1、钢筋混凝土简支 T 梁桥设计设计资料桥面净宽：净 人行道921.5m主梁跨径及全长标准跨径： （桥墩中心距离）0(43)0.17.6kLm计算跨径： 17.1 （支座中心距离）19.5主梁全长： （主梁预制长度）=6()5全设计荷载汽车级；人群荷载3.0kN/m2，结构重要系数 1.0桥面铺装：沥青混凝土面层 5 （重力密度为 23KN/m3），水泥混凝土垫层 6 （重力密cmcm度为 24KN/m3），C25T 梁的重力密度为 25KN/m3。横断面图和纵断面图横断面设计(1)桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。(2)本梁桥桥面
2、行车道净宽为：净 人行道921.5m(3)为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度，本桥设置为 1.5%。纵断面设计(1)桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径.桥梁的分孔桥道的标高.桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度。(2)本梁桥根据水文计算来确定。标准跨径为 17.6 （桥墩中心距离） 。本桥的跨径m较小，因此上部结构的造价较低，墩台的造价较高。为了结构受力合理和用材经济，分跨布置时要考虑合理的跨径比例。(3)本梁桥为跨河桥梁，桥下净空的标高应保证桥下排洪和通航的需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以确定合理的标高。(4)桥上纵坡不大于
3、4%，桥头引道纵坡不宜大于 5%。1502i=15%09%i=.沥 青 砼 厚 c水 泥 混 凝 土 垫 层 厚 6623I横断面图纵断面图 181022012ax主梁断面图主梁间距与主梁片数：装配式钢筋混凝土 T 形简支梁的主梁间距一般选在 1.52.2 之间，本设计采用m2.2 ；共 5 片梁m主梁跨中截面主要尺寸拟定：共 5 片梁。5 2.2 =11 ，两边各悬挑 0.5 ,如桥断面图。m主梁截面细部尺寸：（1）主梁高：钢筋混凝土 T 形简支梁高跨比的经济范围大约在 ，根据跨度16大者取较小值的原则，本设计取用 ，则梁高为 。实际设计取 1.1 1617.6m；（标准跨径 17.6 ）m
4、（2）主梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在 1518 ，鉴本设计的跨度为 17.56 ，纵向钢筋数量cm较多，故按较大值取为 18 ；（3）翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为 2.2 。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变截面II形式，即与腹板交接处较厚，通常取不小于主梁高的 ，即为 ，因为101cm翼缘板较宽，本设计取 20 ，翼缘板的悬臂端可以薄些，本设计取为 12 ；cm计算截面几何特征平均板厚： =1h(20)16主梁截面的形心的截面位置：a= 1610(8)8225.0cm抗弯
5、惯性矩：3 2327441 1610(208)1(28)(5.)810(.85)cIm抗扭惯性矩: 3 3340.6.9(.0)6tI m横截面沿跨长变化：等截面横隔梁：5 根，肋宽 15 ，梁高一般取为 T 梁高的 3/4 左右，即 0.95 ，在近c腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为 1.1 。m主梁设计恒载内力计算一期恒载集度主梁： 10.12.8()(.2018)53.0/g KNm横隔梁:对于边主梁： 20.1242.0(.95)(.18).52/17.085/g对于中主梁： 2.875./gKNm二期恒载集度桥面铺装层： 30.120.1237.05/KNm栏杆和人行道： 45/g
6、KN作用于边主梁的全部恒载强度： 13.087.6219.75/ig作用于中主梁的全部恒载强度： 4.54/i KNm恒载内力计算III主梁弯距和剪力计算公式： ; 。()2xgMl(2)xgQl主梁各计算截面的恒载内力如下表所示：剪力（ ）KN弯矩（ ）.KNm 内力截面位置 x 边主梁 中主梁 边主梁 中主梁x=0 168.9 183.3 0 0x= /4l84.5 91.7 1083.2 1175.6x= 20 0 722.1 783.7活载内力冲击系数和车道折减系数结构跨中处的单位长度量：33219.7502.140/8cGmNsmg主梁截面形心到 T 梁上缘的距离：16(20-)(6
7、/+8(/2)5.80.2510y cm跨中截面惯性矩：3 2327441 1610(208)(28)(.)18(5.8)cIm查表 E 取 10ap102238.478.37cIf Hzl1.54Hzfz根 据 规 范 ， 按 如 下 公 式 计 算 ：06ln016ln0.7.150.24所以冲击系数： 1.245.对于集中荷载：当 时， ；当 时，l180/kPKNm50l360/kPKNmIV当 时，采用直线内插法50l17.5.8360187.3kPKN对于均布荷载：公路级均布荷载 0.5/kqm公路为公路级的 0.75 倍则 0.751.875/kqKNm .3120.6kP当 计
8、 算 剪 力 时 候计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道，折减系数 1.0计算主梁的横向分布系数当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计： 123451#梁对于汽车荷载 10.81.492oqqm对于人群荷载 .36rV2梁对于汽车荷载 210.18.0.49.76oqqm对于人群荷载 =0 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑）r3梁对于汽车荷载 210.182.0.49.76oqqm对于人群荷载 =0 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑）r当荷载位于跨中时根据任务要求，使用修正偏心压力法绘制影响线并计算横向分布系数 ，本桥各cqm根主梁的横向截面均相等，梁数 n=5, 梁间距为 2.2
9、m。偏心5 222222 4134508.iaa修正系数： 2 23110.97.457.46280.tNinGlIEEa 1梁横向影响线的竖标值VI1梁影响线21150.97.4563ian211550.1ia由 、 绘制 1梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置15对于汽车荷载: 10.29.380.27.150.642cqqm对于人群荷载: 1.63cr2梁横向影响线的竖标值：2梁影响线122150.97.381ianVII252510.97.2019ian由 、 绘制 2梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置215对于汽车荷载 210.47.594.62850.328cqqm对于人群荷
10、载 2.cr3梁横向影响线的竖标值3梁影响线、310.253510.2对于汽车荷载 .40.cqqm对于人群荷载 3.r主梁荷载横向分布影响系数梁号 荷载位置 公路- 级人群荷载跨中 0.654 0.6311、5支点 0.409 1.386跨中 0.453 0.4802、4支点 0.796 0跨中 0.400 0.4003支点 0.796 0计算各种荷载作用下的控制截面内力跨中截面VIII在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯距时，均采用统一的横向分布系数 ，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位cm于桥跨中部，故也按不变化的 来计算。求支点和变化点截面活载剪
11、力时，由于主要c荷重集中在支点附近而考虑支撑条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到 之间，横向分布系数用 与 值用直线内插法，期于区段取 值。/4l 0c cm计算跨中截面最大弯距及相应荷载位置的剪力和最大剪力及相应荷载位置的弯距采用直接加载求活载内力，计算公式为：对于汽车荷载： (1)()ckikSmqPy汽对于人群荷载： cr人均布荷载和内力影响线面积计算如表所示均布荷载和内力影响线面积计算类型截面公路II 级均布荷载(/)kNm人群(/)k影响线面积( 或 m)2m影响线图示/2lM7.875 3.0 =36.55218l/2lV7.875 3.0 =2.138l/4
12、l7.875 3.0 =27.4123l1/4N7.85 3.0 214.809lm0V7.875 3.0 =8.552l1）对于跨中截面对于 1#梁车辆荷载作用下 1()2cqkMmPylIX1.2450.617.34257.836.580.3KNm跨中人群荷载最大弯矩人群荷载集度 .orPKN1,206345.103.78lcrMm对于 2#和 4#梁计算公路级汽车活载的跨中弯矩： 12, 22()kQkcqcqPymk.4510.3(71.457.836.5)7.4KNm计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： .orPKN122, 048536.78.95crQkMmm对于 3#梁计算公
13、路级汽车活载的跨中弯矩： 13,2(3()Qk kcqPy.4510.71.34257.836.5)08.3KNm计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 3.orPKN13,204.536.79cQkMmm2）跨中剪力的计算，同理可得：对于 1和 5#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力： 1,011()97.4QkcqkcqkmPyKN计算人群荷载的跨中剪力： 11,26.07lcroQkKN对于 2和 4#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力：X2,022(1)67.4QkcqkcqkmPyKN计算人群荷载的跨中剪力： 22, 4.6lcroQkKN对于 3#梁计算公路级汽车活载的跨中剪力： 3,03
14、3(1)59.8QkcqkcqkmPyKN计算人群荷载的跨中剪力： 33,2.85lcroQkKN3）1/4 跨弯矩的计算对于 1#和 5#梁计算公路级汽车活载的 1/4 跨弯矩：14, (1()62.9.kQkcqMmPyKNm计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 3.54or1,478crQkPKN对于 2#和 4#梁计算公路级汽车活载的 1/4 跨弯矩：142, (2()431.7kQkcqMmy计算人群荷载的跨中弯矩：人群荷载集度： 31.5orPKN122,49crQk对于 3#梁计算公路级汽车活载的 1/4 跨弯矩：143, (3()380.9kQkcqMmPy计算人群荷载的跨中
15、弯矩：人群荷载集度： 1.54orKNXI133,449.croQkMmPKNm4）1/4 跨剪力的计算对于 1和 5#梁计算公路级汽车活载的 1/4 跨剪力：14, (1()156.39.kQkcqPyKNm计算人群荷载的跨中剪力： 1,43.6croQkMmKNm对于 2和 4#梁计算公路级汽车活载的 1/4 跨剪力：142, (2()108.32.kQkcqPyKNm计算人群荷载的跨中剪力： 122,410.39croQkMmKNm对于 3#梁计算公路-级汽车活载的跨中剪力： 143, (3()95.6kQkcqPyKNm计算人群荷载的跨中剪力： 133,48.6croQkMmKNm5）
16、支点截面剪力的计算横向分布系数变化区段的长度 17.425.3am对于 1和 5#梁附加三角形重心影响线坐标 ： 17/17.0963y11,0()4245.9205.67.8.51.2(09.654)7.80.91678()(kcqoqcQk kKNamPy计算人群荷载的支点剪力： 11,02or orcorcQkaPPyXII4.30.631.581860.49.501632.942KN对于 2和 4#梁计算公路级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：计1 12,0()4.31.45.3205.67.8.5.2(0796.453)7.80.9168()(kcqoqcQk kKNamPymy算人
17、群荷载的支点剪力：222,0or orcorcQkaPPy4.3.485.0.84.509164.2KN对于 3#梁 1 13,0()4.31.245.25.67.8.5.2(0.796.4)8750.9169()(kcq oqcQk kKNamymy计算人群荷载的支点剪力： 333,02or orcorcQkaPPy4458.0.450.916.85KN荷载组合基本组合：恒载起控制作用 .3+.+0.814恒 载 汽 车 荷 载 人 群 荷 载活载起控制作用 124恒 载 汽 车 荷 载 人 群 荷 载短期组合： 0.7+恒 载 汽 车 荷 载 人 群 荷 载长期组合： .4+0.41恒 载
18、 汽 车 荷 载 人 群 荷 载弯矩（ KN.m） 剪力（KN）梁号 序号 荷载类型 跨中 1/4 跨 跨中 1/4 跨 支点1 恒载 772.1 1083.2 0 84.5 168.92 公路荷载 830.63 622.92 97.41 156.39 154.783 人群荷载 103.78 77.83 6.07 13.66 32.944 基本组合 2145.64 2421.58 143.17 335.65 481.601、55 短期组合 1342.69 1511.11 60.81 186.05 288.83XIII6 长期组合 1030.24 1314.29 33.70 140.17 231
19、.761 恒载 783.7 1175.6 0 91.7 183.32 公路荷载 575.34 431.47 67.47 108.32 248.353 人群荷载 78.95 59.21 4.62 10.39 14.214 基本组合 1951.90 2257.43 195.05 273.32 583.575 短期组合 1185.98 1477.30 42.54 162.97 337.082、46 长期组合 999.96 1337.77 40.02 130.63 268.701 恒载 783.7 1175.6 0 91.7 183.32 公路荷载 508.03 380.99 59.58 95.65
20、244.933 人群荷载 65.79 49.34 3.85 8.66 11.854 基本组合 1842.9 2175.71 87.72 253.65 576.135 短期组合 850.05 1439.06 37.33 154.12 332.8036 长期组合 973.09 1317.63 20.67 125.87 266.67横隔梁的内力计算确定作用在横隔梁上的计算荷载：对于跨中横隔梁的最不利荷载如图中横隔梁的计算荷载如下：公路-II 级： 114.251()(7.87.310)=2.7822oqkPy KN人群荷载： .3.059.orr KN按偏心压力法绘制的 和 的影响线如下图所示：23
21、M1Q右5 22222 4134508.iaa mXIV， 21150.46ian211550.4.2ian，12215.ia 25251.iar12345公 路 -I级-0.8 -0.60.6 -0.21431.27q人q人 M2-3影 响 线Q1右 影 响 线08.10.95公 路 -I级公 路 -I级 公 路 -I级540.280.184 968-320.60.40.2 -0.20.40.30.20.1P=1 作用在 1梁时： 121.505Mrdd06421.-.8P1 作用在 5梁时 5125MrdXV-1.520.52（ 0.）6P1 作用在 3梁时： 3123Mrd050.52.
22、8由影响线知识可知， 影响线在 截面处有突变，根据 和 连线延伸至 截面，rr5Mr3r即为 值。由此可绘出影响线如上图。Mr绘制剪力影响线1主梁处右截面 剪力影响线：1Q右P=1 作用于 1梁截面的右边时既 1R右 10.6iiQ右 P=1 作用于 1梁截面的左边时既 1右 1.4ii右 截面内力计算将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载。对于汽车荷载并计入冲击系数（ ） ，则得：1公路-II 级：23()oqiPMy1.450.78(1.2095.810.)297.6.KNm人群荷载： 239.(.43.6)4orP剪力的计算：1Q右 .4502.3781.05.280.17
23、3.856KN人群荷载： 19.(.26).4.orPm右内力组合基本组合： 01.47.081.570936MKNXVI01.473.8560.14.26QKN 30.8短期组合： 29795Mm. .长期组合： 04760451064.13.825QKN由以上的设计结果可见，基本组合起控制作用，有了荷载内力组合值，就可以按结构设计原理对中横隔梁进行设计了。5.行车道板的设计计算由于主梁是用现浇混凝土的，其有很大的刚度，所以按刚接的单向板进行行车道板的计算 5.1 确定桥面板的类型T 形梁翼板所构成的铰接悬臂板5.2 计算荷载有效分布宽度（1）结构重力及其内力（取纵向 1m 宽的板条计算）沥
24、青混凝土面层： 10.5231.5/gKNm水泥混凝土垫层： 26.4T 梁翼板自重： 30/合计： 1236.59/iggKNm（2）计算每延米板条的恒载内力弯矩： 22016.590sglMXVII剪力： 6.5910.65sgKNQl根据轴距及轴重，应以重轴为主，取两后轴 280kN 计算。轮载分布：车轮着2P地尺寸 ，经铺装层按 45 角扩散后，在板顶的分布尺寸：2.abm1201042aHm68b经分析，车后轴两轮的有效分布宽度重叠，所以荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为： 102.412.0384adl5.3 桥面板内力计算作用在每延米板条上的弯矩：01(1)()4spbPMla2.
25、821.93.7.70.KNm作用在每延米板条上的剪力： 14().5.69543.8spPQa5.4 内力组合安全等级二级， ， =1.2， =1.41.0g1p按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为： 11().236.48279.61ogspudMKNm 51530QQ参考文献1、 桥梁工程 ，姚玲森，2005，人民交通出版社.2、 梁桥 （公路设计手册） ，2005，人民交通出版社.3、 桥梁计算示例集 （砼简支梁（板）桥） ，2002，人民交通出版社.4、中华人民共和国行业标准公路工程技术标准（JTG B01-XVIII2003）.北京:人民交通出版社,20045、中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,20046、中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明
