《桥梁工程》课程设计学生姓学教学院专业年指导教职单2017年7月目录1.设计资料 (1)1.1题目 (1)1.2设计资料 (1)1。

3设计内容 (3)1。

4参考资料 (3)2。

计算说明书 (5)2.1各种参数计算 (5)2。

2桥面板内力计算 (6)2。

2。

1单悬臂板内力计 (6)2.2.2铰接悬臂板内力计算 (7)2。

2。

3主梁内力计算 (8)2。

2.4横隔梁内力计算 (18)2。

2。

5挠度、预拱度计算 (21)11。

设计资料1。

1题目装配式预应力混凝土简支T 形梁桥计算1.2设计资料1. 主梁细部尺寸单片主梁的梁宽为1.78m ，其细部尺寸如图1-1所示图1—1单片主梁示意图2. 桥梁净空一净14+2米（如图1-2所示）图1—2桥梁横断面示意图3. 跨径和全长（如图1—3所示)图1—3主梁立面图标准跨径主梁30.00b l m =;计算跨径29.50b l m =；预制全长29.96l m =全；4. 上部结构主梁布置图(如图1-4所示）(单位：cm ）图1-4主梁布置图5. 设计荷载公路—Ⅰ级,人群23.0/KN m 。

6. 材料主梁：混凝土强度等级C50，容重263/KN m ；桥梁铺装为C25混凝土垫层厚6。

5~17cm ，容重253/KN m ，沥青混凝土厚2cm;容重243/KN m 。

7. 设计方法杠杆原理法、偏心压力法和极限状态设计法等。

8.设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；（2)《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）；（3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTG D62—2004).1。

3设计内容1.桥面板内力计算计算T梁翼板所构成的铰接悬臂板和悬臂板的设计内力。

2.主梁内力计算1)计算各主梁的荷载横向分布系数；2)计算主梁在荷载作用下跨中截面的弯矩、支点和跨中截面的剪力;3.进行主梁内力组合,并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图。

4.横隔梁内力计算5.挠度、预拱度计算计算主梁跨中的挠度，并考虑是否需要设置预拱度。

6.图纸绘制(利用AutoCAD软件绘制至少3张A4图纸，可以从以下几个方面考虑）.1.4参考资料1。

姜福香主编。

桥梁工程.北京：机械工业出版社，20162.姚玲森主编。

桥梁工程。

北京：人民交通出版社，20133.刘立新主编.混凝土结构设计原理。

武汉：武汉理工大学出版社，20114.叶见署主编.结构设计原理.北京:人民交通出版社，20175.黄侨主编。

桥梁混凝土结构设计原理计算示例。

北京：人民交通出版社,20066。

贾金青编著。

桥梁工程设计计算方法及应用.北京：中国建筑工业出版社，201052.计算说明书2.1各种参数计算1。

主梁自重主梁截面面积：3380990.8099S cm m ==主梁重力集度：260.809921.0574k /g S N m γ==⨯= 2。

横隔梁横隔梁截面面积：2310050.5 1.00505S cm m == 体积:31.005050.180.18909V Sh m ==⨯= 重量:260.18909 4.703634M V kN γ==⨯= 总重量:=4.703634752=329.25438;M kN ⨯⨯⨯总=1.8832/29.146M g kN m =⨯总3.栏杆与人行道面积：20.1010.30 1.6=0.58S m =⨯+⨯ 重量：0.5829.14225845.06M kN =⨯⨯⨯=4.8333/29.146Mg kN m ==⨯4。

主梁翼缘板平均厚度 1640=20.50.20580s t cm m l ===翼缘翼缘5.桥面三角垫层面积与平均厚度21(0.080.18)50.652S m =+⨯=0.650.130.55S h m b === 20.6525 5.4167/6g kN m ⨯⨯==6。

面层沥青平均重度25240.052/6g kN m ⨯⨯⨯==2.2桥面板内力计算2.2。

1单悬臂板内力计单悬臂板内力计算图示如图2—1所示 （1)恒载计算（以纵向1m 宽板进行计算）112250.1011 6.2525 1.610.3015/0.81260.8010.205 4.264/kNq kN m q kN m =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=栏杆：G 人行道板：翼缘板：1201()(15 4.624)0.80 6.2521.9492G G Q q q l G Q kN=+⨯+=+⨯+= 图2-1单悬臂板 (2）活载计算2203.0 1.616.0/0.81=-0.560.80 1.922=3.0 1.6=4.8N q kN mM ql kN m Q k ⨯⨯===-⨯⨯=-⨯人人(3）内力组合0=()=-1.0(1.215.22698 1.40.8 1.92)-20.42C G G C M M M kN m γγγϕ+⨯⨯+⨯⨯=悬人0=()=1.0(1.221.9492 1.40.8 4.8)31.72C G Q C Q Q Q kNγγγϕ+⨯⨯+⨯⨯=悬人2.2.2铰接悬臂板内力计算铰接悬臂板内力计算图示如图2-2所示 （1)恒载计算（以纵向1m 宽板进行计算）①每延米恒载:g沥青：10.05 1.024 1.2/g kN m =⨯⨯=C25混凝土垫层:20.13 1.025 3.25/g kN m =⨯⨯= 翼缘板自重：30.205 1.026 5.33/g kN m =⨯⨯= 所以:g=123=1.2 3.25 5.33=9.78.g g g kN m ++++②每米宽板的恒载内力 图2—2铰接悬臂板示意图22000.50.59.780.8 3.1296/9.780.87.824G G M gl kN mQ gl kN=-=-⨯⨯===⨯=（2）车辆荷载计算根据《车辆桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）可知，后轮着地：110.2;0.6;a m b m ==① 单个车辆作用时有11020.62(0.130.05)0.96(2)20.22(0.130.05)20.8 2.16b b h ma a h l m=+=+⨯+==++=+⨯++⨯=作用在每米宽板条上的弯矩为 01400.96(1)()(10.3)(0.80)11.80444 2.164SP P b M l kN m a μ=-+-=-+⨯-=-⨯ 作用在每米宽板条上的剪力为 140Q (1)(10.3)21.0644 2.16SP P kN a μ=+=-+⨯=⨯ ② 两个车辆同时作用有11020.62(0.130.05)0.96(2)20.22(0.130.05) 1.420.8 3.56b b h ma a h l m=+=+⨯+==++=+⨯++++⨯=作用在每米宽板条上的弯矩为 0221400.96(1)()(10.3)(0.80)14.31444 3..564SP P b M l kN m a μ⨯=-+-=-+⨯-=-⨯ 作用在每米宽板条上的剪力为 22140Q (1)(10.3)25.5644 3.56SP P kN a μ⨯=+=-+⨯=⨯ 经计算分析，当两个后轮同时作用在铰接悬臂板上时活载内力最大。

（3）内力组合0=()C G G SP M M M γγγ+悬=-1.0(1.2 3.1296 1.414.31)-23.79kN m ⨯⨯+⨯=0=()C G Q SP Q Q Q γγγ+悬=1.0(1.27.84 1.425.56)45.19kN ⨯⨯+⨯=2.2.3主梁内力计算 2.2。

3.1结构重力集度分别考虑预制梁自重和桥面铺装、人行道栏杆和重力集度。

（1） 按跨中截面计算预制梁每延米重力集度：1g 21.0574/kN m = （2） 横隔梁、桥面铺装、栏杆、人行道等分摊给6片梁的荷载集度：2g 1.8832 4.8333 5.41672=14.1332/kN m =+++2.2.3.2结构自重产生的内力跨中弯矩:22g 12011()(14.133221.0574)29.143735.216588M g g l kN m =+=+⨯=支点简历：12011v ()(14.133221.0574)29.14512.727022g g g l kN =+=+⨯=2.2.3。

3冲击系数计算（1）简支梁基频：f =331235.190610= 3.872109.81c g g G m g g +⨯===⨯ 经计算得4c =0.39358201I m 查表得4=3.4510Mpa E ⨯，代入相关数据，从而计算出f HZ =且1.5 3.599114Z HZ f HZ H ≤=≤（2）1=10.1767ln 0.015710.1767ln3.59910.0157 1.22f μ++-=+-≈ 2.2。

3。

4各主梁的跨中荷载横向分布系数m c 计算本桥的宽跨比为:100.34320.529.14B l ==< 属于窄桥 抗扭修正系数β的计算： 主梁截面相同，梁间距相等,则 21=1()T GI L EI Bβξ+由于主梁数等于6，则=1.028ξ 根据《公预规》,可取G=0.4E44393582019345090487032910.48703291T p x y I I I I cm m ==+=+==代入数据得：210.94350.40.48701 1.0280.94350.3936E E β==⨯+⨯⨯桥的横向连接刚度比较大，跨中按偏心压力法计算，其中：6n = 222222(135)68i a m =⨯++=∑（1） 第一片梁的影响线竖标值221112115=0.94350.5136668i a n a ηβ+=+⨯=∑ 221162115=0.94350.1802668i a n a ηβ-=-⨯=-∑ （2） 第二片梁的影响线竖标值222222113=0.94350.2916668i a n a ηβ+=+⨯=∑ 222262113=0.94350.0418668i a n a ηβ-=-⨯=∑ （3） 第三片梁的影响线竖标值223332111=0.94350.1806668i a n a ηβ+=+⨯=∑ 223342111=0.94350.1528668i a n a ηβ-=-⨯=∑ 从而绘制出1、2、3、4、5号梁的横向影响线如图2—3所示，按横向最不利布置车轮荷载得到1、2、3、4、5号梁跨中位置处汽车、人群荷载作用的横向分布系数如下：① 第一片梁的跨中横向分布系数110.59762cq i m η==∑ 0.566cr m = ② 第二片梁的跨中横向分布系数110.59342cq i m η==∑ 0.3772cr m = ③ 第三片梁的跨中横向分布系数110.5212cq i m η==∑ 0.2466cr m =图2—3 修正偏心压力法计算荷载横向分布系数简图2.2。