一、设计资料设计内容为钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计，基本设计资料如下：=13m，计结构选型与布置：上部结构为钢筋混凝土简支梁桥，标准跨径为Lb算跨径为L=13-0.5=12.5m，预制梁长为Lc=12.96米；桥面净宽：净—7m+2×0.75m，桥面横向坡度设置为1.5%，桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米；采用重力式桥墩和桥台。

设计荷载：公路—Ⅱ级，环境类别Ⅰ类，设计安全等级二级。

人群3.0KN/m2，=0.75×10.5 N/m=7.875 每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计。

车道荷载 qk＝0.75×22.2 N/m＝166.5 N/m。

N/m，集中荷载 pk材料确定：混凝土重力密度γ=26.0kN/m3，弹性模量EC=3.45×104MPa；沥青混凝土重力密度γ=24.0kN/m3。

混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土。

刚材采用R235钢筋、HRB335钢筋。

桥面铺装：为了保护桥梁主体结构，在桥面的最上层设置桥面铺装。

本桥设置2cm厚沥青混凝土和10cm厚C30混凝土作垫层的桥面铺装。

桥面伸缩缝：为了保证桥跨结构在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。

设计依据：1、《桥梁工程》,邵旭东主编, 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、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准(JTG B01-2014)正式版.北京:人民交通出版社,2014；4、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015).北京:人民交通出版社,2015；5、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)。

主要技术指标表二、桥梁结构总体布置主梁截面图（单位：mm）纵断面图（单位：cm）主梁横面图（单位：mm）平面布置应当满足以下要求：（1）桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过，小桥的线形及其公路的衔接，应符合路线布设的规定。

（2）从桥梁本身的经济性和施工方便来说，应尽可能避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。

必要时通常不宜大于，在通航河流上则不宜大于。

三、设计详情1. 计算荷载横向分布系数1.1. 当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算横断面对于1#梁：1#梁对于汽车荷载 oq111m 0.8750.43822q η=∑=⨯= 对于人群荷载 1 1.422or r m η== 对于2＃梁：2＃梁对于汽车荷载 21m 1.00.52oq q η=∑=⨯=对于人群荷载 2or m =0 （由于是出现负的，取零，出于安全考虑） 对于3＃梁：3＃梁对于汽车荷载 ()oq31m 10.18750.593752q η=∑=+= 对于人群荷载 30or m =1.2. 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L 15.51.93755 1.6B ==⨯ 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数cq m ，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为1.6米。

()()()522222222212345i 11.62 1.60 1.6 1.6225.6aa a a a =++++=⨯+++-+-⨯=∑（1）求1＃梁横向影响线的竖标值：1＃梁影响线()221115212 1.6110.6n 525.6i i a a η=⨯=+=+=∑ 151552110.20.40.2ni i a a a η==-=-=-∑ 可绘制出影响线的零点位置，设零点位置至1号梁距离为x 则4 1.60.60.2X ⨯-X=可得 4.8X =设人行道缘石至1号梁轴线的距离∆则()74 1.60.32-⨯∆==1号梁的活载横向分布系数可计算 对于汽车荷载()()112341110.64.6 2.8 1.50.30.538222 4.8cq q q q q q m ηηηηη==+++=⨯⨯++-=∑ 对于人群荷载10.60.754.80.30.6844.82cr r m η⎛⎫==⨯++= ⎪⎝⎭（2）求2＃梁横向影响线的竖标值：2＃梁影响线()12215212 1.6 1.6110.20.20.4n 525.6i i a a a η=⨯⨯=+=+=+=∑()25255212 1.6 1.6110n 525.6ii a a a η=⨯⨯=-=-=∑ 由21η、25η绘制2＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置 零点位置为5号梁处 4 1.6 6.4X =⨯= 对于汽车荷载：()()2121234110.45.9 4.1 2.8 1.00.43125226.4cq q q q q m η=⨯X +X +X +X =⨯⨯+++=X对于人群荷载 2120.40.756.40.30.4426.42cr r r m ηη⎛⎫==X =⨯++= ⎪X⎝⎭（3）求 3＃梁横向影响线的竖标值3＃梁影响线3110.25η==、3510.25η==对于汽车荷载 ()3110.240.422cq qm η==⨯=∑ 对于人群荷载 30.20.20.4cr r m η==+= 2. 主梁内力计算2.1. 恒载集度（1）主梁：mKN g /15.1026)18.06.1(214.008.03.118.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯= （2）横隔梁 对于边主梁：mKN g /975.06.12265216.015.0218.06.1214.008.00.12=÷⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=对于中主梁：m KN g g /95.12975.0223=⨯=⨯= （3）桥面铺装层：m KN g /948.35267)12.006.0(2124702.04=÷⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯+⨯⨯=每侧栏杆及人行道构件重量的永久作用设为4.5KN/m （4）栏杆和人行道：m KN g /8.15/25.45=⨯= 作用于边主梁的全部恒载强度：m KN g g i /873.16==∑ 作用于中主梁的全部恒载强度：m KN g g i /848.17.==∑2.2. 恒载内力的计算边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力（边跨）跨中弯矩 m KN g l l M l /551.329873.1645.125.12214212=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=跨中剪力 20l V =支点剪力 m KN Q /456.1055.12873.161210=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩：m KN g l l M L /192.247873.16165.1235.1221163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=1/4跨处剪力：m KN Q /728.52873.1625.05.124121873.1675.05.12432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=2#、3＃及4#梁内力（中间跨）跨中弯矩 m KN g l l M l /180.348848.1745.125.12214212=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 跨中剪力 20l V =支点剪力 m KN Q /55.1115.12848.171210=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩：m KN g l l M L /166.261848.17165.1235.1221163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=1/4跨处剪力：m KN Q /719.69848.1725.05.124121848.1775.05.12432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=2.3. 活载内力2.3.1. 汽车荷载冲击系数主梁横截面图结构跨中处的单位长度量：m kg g G m c /714.10358.91015.103=⨯== 主梁截面形心到T 梁上缘的距离：()()13081411181301581822241.380.414111581818130y cm m +⨯⨯+⨯-⨯===⨯-+⨯ 跨中截面惯性矩：()()2233811111301581811158181141.4181301813041.40.0660********c I m ⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯+-⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭查表 E 取210/1045.3m KN ⨯1082233.143.0100.0660109.212215.50.995910c c EI f Hzl m π⨯⨯⨯===⨯⨯Hz m EI l f c C 9.14714.1035100660.01045.35.122281022=⨯⨯⨯⨯==ππHz Hz f 149.14≥=45.0=μ 所以冲击系数：45.145.011=+=+μ2.3.2. 汽车荷载作用公路—ⅠⅠ级，车道荷载 q k =0.75×10.5 N/m=7.875 N/m 。

对于集中荷载，当5l ≤时，180/k P KN m =；当50l ≥时，360/k P KN m = 当550l <<时，采用内插法KN P k 5.157)180360(55055.1218075.0=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯--+⨯=当计算剪力时候 KN P K 1892.15.157=⨯=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 1.0ξ= 跨中弯矩影响线如下图下层2.3.3. 跨中弯矩的设计321531.1945.125.12214m l l =⨯⨯=⨯⨯=Ω 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： 对于1#梁车道均布荷载作用下()m KN q m M k cq q lk.985.119531.19875.7538.0145.1.11,2=⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅+=ζμ车道集中荷载作用下 ()m KN y P m M k k cq P lk.955.383125.35.157538.0145.1.11,2=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅+=ζμ则m KN M M M kkP lq ll .940.503955.383985.119,2,22=+=+=跨中人群荷载最大弯矩 人群荷载集度KN P or 313=⨯=m KN P m M or cr rl ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=078.40531.193684.01,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：()()1221,21115.51.376610.43125166.5 1.376610.431257.87530.031523.3774cq k k cq k Q k Mm P y m q KN m μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度：对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：()()1332,21115.51.376610.4166.5 1.376610.47.87530.031498.5144cq k k cq k Q k Mm P y m q KN m μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅mKN .948.403531.19875.743125.0145.145.125.15743125.0145.1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=m KN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=677.374531.19875.74.0145.145.125.1574.0145.1计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度：mKN P m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=437.23531.1934.0321,22.3.4. 跨中剪力的计算 跨中剪力影响线如下图：2125.325.1221221m l =⨯=⋅=Ω对于1＃和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()1111,2111.376610.538199.80.5 1.376610.5387.875 3.87596.59cq k k cq k Q k Qm P y m q KNμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=计算人群荷载的跨中剪力：mKN P m Qor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=413.6125.33684.0121,2对于2＃和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()1,022111.376610.43125199.80.5 1.376610.431257.875 3.87577.42Q k cq k k cq k Q m P y m q KNμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=计算人群荷载的跨中剪力：mKN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=917.92125.3875.7538.0145.15.0189538.0145.1mKN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=481.74125.3875.743125.0145.15.018943125.0145.1mKN P m Qor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=144.4125.33442.0221,2对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()1,033111.376610.4199.80.5 1.376610.47.875 3.87571.812Q k cq k k cq k Q m P y m q KNμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=计算人群荷载的跨中剪力：mKN P m Qor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=75.3125.334.0321,22.3.5. 支点截面剪力的计算 剪力影响线如下图所示：2125.325.1215.02121m l =⨯⨯=⋅⋅=Ω横向分布系数变化区段的长度 m a 74.251.325.12=-= 对于1＃和5#梁mKN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=084.69125.3875.74.0145.15.01894.0145.1附加三角形重心影响线坐标 ： m y 917.05.12125.3315.121=÷⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=-()()()()()1,0110111123.91.376610.538199.81 1.376610.6847.8757.75 1.376610.4380.53827.8750.916203.502Q k cq k k cq k q cqi k aQ m P y m q m m q yKNμξμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω++⋅⋅⋅-⋅⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯= 计算人群荷载的支点剪力：()()()2,01123.90.684 3.57.75 1.4220.684 3.50.9160.08423.592Q cr or or cri or aQ m P m m P yKN =⋅⋅Ω+⋅+⨯⋅=⨯⨯+⨯-⨯⨯+=对于2＃和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：()KN 434.177916.0875.7538.0438.0274.2145.1125.3875.7684.0145.11198538.0145.1=⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=()()KN45.9084.0916.03684.0422.1274.2125.33684.0=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=()()()()()1,022*******3.91.376610.43125199.81 1.376610.431257.8757.75 1.376610.50.4312527.8750.916156.175Q k cq k k cq k q cq k aQ m P y m q m m q yKNμξμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω++⋅⋅⋅-⋅⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯=计算人群荷载的支点剪力：()()()2,022223.90.442 3.57.7500.442 3.50.9160.0848.9732Q cr or or cr or aQ m P m m P yKN =⋅⋅Ω+⋅+⨯⋅=⨯⨯+⨯-⨯⨯+= ()KN327.2084.0916.03)442.00(274.2125.33442.0=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：()()()()()()1,03303311123.91.376610.4199.81 1.376610.47.8757.75 1.376610.593750.427.8750.9160.084147.687Q k cq k k cq k q cq k aQ m P y m q m m q yKN μξμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω++⋅⋅⋅-⋅⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯+= ()()KN 924.126084.0916.0875.74.059375.0274.2145.1125.3875.74.0145.111894.0145.1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 计算人群荷载的支点剪力：()()()2,033323.90.4 3.57.7500.4 3.50.9160.0848.122Q cr or or cr or aQ m P m m p yKN=⋅⋅Ω+⋅+⨯⋅=⨯⨯+⨯-⨯⨯+=KN548.134916.0875.7)43125.05.0(274.2145.1125.3875.743125.0145.1118943125.0145.1=⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=()KN 106.2084.0916.03)4.00(274.2125.334.0=+⨯⨯-⨯+⨯⨯= 2.3.6. 1/4跨弯矩的计算 1/4跨弯矩的影响线如下图2648.14165.1235.122116321m l l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω mly k 344.2163==对于1#和5#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()1111,4111.376610.538166.5 2.906 1.376610.5387.87522.52489.688cq k k cq k Q k Mm P y m q KN m μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅m KN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=984.377648.14875.7538.0145.1344.25.157538.0145.1 计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度：112,40.684 3.522.5253.913cr or Q k Mm p KN m =⋅⋅Ω=⨯⨯=⋅m KN⋅=⨯⨯=058.30648.143684.0 对于2#和4#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()1221,4111.376610.43125166.5 2.906 1.376610.431257.87522.52392.523cq k k cq k Q k Mm P y m q KN m μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅m KN .985.302648.14875.743125.0145.1344.25.15743125.0145.1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： KN P or 313=⨯=122,40.442 3.522.5234.838cr or Q k Mm p KN m =⋅⋅Ω=⨯⨯=⋅mKN ⋅=⨯423.19648.143442.0 对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()1331,4111.376610.4166.5 2.906 1.376610.47.87522.52364.08cq k k cq k Q k Mm P y m q KN m μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅m KN ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=029.281648.14875.74.0145.1344.25.1574.0145.1 计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： KN P or 313=⨯=122,40.4 3.522.5231.528cr or Q k Mm p KN m =⋅⋅Ω=⨯⨯=⋅mKN .578.17648.1434.0=⨯⨯ 2.3.7. 1/4跨剪力的计算 1/4跨剪力影响线如下图：2516.375.045.1235.075.04321m l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1＃和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力：()()1,011111.376610.538199.80.75 1.376610.5387.875 4.359136.404Q k cq k k cq k Q m P y m q KNμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=KN 179.132516.3875.7538.0145.175.0189538.0145.1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 计算人群荷载的跨中剪力：112,20.684 3.5 4.35910.435cr or Q k Qm p KN =⋅⋅Ω=⨯⨯=KN215.7516.33684.0=⨯⨯= 对于2＃和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力：()()1,022111.376610.43125199.80.75 1.376610.431257.875 4.359109.338Q k cq k k cq k Q m P y m q KNμξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=KN 959.105516.3875.743125.0145.175.018943125.0145.1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 计算人群荷载的跨中剪力：122,20.442 3.5 4.359 6.743cr or Q k Qm p KN =⋅⋅Ω=⨯⨯=KN662.4516.33442.0=⨯对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()1,033111.376610.4199.80.75 1.376610.47.875 4.359101.415Q k cq k k cq k Q m P y m q KN μξμξ=+⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=KN274.98516.3875.74.045.175.01894.0145.1=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=计算人群荷载的跨中剪力：132,20.4 3.5 4.359 6.1026cr or Q k Qm p KN =⋅⋅Ω=⨯⨯=KN219.4516.334.0=⨯⨯ 2.3.8. 荷载组合1112()nno ud o Gi Gik Q q k c Qj QJK i j r s r r s r s r s φ===++∑∑其中 1.2Gi r =，1 1.4Q r =，1.4Qj r =， 1.0o r =，0.8c φ=跨中弯矩组合：跨中剪力组合：支点剪力组合：1/4跨弯矩组合：1/4跨剪力组合：3. 持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算3.1. 配置主梁受力钢筋由弯矩基本组合计算表10可以看出，2号和4号梁d M 值最大，考虑到设计施工方便，并留有一定的安全储备，故按2号梁计算弯矩进行配筋。