广东工业大学课程设计任务书一、课程设计的内容1、教学目的：学生通过桥梁工程设计的训练，可以进一步掌握在桥梁工程课本中所学到理论知识，并经过亲自做桥梁工程设计来熟悉设计方法、计算理论、计算公式，熟悉在桥梁设计中如何运用桥梁规范，为今后的毕业设计及走上工作岗位打下一个良好的专业基础。

2、设计基本资料：说明：学生共分为四个小组，每个小组基本资料不同，简支梁主梁高H分别取为：130CM、133CM、135CM、139CM，见图1。

1）桥面净宽：净7+2×0.75M2）设计荷载：汽车“公路—Ⅰ级，人群荷载：3KN/M23）材料：主筋：Ⅱ级，构造筋：Ⅰ级混凝土：桥面铺装：C25，主梁：C304）结构尺寸：详见图1、图2主梁：计算跨径：L=1950cm全长：L=1996cm3、设计计算内容：1）计算行车道板内力，并据此计算和配置翼板主筋。

行车道板按铰接板计算; 汽车荷载：按车辆荷载计算。

2） 主梁设计计算：①、 计算主梁1＃、2＃、3＃在汽车、人群荷载作用下的横向分布系数。

支点用杠杆法，跨中用G —M 法。

②、 桥梁沿跨长纵向按IL(影响线)布载求活载内力。

③、计算活载跨中弯矩时，不考虑横向分布系数沿桥长方向的变化，计算支点活载剪力时，要计入横向分布系数沿跨长方向的变化的影响。

④、 主梁控制截面：M 中 、M 1/4 、Q 支点⑤、 主梁跨中截面受拉主筋计算（其余钢筋不算）。

⑥、计算活载挠度及预拱度。

参见教材第172页公式。

图 23）横隔梁内力计算，并据此计算配置主筋（按T形截面配置下缘受拉主筋）。

说明：①、横隔梁内力计算采用“偏心法”，取中横隔梁计算。

②、控制截面：M3、M2-3、Q1右、Q1-2右4、绘图内容：1）上部构造纵、横剖面图（纵断面只画主梁，参见教材第152页，图2-5-55，但尺寸要改变）。

2）主梁配筋图（参考教材第81页，图2-4-15绘制，但主筋按自己计算值配制，梁高按各组的H值计）。

二、课程设计的要求与数据1、必须严格执行各桥梁设计规范，每一设计步骤都必须按规范的要求进行，要训练会查规范、会用规范。

2、设计中多参阅有关资料，特别是对于没有设计经验的初学者来讲，更应多借鉴前人的设计经验和实例。

3、绘制桥梁设计图时必须按桥梁设计图纸的规定进行绘制，从线形、布置、到标注方式都力求准确无误，不得自行、随意设定图中的各项参数。

4、养成科学的求真务实态度，要求计算准确，计算说明书格式要规范，计算中所取各种参数要有根有据。

三、课程设计应完成的工作1、计算行车道板内力，并据此计算和配置板主筋。

2、主梁设计计算，并据此计算配置主筋。

3、横隔梁内力计算，并据此计算配置主筋4、绘图内容：上部构造纵、横剖面图主梁配筋图四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献1、王序森等.桥梁工程.北京：中国铁道出版社，19952、公路桥涵施工技术规范实施手册(JTJ041-2000)3、姚玲森.桥梁工程.北京：人民交通出版社，20054、凌治平等.基础工程.北京：人民交通出版社，20045、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）.北京：人民交通出版社19866、金成棣.预应力混凝土梁拱组合桥梁-设计研究与实践.北京：人民交通出版社，20017、马保林.高墩大跨连续刚构桥. 北京：人民交通出版社，20018、吴胜东等.斜拉桥-润扬长江公路大桥建设. 北京：人民交通出版社，20059、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）. 北京：人民交通出版社，200410、雒文生.水文学.北京：中国建筑工业出版社，200411、易建国.混凝土简支梁(板)桥. 北京：人民交通出版社，201212、Man-Chung Tang.Cable-Stayed Bridges.2000 by CRC Press LLC13、Kenneth J. Fridley.Timber Bridges.2000 by CRC Press LLC14、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范.（JTG D62-2004）北京：人民交通出版社，2004发出任务书日期：2014年9月12日指导教师签名：计划完成日期：2014年9月26日基层教学单位责任人签章：主管院长签章计算书(梁高139cm)一.荷载及其效应（一）每延米板上的恒载g沥青混凝土层面：10.02 1.0230.46(/)g kN m =⨯⨯=C25混凝土垫层：()20.060.12g 1.024 2.16/2kN m +=⨯⨯= T 梁翼缘板自重：30.11 1.025 2.75(/)g kN m =⨯⨯=合计： 5.37(/)i g g kN m =∑=（二）永久荷载产生的效应弯矩：22011 5.370.71 1.35()22Ag M gl kN m =-=-⨯⨯=-⋅剪力：0 5.370.71 3.81()Ag Q gl kN ==⨯=（三）车辆荷载产生的效应将后轮作用于铰缝轴线上，如1图所示： 后轮轴载为140P kN =，轮压分布宽度如1图所示：对于车轮荷载中后轮的着地长度为20.20a m =，宽度为20.60b m =[由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）查得].则得:1220.2020.110.42()a a H m =+=+⨯= 1220.6020.110.82()b b H m =+=+⨯=荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：1020.4220.71 1.4 3.24()a a l d m =++=+⨯+=冲击系数取：1 1.3μ+= 作用于每米宽板条上的弯矩为：10111400.82(1)2() 1.32(0.71)14.18()44 3.2444Ap b P M l kN m a μ=-+⨯⋅-=-⨯⨯⨯⨯-=-⋅作用于每米宽板条上的剪力为：图 111140(1)2 1.3228.09()4 3.244Ap P Q kN a μ=+⨯=⨯⨯⨯=（四）荷载组合 恒+汽：1.2 1.4 1.2( 1.35) 1.4(14.18)21.47()A Ag Ap M M M kN m =+=⨯-+⨯-=-⋅ 1.2 1.4 1.2 3.81 1.428.0943.90()A Ag Ap Q Q Q kN =+=⨯+⨯=所以，行车道板的设计内力为：21.47A M kN m =-⋅43.90A Q kN =二．主梁计算（一）主梁的荷载横向分布系数1跨中荷载弯矩横向分布系数（按G-M 法） （1）主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I ①求主梁截面的重心位置x a因桥面铺装层最厚与最薄处的厚度分别为8cm 和14cm 。

故平均板厚：11(814)11()2h cm =+=截面重心位置：1113914211139182244.9()1421113918x a cm ⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯ ②主梁抗弯惯矩x I323242411111391421114211(44.9)1813918139(44.9)1221227983075()7.983110()x I cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-==⨯ 图 2③主梁抗扭惯矩Tx I主梁抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即：3Tx i i i I c b t =∑i c ，矩形截面抗扭惯矩刚度系数；i b ，i t ，相应各矩形的宽度与厚度。

查课本《桥梁工程》P126表2-5-2可知：11/b 11/1600.069t ==，11/3c = 22/b 18/(13911)0.141t =-=，20.303c =故333411.60.110.303 1.280.1832.9710()Tx I m -=⨯⨯+⨯⨯=⨯ ④单位宽度抗弯及抗扭惯矩：244/7.983110/160 4.98910(/)x x J I b m cm --==⨯=⨯ 354/ 2.9710/160 1.8610(/)Tx Tx J I b m cm --==⨯=⨯（2）横隔梁抗弯及抗扭惯矩 ①翼板有效宽度λ计算：44 1.6 6.4()l b m ==⨯=1(4.850.15) 2.35()2c m =⨯-='100h cm =，b'15cm = / 2.35/6.400.367c l == 根据/c l 比值可查附表，求得：/0.548l λ=，所以：0.5480.548 2.35 1.29()c m λ==⨯= ②求横隔梁截面重心位置y a ：图311122'2''222''0.1112 1.290.15 1.0222 1.290.110.15 1.00.21()y h b h h b a h h b m λλ+=+⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯= ③横隔梁的抗弯惯矩y I323211132322411'22()'''h'()12212210.111 1.02 1.290.112 1.290.11(0.21)0.15 1.00.15 1.0(0.21)1221223.2210()y y y h h I h h a b h b a m λλ-=⨯+-++-=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯④横隔梁的抗扭惯矩Ty I3Ty i i i I c b h =∑11/11/4850.0310.1h b ==<，查表得11/3c =，但由于连续桥面的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的翼板，可取11/6c =。

22/15/(10011)0.17h b =-=，查表得20.298c =。

故333410.11 4.850.2980.890.15 1.97110()6Ty I m -=⨯⨯+⨯⨯=⨯⑤单位抗弯及抗扭惯矩y J 、Ty J2541 3.2210/' 6.6410(/)485y y J I b m cm --⨯==⨯3641 1.97110/' 4.0610(/)485Ty Ty J I b m cm --⨯===⨯（3）计算抗弯参数θ和扭弯参数α0.340θ=== 'B ，桥宽一半；l ，计算跨径。

()/2Tx Ty x y G J J E J J α=+缩的影响。

）按《公预规》3.1.6条，取0.4c c G E =，则：5450.0252 4.98910 6.6410α---==⨯⨯⨯⨯0.158α=（4）计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 ①已求出0.340θ=； 查G-M 图表，可得下表。

表1系数梁位 荷载位置,θ=0.340校核 B3B/4B/2B/4-B/4-B/2 -3B/4 -B K 10 0.95 0.97 1.00 1.04 1.06 1.04 1.00 0.97 0.95 8.03 B/4 1.06 1.07 1.08 1.09 1.03 0.98 0.92 0.87 0.80 7.97 B/21.25 1.20 1.18 1.10 1.00 0.920.83 0.75 0.70 7.96 3B/4 1.43 1.33 1.20 1.03 0.95 0.85 0.80 0.75 0.68 7.97 B 1.62 1.44 1.23 1.07 0.93 0.83 0.75 0.68 0.58 8.03 K 00 0.80 0.93 0.98 1.10 1.13 1.10 0.98 0.93 0.80 7.95 B/4 1.68 1.53 1.33 1.23 1.10 0.90 0.60 0.38 0.20 8.01 B/22.60 2.30 1.75 1.40 1.00 0.570.20 -0.23 -0.55 8.02 3B/4 3.30 2.75 2.10 1.50 0.92 0.38 -0.18 -0.58 -1.09 8.00 B4.20 3.30 2.44 1.64 0.83 0.18-0.53-1.09-1.708.02②用内插法求实际梁位处1K 和0K 值 实际梁位与表列梁位的关系如图4所示。