桥梁工程课程设计报告书一、设计资料1桥面净宽净-7 +2 X.5m人行道2 主梁跨径及全长标准跨径l0 =21.70m （墩中心距离）计算跨径 l =21.20m （支座中心距离）主梁全长I全=21.66m （主梁预制长度）3 设计荷载公路— I 级；人群荷载 3.0kN m 24 设计安全等级二级5 桥面铺装沥青表面处厚5cm （重力密度为23kN m3），混凝土垫层厚6cm （重力密度为24 kN m3），T梁的重力密度为25 kN m36 T 梁简图如下图沥青混凝土50mm"水泥混凝土垫层60mm二、设计步骤与方法I •行车道板的内力计算和组合（一）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沥青表面g i : 0.05 X1.0 X23 1.15 kN m混凝土垫层g2: 0.06 X1.0 X24 1.44 kN mT 梁翼板自重g3: g30.08 0.14 1.0 25 2.75 kN m2悬臂板长I。
160 1820.71m弯矩M Ag 1gl1 2-5.34 (0.71)2 1.35kNm22）每米宽板条的恒载内力剪力Q Ag gl o 5.34 0.71 3.79 kN（二）汽车车辆荷载产生的内力主梁截面重心位置:11130 160 1811130 18 -2 2160 18 11 130 1841.18 cm则得主梁抗弯惯矩:I c 丄 160 18 113 1601218 1141.2211~21 18122181302130 41.226.63 106m 4结构跨中处单位长度质量m cm cG 15.45 1039.81.577 103 2 2Ns /m混凝土弹性模量E :10取 E 2.80 1010 N / 由以上数据可得简支梁桥的基频:10O.。
6630003.790 Hz31.577 10按照《桥规规定》f 介于1.5Hz 和14Hz 之间，冲击系数按照下式计算:1 1 0.1767Inf 0.0157 1.22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 1+ =1.223）作用于每米宽板条上的弯距为：Pb 1140 20.82… M Ap 1 I 。
— 1.30.7114.18 kN mp4a 44 3.24 4 作用于每米宽板条上的剪力为：P140 2 Q Ap 11.328.52 kNp4a4 3.24（三）内力组合1）承载能力极限状态内力组合计算M ud 1.2M Ag 1.4M AP 1.2 （ 1.35） 1.4 （ 14.18） 21.47 kN mQ ud 1.2Q Ag 1.4Q AP 1.2 3.79 1.4 28.52 44.48 kNEI c3.14 2.802l 2m c22）正常使用极限状态内力组合计算M ud M Ag 0.7M AP 1.35 0.7 （ 14.18）11.28 kN mQ ud Q Ag0.7Q AP 3.79 0.7 28.52 23.75 kNn .主梁荷载横向分布系数计算（一）当荷载位于支点处时（应按杠杆原理法计算）根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
例如，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.8m，两列汽车车轮的横向最小间距为 1.3m，车轮矩离人行道缘石最少为0.5m。
1#梁车辆荷载P qmaxA1q q 0.438P q人群荷载maxA（r P 0.75 1.656P or由此可得1号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为m）q1 0.438 和m o r1 1.656 （5号同1 号）同理可得2号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：2#梁m oq2 0.5和m or20 （4号同2号）同理可得3号梁在车辆荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为I-------------- A V --------- -3#梁m oq3 0.594 和m or3 0 （二）当荷载位于跨中时（考虑用修正偏心压力法计算）对抗扭修正系数的计算：0.85111 —n2 ain 2 a1i 10.2 0.85 0.4 0.54a i0.2 0.85 0.40.141.402 l 21.22.65 2B 5 1.61GI T I 2 "ET B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，则52 22 3 45 2a ia 1 a 2 a 3 a 4a 5 25.6mi 11号梁横向影响线的竖标值为a 1由11、15绘制1号梁横向影响线，如下图示最不利荷载位置由于I Tncbt 31 33-1.6 0.113 0.300 1.19 0.18332.79 10 3m 4X qi 和x r 分别表示影响线零 121 —na 2 1a 22=0.285 ;25—2 =0.115n 2 a i n 2 aiii 1ii 1于是，1号（5号同1号）梁荷载横向分布系数计算如下（以 点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）： 车辆荷载：人群荷载:m cr1』x r0.564X同理可得2号、4号梁的荷载横向分布系数:2#梁影响线车辆荷载： m cq2 =0.115 ； 人群荷载：m cr2=0.313 同理可得3号梁的荷载横向分布系数:1m cr1 =2qq2q3q4)111(X q1X q2X q3 X q4)0.4553#梁影响线1 2a30 2 ；n2a ii 1 1 2O s0.231n 35nn2O ii 1车辆荷载：m cq3 =0.4 ；人群何载：m cr3=0.2（三）主梁荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路-I级人群何载1,5跨中0.455 0.564支点0.438 1.6562,4 跨中0.115 0.313 支点0.53 跨中0.40.2 支点0.594川.主梁内力计算（一）恒力内力计算1. 恒载集度主梁：g10.18 1.3 1.6 0.18 25 9.76 kN/m1.000.08 0.1421.60 0.182 0.15 5 2521.200.056kN /m对于中主梁： 1g 22 0.056 0.112 kN/m3.63 2 15.45 kN/mg i 9.76 0.056 作用于中主梁的恒载集度为：g 1g i9.76 0.112 3.63 2 15.50 kN/m横隔梁:对于边主梁:2. 恒载内力l/4跨中弯矩影 响线0.753L/41/4跨弯矩影 响线1/4跨剪力1支点剪力影0.25响线响线边跨弯矩剪力影响线计算主梁的弯矩和剪力,2qix 珈2； 2 2桥面铺装层：g3------53.63 kN/m栏杆和人行道：g 425 - 52 kN/m0.05 7 23 0.06 7 24 作用于边主梁全部恒载 g 为：gg 2（二）活载内力计算1.公路-1级中集中荷载计算弯矩效应时计算剪力效应时 公路-1级中均布荷载2.冲击系数口11 0.17671n f P k 计算 P kP k q k主梁个计算截面的恒载剪力和弯矩值，列于下表中21 2 5 180 1246 kN50 51.2 238 295.2 kN 10.5 kN/m0.01571.22因双车道不折减，故E =13. 跨中弯矩M 丨计算2跨中弯矩影响线如下图巩:1 2 1 2 2l影响线面积：—I2—21.2256.18 m2; y — 5.38 8 4由于跨中弯矩横向分布系数1号，5号梁最大，所以只需计算计算如下：(1)对于1号梁公路-I级汽车活载的跨中弯矩：M1 1 m cq1 q k p k y 1.22 1 0.455 10.5 56.18q2人群荷载的跨中弯矩：M1 m cr1 P r 0.564 3 1.5 56.18 142.58kN mr2(2)对于2号和4号梁公路-I级汽车活载的跨中弯矩：M1 1 m cq2 q k P k y 1.22 1 0.115 10.5 56.18q2人群荷载的跨中弯矩M1m cr2P r 0.313 3 1.5 56.18 79.13 kN m r21号，5号梁的弯矩,246 5.31051.19kN m246 5.3265.68kN m(3) 对于3号梁公路-I 级汽车活载的跨中弯矩:M l 1m cq3 q k P k y 1.22 1 0.4 10.5 56.18 246 5.3 924.12kN m2q人群荷载的跨中弯矩M 1m cr3p r 0.2 3 1.5 56.18 50.56 kN mr 24. 跨中剪力Q i 计算2跨中剪力影响线如下图：鉴于跨中剪力Q i 影响线的较大坐标位于跨中部分， 故也采用全跨统一的荷载横向分布2系数m cq 来计算。
1 1 2影响线面积为：21.2 0.5 2.688 m ； y 0.5 2 2(1) 对于1号和5号梁公路-I 级汽车活载的跨中剪力：Q 11 m cq1q kp k y 1.22 1 0.455 10.5 2.688 295.2 5.3 97.60kN2qq人群荷载的跨中剪力：Q 1 m cr1q r 0.564 3 1.5 2.688 6.82 kNr2(2)对于2号和4号梁公路-I级汽车活载的跨中剪力:Q i 1 m cq2 q k P k y 1.22 1 0.115 10.5 2.688 295.2 5.3 24.67kN 2q人群荷载的跨中剪力：Q1m cr2q r0.313 3 1.5 2.688 3.79 kNr2(3)对于3号梁公路-I级汽车活载的跨中剪力：Q1 1 m cq3q k p k y 1.22 1 0.4 10.5 2.688 295.2 5.3 85.80kN—q2人群荷载的跨中剪力：Q l m cr3.q r. 0.2 3 1.5 2.688 2.42 KNr25. 支点剪力Q o算剪力影响线如下图所示：影响线面积为：-21.2 1 10.6m2；y=1 2横向分布系数变化区段的长度：a=^^^ 4.85 5.75m附加三角形重心影响线坐标：Y 1Q0均q k m cq1 m cqi y1.2 25 75105 [O.455 10.6 飞。
4380.455 0.910] 61.21KNQ0集m0q1P k y=1.22 1 0.438 295.2 157.74kNQ 0 Q0均Q0集61.21 157.74 218.95kN人群荷载支点剪力：Q°r m cr1q r m or1 -m cr1(2) 对于2#和4#梁564 3 1.5 10.65 75(1.656 0.564) 3 1.5 0.910=39.76kN公路一一I级汽车活载的支点剪力:Q0均 1 q k m cq2 m cq2=1.22 X1 X10.5 X[0.115X10.6+ 5.752x(0.5-0.115 ) X0.910]Q0集1121.2 — 5.7530.91021.2(1) 对于1#和5#梁公路一一I级汽车活载的支点剪力=28.52kNm0q2P k y =1.22 X1 X0.5 X295.2 X1=180.07kN Q。