《桥梁工程》课程设计姓名：粟峰班级：交建12-1班学号： 02120482中国矿业大学力学与建筑工程学院二О一五年一月中国矿业大学桥梁工程课程设计简支梁桥课程设计装配式钢筋混凝土T型梁桥设计设计说明书课程编号：021141《桥梁工程》课程设计大纲2周2学分一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节，是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。

其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论，为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。

其任务是通过本次课程设计，要求熟练掌握以下内容：1．梁式桥纵断面、横断面的布置，上部结构构件主要尺寸的拟定。

2．梁式桥内力计算的原理，包括永久作用的计算、可变作用的计算（尤其是各种荷载横向分布系数的计算）、作用效应的组合。

3．梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置，以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算，预拱度的设置。

4．板式橡胶支座的设计计算。

二、适用专业交通土建专业三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计（上部结构），其下部结构为重力式桥墩和U型桥台，支座拟采用板式橡胶支座。

学生在教师的指导下，在两周设计时间内，综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。

基本要求为：计算书应内容完整，计算正确，格式规范，叙述简洁，字迹清楚、端正，图文并茂；插图应内容齐全，尺寸无误，标注规范，布置合理。

五、课程设计内容1．题目：装配式钢筋混凝土简支T 形梁桥设计（上部结构）2．基本资料（1）桥面净空：净m 129-⨯+（2）永久荷载：桥面铺装层容重3m kN 23/=γ。

其他部分3m kN 25/=γ。

（3）可变荷载：汽车荷载，公路-Ⅰ级，人群荷载2m kN 52/.；人行道+栏杆=2m kN 5/。

（4）材料：主筋采用Ⅲ级钢，其他用Ⅱ级钢，混凝土标号C40。

（5）桥梁纵断面尺寸：标准跨径m 35L b =，计算跨径m 2634l .=，桥梁全长m 9634L .=。

3．设计内容（1）纵横断面设计。

根据给定的基本设计资料，参考标准图、技术规范与经验公式，正确拟定桥梁纵断面和横断面的布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定T 形主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。

绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图，T 形梁细部尺寸图。

（2）行车道板计算。

确定行车道板类型，进行行车道板恒载内力计算、活载内力计算、作用效应组合，获得行车道板最大设计内力值。

（3）主梁内力计算。

选取控制截面分别进行主梁恒载内力计算、活载内力计算，以及作用效应的组合计算（含承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态的作用效应组合）。

其中进行主梁活载内力计算时，荷载横向分布系数的计算，要求根据主梁空间位置及主梁间连接刚度的不同，分别对各片主梁采用杠杆原理法、偏心压力法、修正的偏心压力法、铰接板法、G-M 法等来计算荷载横向分布系数，并对荷载横向分布系数的计算结果进行汇总；随后选取其中一种跨中荷载横向分布系数的计算结果与杠杆原理法的计算结果进行主梁内力作用效应的组合计算（含跨中最大弯矩值、跨中最大剪力值和支座截面的最大剪力值），形成各片主梁的内力计算汇总表。

根据内力计算汇总表，确定主梁各截面的最不利内力值作为设计值。

（4）配置钢筋及验算。

根据主梁跨中最大弯矩设计值，进行主梁纵向受拉钢筋的配置；根据主梁跨中最大剪力设计值和支座截面的最大剪力设计值，进行弯起钢筋和箍筋的配置。

根据以上钢筋配置进行主梁正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯，和变形、裂缝的验算，设置预拱度，保证主梁有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

绘制跨中截面钢筋布置图，弯起钢筋和箍筋布置图。

（5）板式橡胶支座设计。

确定支座的平面尺寸、确定支座的高度、验算支座的偏转情况，验算支座的抗滑稳定性。

六、主要参考书1.《桥梁工程》刘夏平主编，科学出版社，20072．《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004），人民交通出版社3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004），人民交通出版社4．《桥梁混凝土结构设计原理计算示例》黄侨，王永平编著，人民交通出版社，2006 七、评价方式结合学生课程设计期间独立完成的情况、计算说明书的质量综合评价。

八、说明本课程设计安排在《桥梁工程》课程讲授完成后集中2周进行。

条件许可也可以穿插在课程讲授过程中进行，效果更好。

大纲制定者：朱玉晓大纲审定者：大纲批准者：目录1设计基本资料 (1)2行车道板的计算 (2)2.1恒载及其内力 (2)2.2车辆荷载产生的内力 (2)2.3荷载组合 (3)2.4行车道板配筋 (3)3荷载横向分布系数计算 (4)3.1杠杆原理法 (4)3.2铰接板法 (5)3.3荷载横向分布系数汇总 (8)4主梁内力计算 (8)4.1恒载内力的计算 (8)4.2活载内力的计算 (9)4.3内力组合 (12)5钢筋配筋及验算 (13)5.1主筋配置及验算 (13)5.2腹筋配置及验算 (15)6变形验算 (19)6.1挠度验算 (19)6.2裂缝宽度验算 (21)7支座设计与计算 (22)7.1确定支座平面尺寸 (22)7.2确定支座的厚度 (23)7.3验算支座偏转情况 (24)7.4验算支座的抗滑稳定性 (24)装配式钢筋混凝土T型梁桥设计课程设计说明书1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（a），横向设6片主梁。

主梁高度依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为35m，选2.5m；翼板宽2.0m，腹板宽0.24m。

（2）可变荷载：公路-I级，人群荷载2.5kN/㎡，人行道+栏杆=5kN/㎡。

（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3级钢，其他用2级钢，混凝土标号C40。

（5）桥梁纵断面尺寸：标准跨径L b=30m，计算跨径L=34.26m，主梁全L=34.96m，横断面布置见图1（b）。

纵向设横隔梁八道，均布设置。

横隔梁高度为0.72h=180cm；厚度为16cm。

（a) 桥梁横断面布置（b）桥梁横隔梁布置图12行车道板的计算主梁间距2cm ，预制宽度198cm ，主梁间连接采用铰接法。

故各主梁中间的行车道板按铰接悬臂板计算，边梁外侧行车道按悬臂板计算。

根据横断面布置图，边梁外侧行车道板因只有恒载作用，无汽车荷载作用，故其内力较小，在此不做计算。

以下仅计算铰接板。

2.1恒载及其内力以纵向1m 宽的板条进行计算（1）每延米板上的恒载g沥青混凝土面层g1：m kN 84123010.08g 1/..=⨯⨯=C40 混凝土垫层g2：m kN 2522501090g 2/...=⨯⨯=T 形梁翼板自重g3： m kN 50425012240120g 3/....=⨯⨯+= ——————————————————————————————————合计：m kN 598g g i /.==∑（2）每米宽板条的恒载内力为： 弯矩：m kN 33388059821gl 21M 20Ag 2⋅-=⨯⨯-=-=... 剪力：kN 567880598gl V 0Ag ...=⨯==2.2车辆荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上，P=140kN ，汽车荷载后轮的着地长度为a 1=0.2m ，宽度为b 1=0.6m 。

则得：()()m9400900802600h 2b b m 5400900802200h 2a a 1212........=+⨯+=+==+⨯+=+= 荷载对于悬臂根部的有效宽度：m 703418802540d l 2a a 01....=+⨯+=++=冲击系数：3.0=μ作用于每米宽板条上的弯矩为：()m kN 8615494088070341402314b l a 4p 21M 10Ap ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-μ+-=..... ()kN 59247034140231a 4p 21V Ap ...=⨯⨯⨯=μ+= 2.3荷载组合 弯矩组合：()()m kN 543286158133321M 41M 21M Ap Ag A ⋅-=-⨯+-⨯=+=.......剪力组合：kN 335359248156721V 41V 21V Ap Ag A .......=⨯+⨯=+=2.4行车道板配筋钢筋：HRB335，MPa 280f sd = ，混凝土C40，MPa 418f cd .=，MPa 651f td .=，b 0.56ξ= 取1m 长行车道板（1）混凝土受压区X根部h=24cm,a=3cm选用B 12，则cm 4202d a h h 0.=--= 根据D62 第5.2.2条规定：m0102204001108415432012h b f M 30cd d 0......=χ⎪⎭⎫ ⎝⎛χ-χ⨯⨯≤⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛χ-χ≤γ 验算：0101102040560h 0b ....≥=⨯=ξ（2）配受力筋根据D62 第5.2.2条规定：2433sd cd s cd s sd m 10576102800100110418f b f A b f A f -⨯=⨯⨯⨯⨯=χ=χ=.... 选 B 12150@ 2s cm 131A .=2s 21s cm 576A cm 5471311501000A .../=>=⨯=(3)截面验算根据D62 第5.2.9条0k cu 30bh f 10510Vd ⋅⨯⨯≤γ.右边=>=⨯⨯⨯⨯kN 68921410040105103.左边，满足要求根据D62 第5.2.10条0td 230bh f 10500V d α⨯≤γ-.右边=<=⨯⨯⨯⨯-kN 551672141000651105003...左边仅按构造配置分布钢筋（4）配分布钢筋选B 10 200@ 实际22mm 3922d =π （5）承载力验算 bf A f b f A f cd s sd cd s sd =χ⇒χ= 验算0b h ζm kN 5432m kN 45382h b f M 0cd y ⋅>⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛χ-χ=..3荷载横向分布系数计算3.1杠杆原理法假设桥面板在主梁上断开,当做沿横向支撑在主梁上的简支梁或悬臂梁考虑。