1、桥梁工程课程设计计算说明书理工大学南门桥计算书 姓 名： 李 怀 班 级： 道桥 09-2 学 号： 310907020610 指导教师： 姚小平 徐海宾 2013 年 01 月 08 日目录一设计资料-2二行车道板计算-2三主梁内力计算-4四活载横向分布系数的计算-10五横隔梁内力计算-12六主梁变形验算计算- -14七支座设计-14八参考资料-15桥梁工程课程设计一 设计资料1.公路等级：公路级；人群荷载3.0kN/m 22.主梁形式：钢筋混凝土T形简支梁3.标准跨径：l b=20.00m4.计算跨径：l =19.50m5.实际梁长：l 全 = 19.96m6.车道数：双车道7.桥面净空：
2、行车道宽3.50m；两侧人行道宽0.75m；两侧路肩0.5m 8.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/m 3） ，C30T梁的重力密度为25KN/m 3。9.T梁简图如下： 横 剖 面纵 剖 面A=10cm B=14cm C=19cm二、行车道板计算1.结构自重及其内力1）每延米板上的结构自重 g沥青表面处治 m/kN6.4023.10C25 混凝土垫层 9T 梁翼板自重 /5合计 5.622）每米宽板条的恒载内力kN28.9.0625120min, glMQAg2.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
3、上，后轴作用力为 140kN，轮压分布宽度如图，车辆荷载后轮着地长度为 ，宽度 则m20.a0.6b2Hba8.1.6.0241荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度：ld63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作用于每米宽板条上的弯矩为 mkN74.82.096.341.4110min, blaPMp作用于每米宽板条上的剪力为：kN.25)(pQAp3.内力组合1）承载能力极限状态内力组合计算k7.241.516.02.41.29.)8()(Aggud c所以，行车道板的设计内力为 Q mk9Mudud2）正常使用极限状态内力组合计算 N6.24.15706.Q7.0
4、 0.8)()8(Aggud cM三、主梁内力计算1. 荷载载计算1）恒载计算 xlglQxx22表（1）表（2）剪力 Q（kN） 弯矩 M（kNm）0x4.17650.92.18（185.2） M=O (0)43.2).(.(138.9) 9.6445.19.0.18(676.96)21x0Q(0) 9.85.10.82M(902.6) 2） 计算活载（车道荷载）和人群荷载引起截面内力（跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力）主梁 m/kN1259.08124.03.191 g对于边主梁 m/kN9.0 50.926.0.2 横隔梁对于中主梁/8.112g桥面铺装层 m/kN19.45271.06.2
5、30.3 栏杆和人行道 m/kN54g对于边主梁 /0.189.41i合计对于中主梁/k.8 1 号梁对于汽车荷载 472.08.12qOpm对于人群荷载 3375.0r2 号梁对于汽车荷载 61.08.1470qOpm对于人群荷载 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑）r3 号梁对于汽车荷载 639.08152qOpm对于人群荷载 0r支点剪力1# 、5#梁kNQ38.1769.5.1202#、3#、4#梁5.02. 计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力（1）均布荷载和内力影响线面积计算均布荷载和内力影响线面积计算表公路-级 人群 影响线面积 影响线图式2/lM875.0125.703
6、2m53.481l2/lQ.0875.25.75.9（2）公路-级中集中荷载 计算KP计算弯矩效应时 kN5.178.501836.0计算剪力效应时 kN2.4.721K（3）计算冲击系数 结构跨中处的单位长度量： 2m.0219.).08(3.190A/kg1.254gGmc主梁截面形心到 T 梁上缘的距离：4.019.03).8(.0)2/.(/)9(1. y跨中截面惯性矩：42323 m0718.)4.1(.9012. ).(.9.8.).8( cI查表 C25 混凝土 E 取 Pa0Hz5.2.8.5.11022cmIlf67n176.0f则冲击系数8因双车道不折减，故 11. 跨中弯
7、矩 计算2/lM由于跨中弯矩横向分布系数 1、5梁最大，所以只需计算 1、5梁的弯矩，计算如下：（1）对于 1#梁公路级汽车活载的跨中弯矩： mkN06.13 )45.197853.487.(.28)1/yPqSKcl汽人群荷载的跨中弯矩：mkN26.012/ rclqMS人（2）对于 2#和 4#梁公路级汽车活载的跨中弯矩：mkN41.827 )45.197853.487.(5.06)22/yPKcql汽人群荷载的跨中弯矩： mkN.62/ rclqMS人（3）对于 3#梁公路级汽车活载的跨中弯矩： mkN16.40 )45.197853.487.(28()/yPKcql汽人群荷载的跨中弯矩
8、： mkN0.032/ rclqMS人2. 跨中剪力 计算Q（1）对于 1和 5#梁公路级汽车活载的跨中剪力：kN81.02 )5.021438.75.(63.)1/yPqmQSKcl汽人群荷载的跨中剪力： kN6.01/ rclqS人（2）对于 2和 4#梁公路级汽车活载的跨中剪力： kN93.8 )5.021438.75.(1.061)2/yPmQKcql汽人群荷载的跨中剪力： kN.2/ rclqS人（3）对于 3#梁公路级汽车活载的跨中剪力： kN97.64 )5.021438.75.(0128()/yPmQKcql汽人群荷载的跨中剪力： kN93.032/ rclqMS人3. 支点剪
9、力 计算0横向分布系数变化区段的长度 m.485.21a附加三角形重心影响线坐标 ： 916.05/39y（1）对于 1和 5#梁公路级汽车活载的支点剪力： kN71.58 916.0)3.472.0(975.63.05.26)(2)( 110 ymaqQcqcK均 kN2.18.)(100 yPmKq集 kN2.集均人群荷载的支点剪力：kN08.25 916.03)68.41.(297.36010 yqaQrcrrcr（2）对于 2和 4#梁公路级汽车活载的支点剪力：kN19.53 916.0)57.61.0(29475.1.0875.26 )( 220 ymaqQcqcK均 kN.2.4.
10、83.)(200 yPmKq集 kN96.集均人群荷载的支点剪力： kN98. 916.03)4.0(29.75.34022 yqaQrcrrcr（3）对于 3#梁公路级汽车活载的支点剪力： kN29.4 916.0)461.0(29475.08.716)( 330 ymaqQcqcK均 kN.752.3.8.1)(300 yPmKq集 kN99.4集均人群荷载的支点剪力： kN01.9916.03)4.(29.75.3400 yqaQrcrrcr4. 荷载组合)(1 2100 Qjkmi mjckQGikud SSS其中 ， ， ， ，.2Gir.4Qr.jr.0or.8c跨中弯矩组合活载（
11、KNm）梁号恒载（KNm） 汽车 人群组合值（KNm ）1、 5 748.62 1013.06 97.82 2394.92、 4 783.79 827.4 63.17 2149.43 783.79 640.16 57.04 1898.6跨中剪力组合活载（KN）梁号 恒载（KN）汽车 人群 组合值（ KN）1、 5 0 102.81 5.02 149.22、 4 0 83.93 3.24 1213 0 64.97 2.93 94支点剪力组合活载（KN）梁号 恒载（KN）汽车 人群 组合值（ KN）1、5 153.56 188.73 25.08 476.22、4 160.78 221.1 9.98
12、 513.53 160.78 219.90 9.01 510.8四、 计算荷载横向分布系数1.当荷载位于跨中时此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为 27.859Bl可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数 ，本桥各根主梁的横向cqm截面均相等，梁数 n=5, 梁间距为 2 米。2 22251 543124.3)8.1().(08.)(maai由 、 绘制 1梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置151 号梁 60.4.32)81(5121 nia0.1215ni对于汽车荷载 63.0)42.53.(460211 qcqm对于人群荷载8.)7(1rrcx2 号梁
13、4.0328.651221 nia.1225ni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 42.0).253.(4021qcqm对于人群荷载 57.2rrx3 号梁 2.0512331nia.12335ni由 、 绘制 3梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置315对于汽车荷载 4.0)2.(12qcqm对于人群荷载 0.3r横向分布系数梁号 荷载位置 公路-级 人群荷载跨中 c0.633 0.6861支点 om0.472 1.431跨中 c0.517 0.4432 支点 o0.611 0跨中 c0.4 0.43 支点 om0.639 0五、横隔梁的计算1. 确
14、定作用在中横隔梁的计算荷载：纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时 kNyPqko 35.108).71285.47.(21)(21 kNr 90854.计算剪力时 koq 2.16)5.782.1.217.( 2.作用在 1梁时：72.0504.85611ddMrP=1 作用在 5梁时：4.008.1.255 dMrP=1 作用在 3梁时：72.08.1502.81533dMr1主梁处右截面 剪力影响线：1Q右P=1 作用于 1梁截面的右边时即 1R右 6.0ii右P=1 作用于 1梁截面的左边时即 右 4.11ii右弯矩的计算公路-II 级： mkNPMoq 47.193)0.3
15、6.(5.082.)1(32人群荷载mkNPMor 34.1)2.(91.032剪力的计算： kNQq 17.9)04.2.9.05.(64.)1( 右人群荷载： kor 37.).0(9.1右4.3 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） mNM92.5)4.1(8.47.3. kQ703019六、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k62.748GKM最大弯矩（不及冲击系数）为 ，人群产生的最大弯矩为6.8，主梁开裂构件等效截面的抗弯刚度mkN82.97 29mN105.B1.验算主梁的变形可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度：cm25.36019c
16、47.10. 107.485.)6.(.8)(56. 9232LBMfGKs2.预拱度计算c2.160951cm6.301. 07485.19)2.96.(.85. 232LBfs应设计预拱度cm38.21075.485.192/).96.0(62.7485.1)(. 32 BMfGK可 变应做成平顺曲线七、支座设计1.采用等厚度的板式橡胶支座恒载 kNd5.178汽车+人群 krq 12.395.26 rdI 42.选 cm2bat=0.5则 取8.265.0bas aj0MPaSGEej 74314.52验算承压强度aabaNj1063.920.24173.确定支座厚度主梁的计算温差t=3
17、6，温度由两端的支座均摊，则每一支座承受的水平位移为 cmltg 6.)4150(5对于 19.5m桥跨可布置一列车队，一个设计车道上公路级车道荷载总重为： kN7.238.0其制动力标准值为： 4一辆加重车总重为 30t 制动力为 ，五根梁共 10 个支座，每一个支90%座水平力 kFb橡胶层总厚度 cmgt72.036.2 cmabGek 0.5641.367.0ct824.选用 4 层钢板和 5 层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚 0.25cm，中间层厚 0.60cm薄板厚 0.2cm，则t= c6.372.0250且支座总厚度 cth814.验算支座偏移情况 合 格mtabEtNj 4.5.1.437826. 5.验算支座的抗滑稳定性计算温度变化引起的水平力： ktgGHt 2.9.01验算滑动稳定性： Np 105.385.83.min,1.4 )(2.7214合 格kNkFbkt tGHk47.0故支座不会发生相对滑动。八、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，19934范立础,桥梁工程 （上、下册）.出版社：人民交通出版社，1996
