桥梁设计说明书解析.docx
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桥梁设计说明书解析
装配式钢筋混凝土T型梁桥设计
课程设计说明书
一、设计基本资料
1.桥梁横断面尺寸：
净-9+2×1.00m。
横断面布置见图1-1。
2．可变荷载：
公路Ⅰ级，人群荷载2.5kN/m2，人行道+栏杆=5kN/m2。
3．永久荷载：
桥面铺装层容重γ=23kN/m3。
其他部分γ=25kN/m3。
4．材料：
主筋采用Ⅱ级钢，其他用Ⅰ级钢，混凝土标号C40。
5．桥梁纵断面尺寸：
标准跨径Lb=25m，计算跨径L=24.5m，桥梁全长L=24.96m。
6．混凝土弹性模量Eh=3.00×104MPa。
纵断面布置见图1-2。
图1-1横断面布置图（单位：
cm）
图1-2纵断面布置图（单位：
cm）
6.设计依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）
二、行车道板的计算
（一）恒载及其内力
1.计算图示
由设计资料知：
La=610cm,Lb=200cm；
La/Lb=610/170=3.6>2，所以，行车道板可以按照多跨连续单向板计算。
2.等跨简支板内力计算（以纵向1m宽的板条进行计算）
计算跨度：
l0=170-18=152cm；
l=l0+t=152+（22+10）/2=168cm<170cm。
弯矩及剪力计算图示见图2-1和图2-2。
桥面铺装层g1=23×0.1×1.0=2.3kN/m；
桥面板自重g2=25×1.0×（0.22+0.1）/2=4kN/m；
合计：
g=g1+g2=2.3+4=6.3kN/m；
弯矩：
Mog=1/8×g×l2
=1/8×6.3×1.682=2.22kN/m2；
剪力：
Vsg=1/2×g×l0
=1/2×6.3×1.52=4.79kN。
（二）汽车荷载产生的内力
汽车后轴轴载P=140kN，车轮着地尺寸：
垂直板跨a1=0.2m，平行板跨b1=0.6m，
则得荷载有效工作宽度，
b=b1+2h=0.6+2×0.11=0.82m
荷载作用于板中央时，
a=a1+2h+l/3=0.2+2×0.1+1.68/3=0.96m<2*l/3=1.12m
所以，取a=1.12m。
又a=1.12>d/2=0.7m,板的有效工作宽度有重叠，
所以
a=a1+2h+l/3+d=0.2+2×0.1+1.68/3+1.4=2.36m<2*l/3+d=2.49m
图2-1弯矩M计算图示（单位：
cm）
（a）剪力V计算图示（单位：
cm）
（b）剪力V影响线
图2-2剪力V计算图示
所以，取a=2.49m。
弯矩：
Mop=
==11.33kN/m2；
剪力：
荷载作用在靠近支座处时，
a’=a1+2h+t=0.2+2×0.1+（0.18+0.1）/2=0.54m；
计算剪力时取a=1.09m。
A1=P/2a
A2=
y1=1-b/（2l0）=0.733
y2=1-（a-a’）/（6l0）=0.939
VSP==
==74.92kN
（三）荷载组合
1.弯矩计算
M0=1.2Mog+1.4Mop
=1.2×1.95+1.4×11.33=18.21kN/m2；
支点弯矩：
Ms=-0.7M0
=-0.7×18.21=12.74kN/m2；
跨中弯矩：
t/h=（0.18+0.1）/（2×1.6）=0.0875<0.25；
所以，
Mc=+0.5M0
=0.5×18.21=9.10kN/m2；
2.支点剪力计算
Vs=1.2Vsg+1.4VSP
=1.2×4.35+1.4×74.92=110.11kN
三、荷载横向分布系数计算
（一）杠杆原理法
用杠杆原理法计算支点荷载作用下各梁的荷载横向分布系数。
1.绘制1号梁、2号梁和3号梁的荷载横向影响线，如图3-1（b）、（b）和（d）所示。
图3-1杠杆原理法计算荷载横向分布系数（单位：
cm）
2.在横向影响线上在荷载沿横向最不利位置上进行布载。
图中，Pq、Por分别为汽车荷载轴重和每延米跨长人群荷载集度。
和分别为汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。
3.荷载横向分布系数计算
1（6）号梁：
汽车荷载
人群荷载
2（5）号梁：
汽车荷载
人群荷载
3（4）号梁：
汽车荷载
人群荷载
4.计算结果汇总，见表3-1
表3-1荷载横向分布系数
梁号
荷载位置
汽车荷载
人群荷载
1（6）
支点m0
0.427
1.441
2（5）
0.5
0
3（4）
0.5
0
（二）偏心压力法
该桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚度，且承重结构的宽跨比为
B/L=10.20/24.5=0.42<0.5
所以，可用偏心压力法计算跨中荷载作用下各梁的荷载横向分布系数mc。
1.该桥各根主梁截面均相等，梁数n=6，梁间距为1.7m，则
50.58
2.1（6）号梁计算
1）计算1（6）号梁横向影响线坐标值
0.381
-0.190
2）绘制1（6）号梁横向影响线，见图3-2（b）。
3）计算1（6）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.604
人群荷载
0.586
3.2（5）号梁计算
1）计算2（5）号梁横向影响线坐标值
0.381
-0.048
2）绘制2（5）号梁横向影响线，见图3-2（c）。
3）计算2（5）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.0.439
人群荷载
0.417
4.3（4）号梁计算
1）计算3（4）号梁横向影响线坐标值
0.238
0.095
2）绘制3（4）号梁横向影响线，见图3-2（d）。
3）计算3（4）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.388
人群荷载
0.210+0.038=0.248
图3-2偏心压力法计算荷载横向分布系数（单位：
cm）
5.计算结果汇总，见表3-2。
表3-2荷载横向分布系数
梁号
荷载位置
汽车荷载
人群荷载
1（6）
跨中mc
0.604
0.586
2（5）
0.439
0.417
3（4）
0.388
0.248
（三）修正的偏心压力法
1.T梁的细部尺寸见图3-3。
2.
图3-3主梁截面尺寸（单位：
cm）
3.计算I和IT
翼缘板的有效高度：
h=（20+10）/2=15m；
主梁截面重心位置：
cm
主梁抗弯惯矩：
I
主梁抗扭惯矩：
对于梁肋：
t1/b1=20/185=0.108,查表得，c1=0.318；
对于翼缘：
t2/b2=15/200=0.075<0.1,查表得，c2=1/3。
则有，
IT=c1b1t13+c2b2t23
=1/3×200×203+0.3×185×153=669000；
4.计算抗扭修正系数
5.1（6）号梁计算
1）计算1（6）号梁横向影响线坐标值
0.502
-0.169
2）绘制1（6）号梁横向影响线，见图3-4（b）。
3）计算1（6）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.571
人群荷载
0.550
6.2（5）号梁计算
1）计算2（5）号梁横向影响线坐标值
0.362
-0.028
2）绘制2（5）号梁横向影响线，见图3-4（c）。
3）计算2（5）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.477
人群荷载
0.396
7.3（4）号梁计算
1）计算3（4）号梁横向影响线坐标值
0.232
0.102
2）绘制3（4）号梁横向影响线，见图3-4（d）。
3）计算3（4）号梁的荷载横向分布系数
汽车荷载
=0.382
人群荷载
0.243+0.091=0.334
图3-4修正的偏心压力法计算荷载横向分布系数（单位：
cm）
8.计算结果汇总，见表3-3。
表3-3荷载横向分布系数
梁号
荷载位置
汽车荷载
人群荷载
1（6）
跨中mc
0.571
0.550
2（5）
0.477
0.396
3（4）
0.382
0.334
（四）铰接梁法
1.T梁的细部尺寸见图3-5。
图3-5主梁截面尺寸（单位：
cm）
2.计算刚度参数
<
所以，可以忽略值的影响，直接利用铰接板桥的计算用表，以简化铰接梁桥的计算。
3.计算跨中荷载横向分布影响线
计算过程见表3-4。
表3-4荷载横向分布影响线竖标计算表
梁号
单位荷载作用位置（i号板中心）
1
2
3
4
5
6
1（6）
0.60
682
277
035
004
001
000
1000
1.00
750
250
000
000
000
000
0.7173
702
269
025
003
001
000
2（5）
0.60
277
440
246
031
004
001
1000
1.00
250
500
250
000
000
000
0.7173
269
458
247
022
003
001
3（4）
0.60
035
246
437
246
031
004
1000
1.00
000
250
500
250
000
000
0.7173
025
247
455
247
022
003
4.1（6）号梁计算
1）绘制1（6）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（b）。
2）计算1（6）号梁的荷载横向分布系数。
汽车荷载
=0.446
人群荷载
0.893
5.2（5）号梁计算
1）绘制2（5）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（c）。
2）计算2（5）号梁的荷载横向分布系数。
汽车荷载
=0.493
人群荷载
0.186
6.3（4）号梁计算
1）绘制3（4）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（d）。
2）计算3（4）号梁的荷载横向分布系数。
汽车荷载
=0.519
人群荷载
0
图3-6铰接梁法计算荷载横向分布系数（单位：
cm）
7.计算结果汇总，见表3-5。
表3-5荷载横向分布系数
梁号
荷载位置
汽车荷载
人群荷载
1（6）
跨中mc
0.446
0.893
2（5）
0.493
0.186
3（4）
0.519
0
（五）、G-M法
1.计算几何特性
（1）主梁抗扭惯矩：
=25696520
主梁的比拟单宽抗弯惯矩：
（2）横隔梁抗弯惯矩：
每根中横隔梁的尺寸如下图3-6
按前面确定的翼板的有效作用宽度，横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离，即：
，
查表，当时，
所以，=0.671C=158
图3-6横隔梁截面尺寸
求横隔梁截面重心位置：
cm
故横隔梁的抗弯惯矩为：
横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩为：
（2）主梁和横隔梁的抗扭惯矩：
对于主梁梁肋：
主梁翼板的平均厚度：
，查表得：
c=0.308
则
对于横隔梁梁肋：
，查表得：
c=0.304
所以，
2、计算参数和
式中，B为桥梁承重结构的办宽，即
所以，
3、计算各主梁横向影响线坐标
已知=0.307，从附录II“G-M法”计算图表可查得影响系数K1和K2的值，如下表3.2：
表
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