第一部分 设计资料1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥，标准跨径20m ，双向双车道布置，桥面宽度为净 7+2x1. 5m ，总宽10m 。

主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁，桥面由6片T 梁组成，主梁之间铰接，沿梁长设置5道横隔梁（横隔梁平均厚度为16cm ，高110cm ），桥梁横截面布置见图1。

80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%半跨中截面半支点截面图 1 简支梁桥横截面布置（单位：cm ）2.桥面布置桥梁位于直线上，两侧设人行道，人行道宽1.5m 、人行道板厚0.20m 。

桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土，其下为C25混凝土垫层，设双面横坡，坡度为1.5% 。

横坡由混凝土垫层实现变厚度，其中，两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm （2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层）。

3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征4.材料1）梁体：主梁混凝土：C35横梁混凝土：C30钢筋混凝土容重：25kN/m32）钢筋主筋：热轧HRB335钢筋构造钢筋：热轧HPB 300钢筋3）桥面铺装沥青混凝土，容重为22kN/m3；混凝土垫层C25，容重为24kN/m34）人行道单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m5.设计荷载6.设计规范及参考书目1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）3）《桥梁工程》4）《混凝土结构设计规范》5）《结构力学》6）《桥梁通用构造及简支梁桥》第二部分 设计计算内容1．恒载内力计算1.1各主梁的恒载集度计算： 主梁：kN/m 53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁： 对于边主梁)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯=对于中主梁(kN/m)06.153.02g 2=⨯=' 桥面铺装层：)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道：)kN/m (2/626g 4=⨯=作用于边主梁的全部恒载g 为：∑=+++==)kN/m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为：)kN/m (17.19203.306.108.13g =+++='1.2各主梁的恒载在各控制截面内力计算计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力：)(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅=)2(22x l g gx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表1.2.1内表1.2.1 主梁的恒载内力2.设计活载内力计算2.1各号梁的横向分布影响线1、2和3号梁的荷载横向影响线如图2.1.1所示图2.1.1 各号梁横向分布影响线2.2各号梁的支点及跨中的荷载横向分布系数计算根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）的规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。

途中r P P 0q 、相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载集度：r q ηη和为对应于汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。

由此可得荷载横向分布系数为： 1号梁：汽车荷载; 188.0375.02121q 0=⨯==∑q m η人群荷载 : 156.10==r r m η 2号梁:汽车荷载: ∑=⨯==5.0121210qq m η 人群荷载 : 00==r r m η 3号梁:汽车荷载: 594.0)594.0594.0(21210=+⨯==∑q q m η 人群荷载 : 00=r m2号梁人群荷载取00=r m ，是考虑人行道上不布载时为最不利情况；否则人行道荷载引起的复反力，在考虑作用效应组合时反而会减小2号梁的受力。

荷载位于跨中时，由于此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的跨宽比为 203.280050.19>==B l 故可按偏心压力法来绘制横向影响线，并计算横向分布系数c m 。

本桥各根主梁的横截面均相等，梁数6=n ，梁间距为1.60m ，则2222222262524232221612m 8.44)80.06.12()80.060.1(80.080.0)80.060.1()80.06.12(a=+⨯++++++++⨯=+++++=∑=a a a a a a i i 由式∑±=nii ik ki a a a n21η可得： 1号梁:524.08.44)80.060.12(6112122111=+⨯+=+=∑=n i i a a n η横向影响线坐标为: 190.08.44)80.060.12(6112126116-=+⨯-=+=∑=n i i a a a n η由1611ηη和绘制的1号梁横向影响线见图2.2.1，图中还按照《桥规》（JTG D60）的规定，确定了汽车荷载的最不利荷载位置。

设横向影响线的零点至1号梁位的距离为x ，则190.08524.0xx -= 解得m 87.5=x设人行道缘石至1号梁轴线的距离为∆，则∆=(8-7)/2=0.5(m)根据几何关系，左侧第一个轮重对应的影响线坐标为（以1q x 表示影响线零点至汽车轮重的横坐标距离）：435.0)5.05.087.5(87.5524.01111=--⨯==q q x xηη 同理可得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为：274.02=q η 158.03=q η 003.04-=q η 546.0=r η于是，1号梁的活载横向分布系数可一算如下：汽车荷载:432.0)003.0158.0274.0435.0(21)(21214321=-++⨯=+++⨯==∑q q q q q cq m ηηηηη；人群荷载 : 546.0==r cr m η 2号梁横向影响线的坐标值为:381.08.4444.2611121221=⨯+=+=∑=n i i a a a n η； 05.08.4444.2611126226-=⨯-=-=∑=n i i a a a n η 由2621ηη、绘制的1号梁横向影响线，见图2.2.1，汽车荷载最不利位置如图。

求得横向影响线的零点至2号梁位的距离为x=7.07m人行道缘石至2号梁轴线的距离为 Δ=1.1(m) 根据几何关系，得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为327.01=q η 230.02=q η 160.03=q η 063.04=q η 395.0=r η于是，2号梁的活载横向分布系数可计算如下：汽车荷载: 390.0)063.0160.0230.0327.0(2121=+++⨯==∑q cq m η；人群荷载: 395.0==r cr m η 3号梁:横向影响线的坐标值为:238.08.4448.0611131331=⨯+=+=∑=n i i a a a n η； 095.08.4448.0611126336=⨯-=-=∑=n i i a a a n η 由3631ηη、绘制的3号梁横向分布影响线如图2.2.1根据几何关系，得到各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为：220.01=q η 188.02=q η 165.03=q η 132.04=q η 247.0=r η于是，3号梁的活载横向分布系数可计算如下：汽车荷载： 3525.0)132.0165.0188.0220.0(2121=+++⨯==∑q cq m η人群荷载： 247.0==r cr m η各梁支座及跨中汽车和人群荷载见表2.2.1表2.2.1 各梁支座及跨中汽车和人群荷载汇总表各梁横向分布系数计算图示如图2.2.1图2.2.1 各梁横向分布系数计算图示2.3各控制截面的内力的影响线各控制截面内力影响线计算见表2.3.1表2.3.1 各控制截面内力影响线表2.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力 公路--Ⅰ级中集中荷载计算计算弯矩效应时(k/N)238)55.19(550180360180=-⨯--+=k P计算剪力效应时 )kN (6.2852382.1=⨯=k P 冲击系数μ计算： 由公式Hz 128.522==f m EI l f cC解得π因为 Hz 14Hz 5.1≤≤f 根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）27.00157.0128.5ln 1767.00157.0ln 1767.0=-=-=f μ 双车道不折减：00.1=ξ纵向每延米人群荷载集度 )kN/m (5.45.10.3=⨯=⋅=R q P r or 荷载的跨中作用效应计算： 车道均布荷载下)kN/m (8.27353.475.10432.01)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=Ω⋅⋅⋅⋅+=k c qklq m M ξμ车道集中荷载作用下：)kN/m (6.63645.19238432.000.1)27.01()1(,2=⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅⋅+=k k c pkly p m M ξμ则 )kN/m (4.9106.6368.273,21,212=+=+=pkqkl M M M车道荷载与人群荷载的跨中弯矩分别见表2.4.1和表2.4.2，跨中截面车道荷载与人群荷载的最大剪力分别见表2.4.3和表2.4.4表2.4.1 车道荷载的跨中弯矩表表2.4.2 人群荷载的跨中弯矩表表2.4.3 跨中截面车道荷载最大剪力表表2.4.4 跨中截面人群荷载最大剪力表支点截面荷载最大剪力计算：作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线，如图2.4.1所示。

影响线图2.4.1 支点剪力计算图示1号梁：支点截面汽车荷载最大剪力： 横向分布系数变化区段的长度 )m (9.485.45.1921=-⨯=a 影响线面积 ）（m 75.915.1921=⨯⨯=Ω 车道均布荷载作用下（c m m =时）：)kN/m (6.5475.92.10432.01)27.01()1(',0=⨯⨯⨯⨯+=Ω⋅⋅⋅⋅+=k c QK q m V ξμ 附加三角形荷载中心的影响线坐标为916.05.19/)9.4315.19(1=⨯-⨯=y附加车道均布荷载剪力为）（kN 09.7916.02.10)432.0188.0(29.41)27.01()(2)1(0,0-=⨯⨯-⨯⨯⨯+=⋅-⋅⋅⋅+=∆yq m m aV k c qk ξμ故车道均布荷载作用下的支点剪力为5.4709.76.54,0',0,0=-=∆+=qk qk qk V V V 车道集中荷载作用下：)kN (2.68000.16.285188.01)27.01()1(0,0=⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅⋅+=k k pk y p m V ξμ 车道荷载作用下的支点剪力为：)kN 7.1152.685.47,0,00=+=+=pk qk V V V 同理可得2、3号梁的支点截面汽车荷载最大剪力。