1、10318144 班桥梁工程毕业设计计算书设计资料：1、 桥型：两跨装配式简支钢筋砼 T 型梁桥，纵横端面布置，如下图所示： 沥 青 混 凝 土混 凝土 铺 装 层横 断 面2、 设计荷载：设计汽车荷载汽车20 级，挂车 100，人群 3KN/m23、 桥面净宽：净 7+20.75+20.254、 跨径：标准跨径 20m，计算跨径 19.5m5、 每侧栏杆及人行道构件重 5KN/m6、 砼线膨胀系数 =110-57、 计算温差=t=35 oC8、 砼弹性量 Eh=3101Mpa（C30 砼）二、 基本尺寸拟订21、 主梁由 5 片 T 梁组成桥宽（51.6m）每片梁采用相同的截面尺寸，断面尺寸
2、如上图所示。各主梁、横隔梁相互间采用钢板焊接接头2、 横隔梁建议采用 5 片，断面尺寸自定3、 桥墩高度，尺寸自行设计4、 采用 u 型桥台，台身高 5 米，其他尺寸自行设计三、 建筑材料1、 主梁、墩帽、台帽为 C30砼，重力密度 1=25KN/m32、 墩身、台身及基础用 7.5 级砂浆 25#块石，其抗压强度 R 为 3.7Mpa，重力密度 2=24KN/m3，桥台填土容量 3=18KN/m33、 桥面铺装平均容重 o=23 KN/m3四、 地质及水文资料1、 此桥位于旱早地，故无河流水文资料，也不受水文力作用，基本风压值 1Kpa2、 地质状况为中等密实中砂地基，容许承载力=450kP
3、a；填土摩擦角 =35o，基础顶面覆土 0.5m，容量与台后填土相同一、桥面板的计算:（一）计算图式采用 T 形梁翼板所构成铰接悬臂板(如右图所示)1.恒载及其内力(按纵向 1m 宽的板条计算)3（1）每延米板上恒载 g 的计算见下表：（2）每米宽板条的恒载内力为：Mmin,g= = 5.380.712kNm=1.356kNm012gQag=gl0=5.380.70kN=3.82kN1. 汽20 级产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上（如上图所示） ，后轴作用力为 P120kN,轮压分布宽度如下图所示。由公路工程技术标准 （JTG B01 2003）查得，汽 20 级加重车着地长度为 a2=
4、0.20m，宽度为 b2=0.60m，则a1=a2+2H=0.20m+20.11m=0.42mb1=b2+2H=0.60m+20.11m=0.82m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为a=a1+d=2l0+0.42m+1.4m+20.71m=3.24m由于 2l0=1.40m5m，所以冲击系数 1+=1.3沥青砼面层g10.031.021kN/m=0.63kN/m砼垫层 g2 0.081.025kN/m=2.00kN/mT 形梁翼板自重 g3(0.08+0.14)/21.025kN/m=2.75kN/m合计 g=g i=5.38kN/m4作用于每米宽板条上的弯矩为 mKNaPblMp 16.248
5、.071.2.3410.4110min,作用于每米宽板条上的剪力为KNaQp 07.24.31.41min, 挂车100 产生的内力由公路桥规查得，挂车100 车轮的轴重为P 250kN，着地长度为 a2=0.20m，宽度为 b2=0.50m，车轮在板上的布置及其压力分布图形如下图所示，则a1=a2+2H=0.20m+20.11m=0.42mb1=b2+2H=0.50m+20.11m=0.72m铰缝处纵向 2 个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为a=a1=d=2l0=0.42m+1.20m+20.71m=3.04m悬臂根部的车轮尚有宽度为 c 的部分轮压作用，即c= b1 /2-（0.90l 0
6、）=0.72/2-（0.90-0.71）=0.17m轮压面 ca1 上的荷载对悬臂根部的有效宽度为= a1 +2c=0.42+20.17=0.76m5轮压面 ca1 上的荷载它并非对称于铰缝轴线，为简化计算，偏安全地仍按悬臂梁来计算内力。悬臂根部每米宽的弯矩为（如右图） mKNPaPbclMA5.1272.06.82547.01.34121作用在每米宽板条上的剪力为： KNPabQAP98.372.06.412502. 内力组合：（1）承载能力极限状态内力组合：（用于验算强度 ）恒汽（组合）=1.2（-1.356）+1.4（-MACAgj 4.12.12.16）=-18.65 kNm=1.23
7、.82+1.424.07=38.28 kNQACAgj 恒挂（组合）=1.2（-1.356）+1.1（-APAgj 1.2.12.55）=-15.43 kNm6=1.23.82+1.139.98=48.56 kNQAPAgj 1.2.所以，行车道板的设计内力为Mj=18.65 kNm (由汽-20 级控制)Qj=48.56kN (由挂-100 级控制)(二) 桥面板截面设计、配筋与强度验算：悬臂板根部平均高度 h=11cm,设保护层厚度 a=2cm ，若选用 12 HRB400 钢筋， =330Mpa， =13.8 fsdfcdMpa， =0.53 则有效高度 c 为：bh0=110-0.02
8、-0.006=0.084m=84mm由 )2(00 xhfMrcdd1.018.65 =13.81000x(84-x/2)16解得 x=18.02mm =0.5384=44.52mmb0将所得 x 值代入公式，求得所需钢筋面积为：= fAsdcs m27.1863052.418. 查有关板宽 1m 内钢筋截面面积表，当选用 14(外径16.2)钢筋时，需要钢筋间距为 75时，此时所提供的钢筋面积为： 按构造配置箍筋，取 10，间距2053sAm25mm.强度验算： =h-a-d/2=0.11-0.02-0.962/2=0.082m=82mmh07x= = =49.1bfAcds108.325将
9、 x 带入公式 = 求得截面所能承受的弯矩设计Mdu)2(0xbhfc值为： =13.8100049.1（82-49.1/2）du=38.9 Nmm= 38.9KNmm =1.018.65 106 Md0KNmm。 （强度满足要求。 ）二、主梁内力计算梁的纵横端面如下图所示： 沥 青 混 凝 土混 凝土 铺 装 层横 断 面纵断面此桥宽跨比 B/L=51.6/20=0.4，采用偏压法计算1. 求荷载位于支点时 1#， 2#，3 #梁横向分布系数 (杠杆法) 绘制 1#，2 #，3 #梁的横向分布影响线。 确定荷载沿横向的最不利位置。8 求出相应于荷载位置的影响线竖标值。 计算 1 号，2 号，
10、3 号梁的荷载横向分布系数为：1 号梁： 汽车-20 moq= = =0.438 q2 0.8752挂车-100 mog= = g2=0.1410.5634人群荷载 mor= r=1.4222 号梁： 汽车-20 moq= = =0.500 q2 1.0002挂车-100mog= = g2=0.41.000+0.438+0.438469人群荷载 mor= r=03 号梁： 汽车-20号 梁号 梁号 梁号 梁号 梁号 梁9moq= =0.5 q2挂车-100 mog= =0.469 g2人群荷载 mor= r=02. 荷载位于跨中时横向分布系数 (偏压法)求梁的影响线图形的控制竖标，同时绘制影响
11、线图，本桥梁数 n=5，a i2=25.6m21 号梁 11= + = + =0.601n a12 ai2153.23.225.6 15= = =0.201n a1a5 ai2 15 3.23.225.62 号梁 21= + = + =0.401na2a1 ai2 151.63.225.6 25= = =01n a2a5 ai2 15 1.63.225.63 号梁 31= + =0.20 35= =0.201na3a1 ai2 1n a3a5 ai2 按最不利位置布载，见影响线图 计算横向分布系数 mc。1 号梁： 汽车-20 mc= = =0.556 q2 0.575+0.350+0.188
12、2挂车-100 10mcg= = =0.344 g4 0.513+0.400+0.288+0.1754跨中横向分布系数计算图式 人群荷载 mcr= r=0.6842 号梁：c 汽车-20 mcq= = q2=0.4690.388+0.275+0.194+0.0812挂车-100 mc= = =0.272 g4 0.356+0.300+0.244+0.1884人群荷载 mcr= r=0.4423 号梁： 汽车-20 mcq= = =0.400 q2 0.2+0.2+0.2+0.22挂车-100 mcg= = =0.200 g4 0.2+0.2+0.2+0.24人群荷载 mcr= r=0.200
13、荷载横向分布系数数据表梁号 截面位置 汽车-20 挂车-100 人群跨中 mc 0.556 0.344 0.6841 号支点 mo 0.438 0.141 1.4222 号 跨中 mc 0.469 0.272 0.44211支点 mo 0.500 0.469 0跨中 mc 0.400 0.200 0.2003 号支点 mo 0.500 0.469 0活载内力 汽车荷载冲击系数：1+= 1.21213141 号梁汽车-20Mcq =（1+）m cPiyi= 1.21.0（0.5561204.150+0.5561204.85+0.556602.85）=834.67KNm挂车100 15Mcg =m
14、 cPiyi=1.0（0.3442504.250+0.3442504.85+0.3442502.850+0.3292502.25=1212.76 KNm 人群荷载 Mcr =1.210.68430.750.5119.44.85=86.88 KNm2 号梁 汽车-20 Mcq =（1+）m cPiyi= 1.21.0（0.4691204.15+0.4691204.85+0.469602.85）= 704.06KNm挂车100 Mcg = m cPiyi= 1.0（0.2722504.25+0.2722504.85+0.2722502.85+0.2862502.25）= 973.48 KNm人群荷
15、载 Mcr =1.310.44230.750.5119.44.85=56.14 KNm3 号梁 汽车-20 16Mcq =（1+）m cPiyi= 1.21.0（0.4001204.15+0.4001204.85+0.40602.85）= 600.48KNm挂车100 Mcg = m cPiyi= 1.0（0.2002504.25+0.2002504.85+0.2002502.85+0.222502.25）= 751.25 KNm人群荷载 Mcr =1.210.20.7530.5119.54.85=23.53 KNm 计算各主梁跨中剪力 Q1/21 号梁 汽车-20 级Qcq =（1+）m c
16、Piyi= 1.21.0（0.5561200.500+0.5561200.428+0.222600.543）=82.98KN挂车100 Qcg = m cPiyi= 1.0（0.3442500.500+0.3442500.438+0.329172500.232+0.2792500.170）= 116.608 KN人群荷载Qcr = mcP iyi=1.21.00.68430.750.50.59.7= 4.47 KN2 号梁 汽车-20Qcq =（1+）m cPiyi=1.21.0（0.4691200.500+0.4691200.428+0.460600.222）=70.23 KN挂车100 Q
17、cg = m cPiyi= 1.0（0.2722500.500+0.2722500.438+0.2862500.232+0.3352500.170） = 94.61 KN人群荷载Qc= 1. 21.00.44230.750.50.59.7= 2.893 号梁 汽车-20Qcq =（ 1+）m cPiyi= 1.21.0（0.41200.500+0.41200.42718+0.410600.222）= 60.02KN挂车-100 Qcg = m cPiyi= 1.0（0.22500.500+0.22500.438+0.222500.232+0.2862500.170）= 71.76 KN人群荷载
18、 Qcr= 1.21.00.230.750.50.59.7= 1.31 KN计算各主梁支点剪力 Qo1 号梁 汽车-20Qoq =（1+）m cPiyi= 1.21.0（0.4381201.00+0.4721200.928+0.556700.412+0.5351300.21）= 162.58 KN挂车10Qog = m cPiyi= 1.0（0.1412501+0.1912500.938+0.3442500.732+0.3442500.67）= 200.61 KN人群荷载 19Qor=1.210.68430.750.5119.4=17.91KN2 号梁 汽车-20 Qoq =（1+）m cPi
19、yi= 1.21.0（0.5001201.000+0.4911200.928+0.469700.412+0.4741300.206）= 169.08KN挂车100 Qog = m cPiyi= 1.0（0.4692501+0.422500.938+0.2722500.732+0.2722500.67） = 311.08 KN人群荷载 Qor = 1.210.44230.750.5119.4= 11.573 号梁 汽车-20 Qoq =（1+）m cPiyi= 1.21.0（0.51201.00+0.4711200.928+0.4700.412+0.4181300.206）= 162.22 KN
20、挂车100 Qog = m cPiyi20= 1.0（0.4692501+0.4022500.938+0.22500.732+0.22500.67）= 281.62人群荷 Qor =1.210.230.750.5119.4= 5.24 KN 活载内力组合梁号 截面内力 汽车-20 级 挂车-100 人群M1/2 834.67 1212.76 86.88Q1/2 83.45 116.608 4.471#Qo 163.10 200.612 17.91M1/2 704.06 973.48 56.14Q1/2 70.32 94.61 2.892#Qo 165.25 311.076 11.57M1/2
21、600.48 751.25 25.53Q1/2 60.28 71.82 1.313# Qo 162.58 281.38 5.241 恒载内力计算恒载集度21主梁 g1=0.181.30+（ ） （1.6-0.20 ）25 = 9.76 0.08+0.142kN/m对于边主梁g1 边 =1.10- 0.08+0.142 1.6-0.182 525/19.5=0.647kN0.15+0.162/m横隔梁对于中主梁 g1 中 =20.647=1.294 kN/m 桥面铺装层 g3=(0.63+2)7/5 kN/m = 3.682 kN/m栏杆和人行道 g3=52/5 kN/m = 2.00 kN/m
22、边主梁 g 边 =10.205+0.647+3.682+2.00=16.534 kN/m合计中主梁 g 中 =10.205+1.294+3.682+2.00 = 17.181kN/m恒载内力计算边主梁 中主梁内力截面位置 x弯距M/（KN/m）剪力 Q/KN弯距M/（ KN/m）剪力 Q/KNx = 0 0 161.21 0 167.51x = l/2 785.88 0 816.63 01#梁内力组合汇总M（KN.m） Q（KN0序号 荷载类别 跨中 梁端 跨中22 恒载 816.63 167.51 0 汽车 834.67 162.58 82.98 人群 86.88 17.91 4.47 挂车
23、-100 1212.76 200.61 116.61 汽+人群 921.55 180.49 87.45 1.2 恒载 979.96 201.01 0 1.4（汽 +人） 1290.17 252.69 122.43 1.1 挂车 1334.04 220.67 128.27 Sj = + 2270.13 453.7 122.43 Sj = + 2314.00 421.68 128.27 /100% 56.83%（不提高） 55.7%（不提高） 100%/10100%57.65%（提高0.02）52.33%提高0.02） 100% 第一次提高后的 Sj 2270.13 453.7 122.43 第一
24、次提高后的 Sj 2360.28 430.11 128.27 控制设计内力值 2360.28 453.7 128.272#梁内力组合汇总M（KN.m） Q（KN0序号 荷载类别 跨中 梁端 跨中 恒载 816.63 167.51 023 汽车 704.06 169.08 72.23 人群 56.14 11.57 2.89 挂车-100 937.48 311.08 94.61 汽+人群 760.2 180.65 73.12 1.2 恒载 979.96 201.01 0 1.4（汽 +人） 1064.28 252.91 102.37 1.1 挂车 1070.83 342.19 104.07 Sj
25、= + 2044.24 453.92 102.37 Sj = + 2050.79 543.20 104.07/100%52.06%（提高0.03） 55.72%（不提高） 100%/10100%52.22%（提高0.02）63.00%（提高0.03） 100% 第一次提高后的 Sj 2105.57 453.92 102.37 第一次提高后的 Sj 2091.81 559.50 104.07 控制设计内力值 2105.57 559.50 104.073#梁内力组合汇总M（KN.m） Q（KN）序号 荷载类别 跨中 梁端 跨中 恒载 816.63 167.51 024 汽车 600.48 162.
26、22 60.28 人群 25.53 5.24 1.31 挂车-100 751.25 281.62 71.76 汽+人群 626.01 167.46 61.33 1.2 恒载 979.96 201.01 0 1.4（汽 +人） 876.41 234.44 85.86 1.1 挂车 826.38 309.78 78.94 Sj = + 1856.37 435.45 85.86 Sj = + 1806.34 510.79 78.94/100%47.21%（提高0.03）53.84%（提高0.03） 100%/10100%45.75%（提高0.02）60.65%（提高0.03） 100% 第一次提高后
27、的 Sj 1912.061 448.51 85.86 第一次提高后的 Sj 1842.47 526.11 78.94 控制设计内力值 1912.06 526.11 85.86由 1#、2#、3#内力组合汇总情况可知，计算的设计内力控制值为：KNMKN28.36021 KNQ50.9027.18三、主梁的配筋计算:25(一 ) 钢筋选择：根据跨中截面正截面承载力极限状态计算要求，确定纵向受拉钢筋数量。拟采用焊接钢筋骨架配筋，设 as110mm，则 h 0=1400-110=1290mm, h f=(140+80)/2=110mm.翼缘计算宽度 bf 按下式计算，并取其中较小者： 19560;16
28、0;3285f ffflbmbh故取 15f首先判断截面类型，由 00(),2fdcfhrMb=1.02360.28 =2360.28 KN/md0 1616=13.81500110(1290-)2(0 xxhbfffc 110/2)=2812.095 KN/m62360.28 KN/m2812.095 KN/m，故应按第一类16 106T 形计算。确定混凝土受压区高度，由 00(),2dcdfxrMbh1.02360.28 =13.81500x(1290-x/2)16解得 x=91.6mm =0.531200=636mmbh0 =110mmf将所得 x 值代入公式 中求得所需钢筋截面面积为：
29、cdfssbxA26=fbAsdcsx m28.574306.9158.1采用二排焊接骨架，选用 636（外径 40.2mm） ，供给，26107sAm钢筋截面重心至截面下边缘的距离 30210.4sam梁的实际有效高度 =1400-110.4 =1289.6 截面最小宽度0h不满足要求。min230180.b bm选用 832（外径 35.8mm） ，供给 ，2804.364sAm钢筋截面重心至截面下边缘的距离 25.810.6sa梁的实际有效高度 =1400-101.6=1298.4 截面最小宽度0hmin230180.bmb018.39.45275.41986in0 hAS符合要求。(二
30、 ) 跨中截面正截面承载力复核：由公式 cdfsdsdbxAf确定混凝土受压区高度，得 ： 03064102.6101.85.59.sdsd fcfbfAx mhmh将 x 值代入公式27mKNxhbffcdduM.6248.106.248 )2/6.104.298(6.1053)(0, M Mrddu .28.0满足要求。(三 ) 斜截面抗剪承载力计算：1 抗剪强度上、下限复核：对于腹板宽度不变的等高度简支梁，距支点 h/2 处的第一个计算截面的截面尺寸控制设计，应满足下列要求： 3 300 ,00.51.510tdd ukfbhVfbh 根据构造要求，仅保持最下面两根钢筋（232）通过支点
31、，其余各钢筋在跨间不同位置弯起或截断。支点截面的有效高度 h =1400-(30+35.8/2)=1352.1mm0.将有关数据代入上式得：=1.0559.50=559.50KNVd0=1.0128.27=128.27KNl2/, KNd0 43.162.98103.5. 部分可不进行斜截面抗剪承载力计算。结果表明，截面尺寸满足要求，但应计算要求配置箍筋和弯起钢筋。2 设计剪力分配（见图）28支点剪力组合设计值 =1.0554.594=554.594KNVd0跨中剪力组合设计值 =1.0128.27=128.27KNl2/,其中 3 30 0,/2.501.501.9180d tdlVfbh
32、kN 部分可不进行斜截面承载力计算，箍筋按构造要求配置。不需要进行斜截面承载力计算的区段半跨长度为： mx35.72.185.9436210 距支点 h/2=1400/2=700mm 处的设计剪力值为 Vd1=528.54kN，29其中应由混凝土和箍筋承担的剪力组合设计值为：0.6 =0.6528.54=317.12KNVd1应由弯起钢筋承担的剪力组合设计值为：0.4 =0.4528.54=211.42KNd13 箍筋设计确定箍筋配筋率： 21 ,3130.6()/.6045dsv cuksdvVPfbh式中：按 伸入支点计算，可得：22(8.)sAm61.01354.010bhpS取 取 ；
33、13.,.;,28sdvfMPa02.8/39.14500189. 280361.0min,.7 SVSVS取 =0.0021.选用直径为 10mm 的双肢箍筋，单肢箍筋的截面面积 Asv1=78.54mm2，箍筋间距为： , 取 Sv=300mm.mV67.3902.18457在支承截面处自支座中心至一倍梁高的范围内取Sv=100mm4 弯起钢筋设计根据桥规 （JTG D62）规定，计算第一排弯起钢筋时，取用距支座中心 h/2 处，应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计30值，即 0.4 =0.4528.54=211.42KNVsb1d1第一排弯起钢筋的截面面积为： mfAssdbsb 233
34、11 4.1087.075.042.1in75.0 由纵筋弯起钢筋 ，提供的22169sbA计算第二排弯起钢筋时，应取第一排弯起钢筋起弯点（即距支座中心 ，其中 44mmmhx7.238.5307.4101 为架立钢筋的净保护层厚度，22.7mm 为架立钢筋的外径，30mm 为纵向钢筋的净保护层厚度， 35.8mm 为纵向钢筋的外径），应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值，按比例关系求得 187.9KNVsb2第二排弯起钢筋的截面面积为： mfAssdbsb 23311 8.1073.75.09.18in75.0 由纵筋弯起 ，提供的2226sbAm计算第三排弯起钢筋时，应取第二排弯起钢筋弯点处（即距支座中心 ） ，mhx 6.2478.3507.4107.3212 应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值，从图按比例关系求得 135.01KNVsb3第三排弯起钢筋的截面面积为： fAssdbsb 23311 56.710.75.01.in75.0 由纵筋弯起 ，提供的22369sbAm计算第四排弯起钢筋时，应取第三排弯起钢筋弯点处（即距支
