摘要：本设计上部结构为钢筋混凝土简支梁桥，标准跨径为14米×3，桥面净空：净—8+2×1.0米，采用重力式桥墩和桥台。

桥梁全长为42m，桥面总宽10m，桥面纵坡为0.3%，桥梁中心处桥面设计高程2.00米，横坡为1.5%；桥垮轴线为直线，设计荷载标准为：公路-Ⅱ级，人群荷载3 kN/m。

本文主要阐述了该桥设计和计算过程，首先对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度，应力及变形验算，最后进行下部结构设计和结构验算。

同时，也给出了各部分内容相关的表格与图纸。

通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤，而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。

关键词：现浇混凝土 T形简支桥梁重力式桥台重力式桥台结构设计验算强度ABSTRACT：The design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.0 meters, adopt the piers and gravity type abutment. Bridge deck 42m, stretches for total wide ZongPo 0.3%, 10m bridge deck, deck design elevation 2.00 at the center of the slope for rice, 1.5%; Bridge collapse, design load for linear axis for: highway - Ⅱ standard, the crowd load level 3 kN/m. This paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge, then to the upper structure force, reinforcement calculation, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. At the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. This design not only understand each step of designing the bridge, but also can skilled use AUTOCAD for drawing.Keywords: cast-in-situ concrete simply-supported t-shaped bridge abutment gravity type abutment gravity type structure design checking intensity引言(一)设计基本资料1、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14米×3，桥面净空：净—8+2×1.0米，采用重力式桥墩和桥台1、设计荷载：公路—Ⅱ级，环境类别Ⅰ类，设计安全等级二级。

2、河床地面线为（从左到右，高程/离第一点的距离，单位：米）：0/0，-3/2，-5/4，-9/6，-12/9，-14/10， -10/12，-8/14，-7/16，-6/18，-5/20，-3/22，-4/24，-5/26，-7/28，-10/30，-13/32，-15/32，-16/34，-10/36，-6/38，-2/40，0/42。

3、桥台后填土容重：18KN/m3，内摩擦角φ= 18°，粘聚力c =20 kPa。

4、材料容重：素混凝土24KN/m3，钢筋混凝土25 KN/m3，沥青混凝土23 KN/m35、人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按6 KN/m计6、桥梁纵坡为0.3%，桥梁中心处桥面设计高程2.00米(二)场地土条件设计水位 -7米，无侵蚀性，枯水期施工，枯水期水位-10m，气温10℃。

地质勘察资料见下表：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12345横断面对于1#梁：1#梁对于汽车荷载 421.02842.02121m oq1=⨯=∑=q η对于人群荷载 368.11==r or m η 对于2＃梁：2＃梁对于汽车荷载 632.02211.0598.0158.021m 2=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q oq 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 684.02263.00.1105.021m oq3=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q 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42.19.155.13L =⨯=B 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1.9米。

()()()∑==⨯-+-+++⨯=++++51i 222225242322211.3629.19.109.129.1a a a a a1＃梁影响线()6.01.369.1251n 125122111=⨯+=+=∑=i i a a η ()2.01.369.1251n 125125115-=⨯-=+=∑=i i a a a η 由11η、15η绘制1＃梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载()44.07.02.15.24.51.366.021211=⎪⎭⎫⎝⎛-++⨯⨯==∑q cq m η 对于人群荷载()67.05.02.07.57.56.01=++⨯==r cr m η （2）求2＃梁横向影响线的竖标值：2＃梁影响线()4.01.369.19.1251n 1522121=⨯⨯+=+=∑ia a a η()01.369.19.1251n 15125225=⨯⨯-=+=∑=i ia 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 对于汽车荷载 ()5.02.21.44.53.76.74.021212=+++⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯==∑q cq m η 对于人群荷载 ()44.05.02.06.76.74.02=++⨯==r cr m η（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 q m 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：()m KN /48.112518.09.1214.008.05.118.0g 1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=（2）横隔梁 对于边主梁：m KN /389.15.13/255216.015.0218.09.1214.018.02.1g 1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=对于中主梁：m KN /778.2389.12g 2=⨯= （3）桥面铺装层：()m KN /296.55/24812.006.021230.805.0g 3=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯++⨯⨯=（4）栏杆和人行道：m KN /4.2526g 4=⨯=、 作用于边主梁的全部恒载强度：∑=+++==m KN g g i /57.204.230.539.148.11作用于中主梁的全部恒载强度：∑=+++==m KN g g i /96.214.230.578.248.112.2. 恒载内力的计算跨中弯矩影响线支点剪力影响线1/4跨弯矩影响线1/4跨剪力影响线l/413L/40.750.15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 /61.46857.2045.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 848.1385.1357.20121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩：m KN g l l M l /458.35157.20165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=1/4跨处剪力：KN Q 424.6957.2025.05.13412157.2075.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 2#、3＃及4#梁内力（中间跨）跨中弯矩 m KN g l l M l /276.50096.2145.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 23.1485.1396.21121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩：m KN g l l M l /207.37596.21165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯= 1/4跨处剪力：KN Q 115.7496.2125.05.13412196.2175.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 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 /1017.18.91048.1133⨯=⨯==主梁截面形心到T 梁上缘的距离：()()m cm y 464.036.46150181819011211181902148215015018==⨯+-⨯⨯-⨯++⨯⨯=跨中截面惯性矩：()()mI c 823231008324.04.46215015018150181212114.4611181901118190121⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⨯=查表 E 取210/100.3m KN ⨯ Hz m EI l f c c 58.1210171.18324.0108.35.13214.3231022=⨯⨯⨯⨯==π1.514Hz f Hz ≤≤4317.00157.058.12ln 1767.00157.0ln 01767=-⨯=-=f μ 所以冲击系数：4317.14317.011=+=+μ2.3.2. 汽车荷载作用公路—Ⅰ级均布荷载 10.5/k q KN 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 公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级的0.75倍 则0.7510.57.875/k q KN m =⨯=()KN P k 5.16018036055055.1318075.0=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯--+⨯=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2.3.3. 跨中弯矩的设计3781.2245.135.1321421m 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⋅=⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅+=013.113781.22875.744.01437.111,2ξμ车道集中荷载作用下()mKN y P m M kk cq p lk⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅+=235.34145.135.16044.01437.111,2ξμ则m KN M M M kkp l q l l ⋅=+=⨯=248.454235.341013.113,2,22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⋅⋅=789.45781.22367.01,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=30.516781.22875.75.01432.145.135.1605.01437.1112221,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=071.30781.22344.0221,2对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩：()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=039.413781.22875.74.01432.145.135.1604.01437.1113321,2ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： KN P or 313=⨯=m KN P m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=337.27781.2234.0321,22.3.4. 跨中剪力的计算 跨中剪力影响线如下图：3375.325.1321221m l =⨯=⨯=Ω对于1＃和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()KNq m y P m Qk cq k k cq k Q 423.77375.3875.744.01432.15.06.19244.01437.1111121,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN P m Qor cr Q 784.6375.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2＃和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 964.87375.3875.75.01432.15.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN P m Qor cr Q 455.4375.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 385.70375.3875.74.01432.15.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN P m Qor cr k Q 05.4375.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=2.3.5. 支点截面剪力的计算 剪力影响线如下图所示：275.65.13121121m l =⨯⨯=⨯⨯=Ω横向分布系数变化区段的长度 m a 4.335.325.13=-= 对于1＃和5#梁附加三角形重心影响线坐标 ： 916.05.13/5.3315.131=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=-y084.0='-y()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cqi q k cq k k cq k Q 482.154084.0916.0875.744.0421.024.31432.175.6875.744.01432.116.19244.01437.1211110110,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力：()()()KNyP m m aP m Q or cri or or cr Q 127.17084.0916.0367.0368.124.375.6367.02110,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+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）：()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 492.178084.0916.0875.75.0632.024.31432.175.6875.75.01432.116.1925.01437.12111220220,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力：()()()KNyP m m aP m Q or cr or or cr Q 666.6084.0916.0344.0024.375.6344.022220,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅= 对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的支点剪力（如下图所示）：()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 2.146084.0916.0875.74.0682.024.31432.175.6875.74.01432.116.1924.01437.12111330330,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力：()()()KNyp m m aP m Q or cr or or cr Q 06.6084.0916.034.0024.375.634.023330,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅= 2.3.6. 1/4跨弯矩的计算 1/4跨弯矩的影响线如下图209.17165.1335.132116321m l l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=753.34009.17875.744.01432.131.5.25.16044.01437.1111141,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=351.3409.17367.0141,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()m KN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=219.38709.17875.75.01432.131.5.25.1605.01437.1112241,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=559.2209.17344.0241,2对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩：()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=776.30909.17875.74.01432.131.5.25.1604.01437.1113341,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩： 人群荷载集度： 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=508.2009.1734.0241,22.3.7. 1/4跨剪力的计算 1/4跨剪力影响线如下图：公路-II级Q1/4影响线人群荷载Q1/4影响线3KN/m2797.375.045.1332175.04321m l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1＃和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力：()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 855.109797.3875.744.01432.175.06.19244.01437.111110,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN p m Qor cr k Q 632.7797.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2＃和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力：()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 836.124797.3875.75.01432.175.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN p m Qor cr k Q 012.5797.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力：()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 868.99797.3875.74.01432.175.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力：KN p m Qor cr k Q 556.4797.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=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. 行车道板计算3.1. 恒载内力的计算图13 铰接悬臂行车道板（单位：cm ）1）计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层： m KN g /15.1230.105.01=⨯⨯= C25混凝土垫层： m KN g /44.1240.106.02=⨯⨯= T 梁翼板自重： m KN g /75.2250.1214.008.03=⨯⨯+=合计： ∑==++=31321/34.5i m KN g g g g2） 计算每延米板条的恒载内力 弯矩： m KN gl M sg.975.1272.134.52121220-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=-=剪力： KN gl Q sg 592.4272.134.50=⨯== 3.2. 活载内力的计算根据轴距及轴重，应以重轴为主，取后轴2140P kN =⨯计算。