1、湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）1教学单位： 城市建设系 学生学号： 2111814514 本科毕业论文（设计）题 目： 文竹大桥设计 学生姓名： 江飞 专业名称： 土木工程（道路桥梁方向） 指导教师： 路亚妮 湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）22014 年 12 月 10 日文竹大桥设计目前我国采用得较多的简支梁桥是 T形梁桥。钢筋混凝土 T形简支梁桥具有以下优点：制作简单，梁肋内的配筋可以做成刚性的钢筋骨架，各主梁之间利用多道横隔梁连接，整体性好。其缺点是：截面形状不稳定、运输和安装时较复杂；构件正好在桥面板的跨中接头，对板的受力不利。为此，施工中常常将桥面板做得窄一些。本设计
2、为钢筋混凝土 T 型简支梁桥，通过主梁内力计算来进行合理配筋，并验算满足其强度要求，其下部结构为重力式桥墩和 U 型桥台，并通过现浇混凝土将桥面板连接成整体。本章将详细介绍钢筋混凝土简支 T 梁的设计计算。关键词：T 型简支梁桥；优点；缺点；主梁内力计算；验算Asparagus bridge designAt present our country uses more of the simply supported beam bridge is T shaped beam bridge. Reinforced concrete T beam bridge has the following a
3、dvantages: simple production, Liang Lei within the reinforcement can be made into a rigid framework of steel reinforcement, the beams between the use of multi-channel diaphragm beam connection, good integrity. Its disadvantages are: shape instability, transportation and installation is complex; memb
4、er just before the bridge span joint on board, poor stress. Therefore, the construction of the bridge deck is often done more narrow. The design for the reinforced concrete T type beam bridge, its lower part structure for gravity type bridge pier and abutment U type, and through the cast-in-place co
5、ncrete bridge panel are connected into a whole. This chapter will detail of reinforced concrete simply supported T beam design calculation.Key words: type T simple supported beam bridge; advantages; disadvantages; the beam stress calculation; calculation湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）3目录摘 要 .Abstract.1 方案比选 .11
6、.1 桥梁设计原则 .11.2 桥型介绍 .12 结构尺寸拟定52.1 主梁间距与主梁片数 .52.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定 .62.3 横隔梁的设置 .63 主梁内力计算83.1 恒载内力计算 .83.1.1 一期永久作用 .83.1.2 二期永久作用 .103.2 活载内力计算 .123.2.1 计算几何特性 .143.2.2 计算荷载横向分布影响线坐标 .143.2.3 计算各梁的荷载横向分布系数 .143.2.4 计算活载内力 .153.3 作用效应组合 .164 截面设计配筋与验算 .174.1 截面设计 .204.2 截面复核 .204.2.1 正截面承载能力极限状态计算 .2
7、54.2.2 斜截面承载力计算 .315 正常使用极限状态的设计325.1 应力验算 .325.1.1 短暂状况的正应力验算 .32湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）45.1.2 持久状况的正应力验算 .335.1.3 持久状况下的混凝土主应力验算 .335.2 主梁变形（挠度）计算 .335.3 主梁裂缝宽度的验算356 横隔梁的计算366.1 横隔梁弯矩计算366.2 横隔梁截面配筋与验算377 行车道板计算 .387.1 恒载及其内力 .387.2 车辆荷载产生的内力 .397.3 荷载组合 .397.4 行车道板的配筋 .407.5 截面抗剪验算 .408 支座设计 .418.11
8、 确定支座的平面尺寸8.2.2 截面抗剪验算8.2.33.验算支座偏转8.2.4 验算支座的抗滑性能参考文献致 谢 .湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）51、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。1.1 桥梁设计原则1.适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。2.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各
9、部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。3.经济性设计的经济性一般应占首位。经济性应综合考虑发展远景及将来的养护和维修等费用。4.先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。5 美观一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。有合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。1.2 桥型介绍应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。1.装配式钢筋混凝土简支梁桥装配式钢筋混凝土简支梁桥有静定结构
10、，结构受力明显，不受墩台基础沉降和支座变位等影响，能适应于土质较差的地质环境；在多孔简支梁桥中，其结构尺寸易设计成系列化，标准化，安装较为方便，有利于组织大规模的预制工厂生产，简化施工管理工作，降低施工成本；装配式的施工方法可以节省大量模板，并且上下部结构可以同时施工，缩短工期。2.拱桥 拱桥的静力特点是，在竖直荷载作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且还有水平反力。由于水平反力的作用，拱的弯矩大大减少。设计合理的拱轴，主要承受压力，弯矩、剪力均较小，故拱的跨越能力比梁大得多。由于拱是主要承受压力的结构，因而可以充分利用抗拉性能较差、抗压性能较好的石料，湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）6混
11、凝土等来建造。石拱对石料的要求较高，石料加工、开采与砌筑费工。由墩、台承受水平推力的推力拱桥，要求支撑拱的墩台和地基必须承受拱端的强大推力，因而修建推力拱桥要求有良好的地基。对于多跨连续拱桥，为防止其中一跨破坏而影响全桥，还要采取特殊的措施，或设置单向推力墩以承受不平衡的推力。3.斜腿刚构将两条直腿向外张开即成为斜腿刚构。其优点在于这种形式接近拱形，使荷载压力线偏离拱轴线不多，配筋相对较少。但它的施工难度较大，因斜腿无法独立站住，需靠临时支架予以支撑。他的优点是比拱桥能更多地让出桥下净空，同时由于两腿的张开可避免桥下船只的冲撞。钢筋混凝土简支 T梁桥260.拱桥湖北工程学院新技术学院毕业设计（
12、论文）7260.斜腿刚构桥2 设计资料及桥梁上部结构尺寸拟定2.1 设计资料2.1.1 桥梁跨径及桥宽 g主梁全长=15.96m标准跨径=16m计算跨径=15.8m桥面净宽=7m+21.0m2.1.2 设计荷载（1）安全等级：安全等级为二级，结构重要性系数 。0.1（3）二级公路；公路级，人群 3.0KN/m2;人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m 计算2.1.3材料选择（1）混凝土： ， ， ， ，30CMPafkcu,Pafck1.20MPafcd8.13， ，MPaftk.2td9.1E43（2）钢筋。受力主筋： , , ，35HRBPafSkPafsd280PaEs510.2弯起钢
13、筋（斜筋）：由受力主筋弯起，因此弯起钢筋（斜筋）强度等级同受力主筋。箍筋： , , ，235Mafskafsv195Mas510.2湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）8架立钢筋： 。35HRB水平纵向钢筋： ,选 ，即 。28m8水 平d相对受压区高度： 6.0b2.1.4 设计依据（1）交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）（2）交通部颁公路桥梁设计通用规范（JTG D60-2004）（3）交通部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003 ）2.2 尺寸拟定2.2.1 主梁间距与片数:装配式钢筋混凝土简支 T梁的主梁间距一般在1.5m2.2m 之间
14、，由于本设计原始数据中桥面净宽为：净 7m（行车道）+21.0m（人行道），因此可以选择 5 片主梁间距为 1.6m 的简支 T 梁。1.主梁高：以往的经济分析表明钢筋混凝土 T形简支梁高跨比的经济范围大约在 之间，则梁高取 1.4 m。3.主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度为 15cm18cm，鉴于本桥跨度 16m,按较大取 18cm。4.翼缘板尺寸：因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取不小于主梁高的 1/10,本设计取 15cm,翼缘板的悬臂端可薄些，本设计取 10cm5.横隔梁：为增强桥面系的横
15、向刚度，本桥除支座处设置端横隔梁外，在跨中等间距布置三根中间横隔梁，间距 43.99m，梁高一般为主梁高的 左右，取1.0m，厚度取 16-20cm之间，本设计横隔梁下为 16cm，上缘 18cm。湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）9图 1.2 主梁截面尺寸（尺寸单位：cm）图 2.1 桥梁横断面布置图（尺寸单位:cm）图 2.2 桥梁横隔梁布置图（尺寸单位：cm）湖北工程学院新技术学院毕业设计（论文）103 主梁内力计算3.1 主梁的荷载横向分布系数3.1.1跨中荷载横向分布系数计算此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比为： 2975.168Bl故可按修正偏心
16、压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数。本桥各根主梁的横截面均相等，n=5，主梁间距为 1.6m，则：=25.6aaii 254232151 (1)计算 I 和 IT. 翼缘板的换算平均高度： )(1520mh求主梁截面重心位置： )(436.5180425)1806(10ax 主梁抗弯惯矩： )(108.372)6.54201(48 041821)() 4 33mI 主梁抗扭惯性矩：对于翼缘板 ，查表得 c1=.101bt 3对于梁肋： ，查表并内插得 c2=0.302,2.041)23(82 )(87.5.51603 493mIT (2)计算抗扭修正系数 查表知，n=5 时， ，并取 G=0.4E 得：042.1932.0)1.58(8.37042.12109E（3）计算横向影响线竖标值。对于 1(5)号边梁 :考虑抗扭修正后的影响线竖标值为：
