：w11 12.5 0.5 1.563m2227精品 料推薦故得：Q1,q1.35 10.538 (10.51.5631.2 210 0.5)103.43kN25、計算跨中截面人群荷載最大剪力Q1 ,r0.684(4.00.75) 1.563 3.21kN26、計算支點截面車道荷載最大剪力作荷載橫向分布系數沿橋跨方向的變化圖形和支點剪力影響線，如圖8 所示。橫向分布系數變化區(qū)段長度：a13.4m12.5 2.8528（a）所示。對應于支點截影響線的荷載布置，如圖影響線面積為：w112.516.25m2因

12、此，Qo ,q(1)mc( qk w1.2 Pk y)Qo,q1.35 1 0.538 (10.5 6.251.2 210 1)Qo, q230.69kNQo, q附加三角形荷載重心處的影響線坐標為：1(12.513.4)y30.942, 且 momc12.5所以可得：Qo,q 1.35 1 3.4 (0.4380.538)10.50.942(0.4380.538)1.2 210 136.29kN2故公路 - 級荷載的支點剪力為：Qo ,q230.69(36.29)194.4kN7、計算支點截面人群荷載最大剪力人群荷載橫向分布系數如圖8（b）所示。人群荷載的支點剪力為：Qormc prwa (

13、mo mc ) pry20.684(4.00.75)6.253.4 (1.4220.684)(4.00.75)0.942216.38kN8精品 料推薦圖 7跨中剪力計算圖示圖 8支點剪力計算圖示9精品 料推薦圖 9效應組合設計值包絡圖四、橫隔梁內力計算（1）確定作用在中橫隔梁上的計算荷載對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置，如圖10 所示?？v向一行車輪荷載對重橫隔梁的計算荷載為：Poq1Pi yi12(140 1 140 0.509) 105.63kN2圖 10 跨中橫隔梁的受載圖示（尺寸單位：m；軸重單位： kN ）（2）繪制中橫隔梁的內力影響線1 號梁的橫向影響線豎標值為：110.60,150.

14、202 號梁的橫向影響線豎標值為：210.40,2503 號梁的橫向影響線豎標值為：310.20,350.201、繪制彎矩影響線對于 2 號和 3 號主梁之間截面的彎矩M 2 3 影響線課計算如下：P=1 作用在 1 號梁軸上時：10精品 料推薦M1.5d0.5d11.5d(23)111210.61.51.60.40.51.61.51.60.64P=1 作用在 5 號梁軸上時：M1.5d0.5d(23)51525(0.20)1.51.600.51.60.48P=1 作用在 3 號梁軸上時：M1.5d0.5d(23)313230.201.51.60.200.51.60.64繪制出的彎矩影響線如圖

15、11（a）所示。2、繪制剪力影響線對于 1 號主梁處截面的 Q1右 影響線可計算如下：P=1 作用在計算截面以右時：右R1 ，即右Q1111iP=1 作用在計算截面以左時：Q1右R1 1，即1iQ右1i1繪制得出的剪力影響線如圖11（b）。（3）截面內力計算將求得的計算荷載Poq 在相應的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響 (1) 1.35 ，則：彎矩 M 2 3 ：M 2 3 (1)Poqy1.351105.63(0.920.29)172.55kNm剪力 Q1右 ：右PoqyQ1 (1 )1.351105.63(0.5730.350.1880.038)153kN鑒于橫隔

16、梁的恒載內力甚小，計算中可略去不記，則按極限狀態(tài)設計的計算內力為：M max,(2 3)01.4172.55241.57kNmQmax,右 e01.4153214.2kN11精品 料推薦圖 11中橫隔梁內力影響線（尺寸單位： m）五、橫隔梁內力計算跨中截面主梁結構自重產生的最大彎矩M GK 288.87kNm ，汽車產生的最大彎矩（不及沖擊系數）為 625.57kNm ，人群產生的最大彎矩為40.08kNm ，主梁開裂構件等效截面的抗彎剛度 B1.750109 N m 2 。（1）驗算主梁的變形可變荷載頻遇值產生的跨中長期撓度：f 1.65( M s M GK )L21.65 (0.7 625.5740 .08)103 12.52