1、成都理工大学桥梁工程课程设计1目录设计说明 21.目的与要求 22.设计资料 23.计算内容 34.课程设计报告书主要内容 45.课程设计要求 46.课程设计参考资料 4计算书 51、行车道板计算 .5（1）结构自重及其内力 .5（2）汽车车辆荷载产生的内力 .5（3）内力组合 .6（4）行车道板配筋 .72、主梁内力计算 .8（1）恒载计算 .8（2）活载计算 .93.主梁内力组合 .134.主梁截面设计、配筋及验算 .134.1 主梁受力钢筋配置 .134.2 截面抗弯承载力验算 154.3 斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 165.横隔梁内力计算 .255 主梁变形验算 .29（1）验算主
2、梁的变形 29（2） 预拱度计算 .296.支座的设计计算 .29（1）确定支座的平面尺寸 30（2）确定支座的厚度 30（3）验算支座的偏转情况 30（4）验算支座的抗滑稳定性： 31成都理工大学桥梁工程课程设计2设计说明1.目的与要求本设计是学生学完桥梁工程后进行的综合基本训练，也是对学生学习情况的检验。通过课程设计，使学生较系统地复习和巩固所学的课程知识，熟悉桥梁的横向分布系数的算法，熟悉公路桥涵设计内力计算、荷载组合以及荷载效应不利组合的采用，掌握 T 形梁的基本构造以及 T 形梁主筋设计、T 形梁抗剪筋及其它构造筋设计的计算方法和过程，加强运算、绘图和文字说明等基本技能的训练；学会查
3、阅技术资料和书刊，提高综合应用的能力。2.设计资料(1)桥面净宽 净-16+21m(2)主梁跨径及全长标准跨径 l b=16.00m（墩中心距离）计算跨径 l =15.50m（支座中心距离）主梁全长 l 全 = 15.96m（主梁预制长度）(3)设计荷载 汽车-I级；人群荷载3.0kN/m 2(4)材料 x钢筋直径12mm时采用II级钢筋，其余采用I级钢筋。混凝土主梁采用C40，人行道、栏杆及桥面铺装采用C25。(5)桥面铺装：沥青表面处治厚2cm（重力密度为23KN/m 3） ，C25混凝土垫层厚612cm（重力密度为24KN/m3） ，C40T梁的重力密度为25KN/m 3。(6)T梁简图
4、如下：成都理工大学桥梁工程课程设计3385108i=.5%横 剖 面 10816022210196纵 剖 面38520204183.计算内容(1）行车道板的内力计算和组合(2)计算主梁的荷载横向分布系数,用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数，用偏心压力法求跨中截面的横向分布系数。(3)主梁内力计算(4) 横隔梁内力计算(5) 主梁配筋(6) 主梁变形验算成都理工大学桥梁工程课程设计44.课程设计报告书主要内容（1）4 号主梁跨中处及支点处横向分布系数 mc、m o（支点处按 “杠杆原理法”计算，跨中按“修正偏心受压法”计算） ；（2）4 号主梁恒载内力计算（计算支点处、1/4 跨处、1/2 跨
5、处的恒载产生的剪力和弯矩） ；（3）4 号主梁活载内力计算（计算支点处、1/4 跨处、1/2 跨处的活载产生的剪力和弯矩） ；（4）荷载组合和 4 号主梁的控制内力：弯矩组合（1/4 跨、1/2 跨） 、剪力组合（梁端、1/2 跨） ；（5）横隔梁的内力计算，梁的变形和挠度计算以及梁支座的设计计算；（6）截面配筋：按极限状态法设计纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、纵向水平防裂钢筋；（7）绘制主梁构造图和钢筋布置图（包括主梁纵断面图、横断面图（含支座处、1/4 跨及跨中） 、一片钢筋明细表（其中钢筋明细表的格式为：编号、直径、每根长度、数量、共长） ；5.课程设计要求（1）计算资料采用 16 开纸用
6、钢笔书写（2）设计图纸一律采用铅笔绘制，幅面采用 3 号图纸（197X420）需要时可按边长的 1/3及其倍数加长，但不得加宽。设计图最后折叠成 16 开纸大小，与计算书装订成册，图标、规格均按标准格式。6.课程设计参考资料1 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）.人民交通出版社，20042 公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D60-2004）.人民交通出版社，20043姚玲森， 桥梁工程.出版社：人民交通出版社，1993成都理工大学桥梁工程课程设计5计算书1、行车道板计算（1）结构自重及其内力每延米板上的结构自重 g沥青表面处治 m/kN6.4023.10C
7、25 混凝土垫层 9T 梁翼板自重 /758.合计 5.37每米宽板条的恒载内力mkN685.2137.5210min, glMk.QAg（2）汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为 140kN，轮压分布宽度车辆荷载后轮着地长度为 ，宽度 则m20.a0.6b2mHb8.14221荷载对于单向板的有效分布宽度：荷载在跨径中间计算弯矩时： lda52.31.42.031 计算剪力时： m9荷载在板的支承处 53.01.42.0a1t由于这是汽车荷载局部加载在 T 梁的翼缘板上，故冲击系数取 3.1跨中最大弯矩计算：汽车荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为成都理工大学桥梁
8、工程课程设计6mkN35.1428.0.81oblaPMp自重荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为mkN685.20.371gl22oMmkN04.176854ogpo 因为 t/h行车道板的尺寸复核正截面：矩形截面板的抗弯极限承载力：=020(12)设 =30跨中 0=8030=50中 =18.40.910005020.56（ 10.560.5） =20.61中 =8.52支点 0=14030=110|支 |=18.40.9100011020.56（ 10.560.5） =99.74中 =11.93尺寸满足设计要求。斜截面：b=1000mm， ，0=14030=110=1.650支 =0.97
9、2.239=65.02截面尺寸的下限值复核：0支 行车道板配筋支点处|0|=(02)解得： =9.7行车道板配筋验算成都理工大学桥梁工程课程设计8支点处有效高度 0=14026=114受压区高度 =280 87318.41000=13.3支 =11.93满足设计要求。跨中处有效高度 0=8028=52受压区高度 =280 125718.41000=19.1支 =8.52满足设计要求。行车道板斜截面强度验算： 0支 =0.972.24=65.010支 d=32mm 且大于 30mm,满足构造要求。4.2 截面抗弯承载力验算按照截面实际配筋面积计算截面受压区高度 x 为：= =48.29mm/fc
10、dsbAx204.1863截面抗弯极限状态承载力为：=18.4200048.29（1075-48.29/2）20/xhbfMcd=1867.44KNm1779.57KNm所以承载力满足要求。成都理工大学桥梁工程课程设计164.3 斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算4.3.1 截面尺寸检验由内力基本组合表可以知道 =495.0KN =146.1KN 0dV2/1dV假设最下排 2 根钢筋没有弯起而直接通过支点，则有：a=53mm，h o=h-a=1200-53=1147mmKN94.6517804105.bf105. 30kcu,3 V.95.d端部抗剪截面尺寸满足要求。若满足条件 ，可不需要进行斜
11、截面抗剪强度计算，仅 otd23d0bhf15.按构造要求设置钢筋 KNV0.495.0.d 6.34178615.bhf105. 3otd23 因此， ，应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。dV0t4.3.2 检查是否需要根据计算配置箍筋跨中截面 （ 0.5103） 0=(0.5103)1.651801075=159.64支座截面 （ 0.5103） 0=(0.5103)1.651801147=170.32因为 ,所以可以0， 2（ =146.08） 3.0，取）（ odh/mVMm=3.0通过斜截面受压端正截面内由使用荷载产生的最大剪力组合设计值dV相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值（K
12、Nm）Mho通过斜截面受压区顶端处正截面上的有效高度，自受拉纵向主钢筋的合力点至受压边缘的距离（mm）为简化计算可近似取 C 值为 Ch o（h o可采用平均值）斜截面 11：斜截面内有 232 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100= 79.014860成都理工大学桥梁工程课程设计24 sv= =100.6/(180250)=0.224%)bS/(vA则有， NV k49.1825%24.079.062198045.01.3cs1 斜截面截割两组弯起钢筋 232+232，故=sb1V Nk.45sin87.3 + =182.49+477.55=660.04KN416.33KNcs
13、b1斜截面 22：斜截面内有 232 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100= 791.021860 sv= =100.6/(180250)=0.224%)bS/(vA则有，NV k13.8095%24.0791.06218045.01.3cs2 斜截面截割两组弯起钢筋 232+232，故=sb2 Nk5.4sin7.3+ =180.13+675.57=855.7kN389.36kNcsVb2斜截面 33：斜截面内有 432 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100= 608.18021 sv= =100.6/(180250)=0.224%)bS/(vA则有，NV k50
14、.219%24.068.102198045.01.3cs3 斜截面截割两组弯起钢筋 232+222，故=sb3Nk3.54sin7627.3 成都理工大学桥梁工程课程设计25+ =211.50+351.63=563.13 kN 349.73 kNcs3Vb斜截面 44：斜截面内有 632 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100= 4.210986 sv= =100.6/(180250)=0.224%)bS/(vA则有，NV k59.2361%24.04.26018045.01.3cs4 斜截面截割两组弯起钢筋 222+222，故=sb4V Nk71.254sin760281075.
15、3 + =236.59+225.71=462.3kN 302.80kNcsb4钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力不足而破环的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成的，故当受弯构件的纵向钢筋和箍筋满足规范构造要求，可不进行斜截面抗弯承载力计算。5.横隔梁内力计算（1）纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时成都理工大学桥梁工程课程设计26kNyPqko 21.3)2185.32.10()(21 kNr 685.3计算剪力时Poq4.1721（2）绘制中恒隔梁的内力影响线P=1 作用在 1梁时：Mr1 =113.5d+212.5d+311.5d+410.5d-13.
16、5d=0.3513.52+0.2912.52+0.2311.52+0.1710.5213.52=2.224P=1 作用在 9梁时：Mr9 =193.5d+292.5d+391.5d+490.5d=0.1293.520.0692.520.0091.52+0.0510.52=1.224P=1 作用在 5梁时：Mr5 =153.5d+252.5d+351.5d+450.5d=0.1113.52+0.1112.52+0.1111.52+0.1110.52=1.776(3)绘制剪力影响线1主梁处左截面 剪力影响线：右 1P=1 作用于计算截面的右边时即 右 1=1 351.01iiP=1 作用于计算截面
17、的左边时即 1RQ右 649.1ii剪力影响线如下图右 1成都理工大学桥梁工程课程设计277516507512348902202R1横 向 分布 影 响 线R3横 向 分布 影 响 线R2横 向 分布 影 响 线R4横 向 分布 影 响 线R5横 向 分布 影 响 线0.17560.12640.96810.6510.351290.3170.150.960.90.291460.21560.160.2140.690.2310.1740.180.5120.90.1830.52780.27850.831成都理工大学桥梁工程课程设计28M4-5影 响 线Q影 响 线3.425762411.20.1260
18、.649351Poq公 路 - 级900834Poq公 路 - 级870.423917（4）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影响（ ） ，则得下表：1+截面内力计算弯矩45 mkNPMoq 85.139)4.098. 476.15.239.124.0(.14(54公路-级 剪力右 1 kQoq97.13)0.237. .08(1 （5）内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力甚小，计算中可略去不计）承载能力极限状态内力组合 ， =1.41139.85=1595.79基本组合 右， 1=1.4713.97=999.56正常使用极限状态内力组合短
19、期效应组合 ， =0.71139.85=797.90成都理工大学桥梁工程课程设计29 右， 1=0.7713.97=499.785 主梁变形验算跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩 ，汽车产生的最大弯矩（不及mkN5.92GKM冲击系数）为 ，人群产生的最大弯矩为 ，主梁开裂构件等效截面的抗m91.5kN 18弯刚度 207B（1）验算主梁的变形可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度：cm58.2601cm97.0. 107.45.)9.(.48)(56.1 9232LBMfGKs（2） 预拱度计算cm97.0165cm3.20. 15485.0)2(.4856.1 9232LBMfs应设计预拱度cm
20、84.11075.485.2/)9.0(5926.1). 9232 BfGK 应做成平顺曲线6.支座的设计计算由以上计算可知支座压力标准值 ，其中结构自重引起的反力标准值=464.92，公路一级和人群荷载引起的支座反力标准值分别为 319kN 和 5.26kN；公路=140.30一级和人群荷载 作用下产生的跨中挠度 f=9.7mm，根据气象资料，主梁的计算=3.0/2温差 。=36成都理工大学桥梁工程课程设计30（1）确定支座的平面尺寸选定支座的平面尺寸为 ，采用中间层橡胶片 t=0.5cm。=2024=4802计算支座的平面形状系数 S：= 2(+)= 202420.5(20+24)=10.98故得橡胶支座的平均容许压应力 。=10000计算橡胶支座的弹性模量=5.42=5.41.010.92=641.57验算橡胶支座的承压强度= 464.920.200.24=96860.564且 4合格支座总厚 =+40.2=2.8（3）验算支座的偏转情况计算支座的平均压缩变形：
