钢筋混凝土桥梁设计方案设计主要容1.1 设计标准设计车速：80 km/h 设计荷载：公路I 级 河口间距：96m ，正交桥桥面宽度： 分离式路基宽度24.5（半幅桥全宽12.0m(0.5 m （护墙）+11.0 m （行车道）+0.5 m （护墙）=12.0m)×2+0.5m 绿化带），桥梁安全等级为二级，环境条件为II 类，计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天通航要求：不通航设计洪水频率：1100地震基本烈度：VI 度，地震峰值加速度0.05g （地区为）1.2主要材料钢筋：预应力筋采用钢绞线φs 15.2，51860, 2.0 1.0pk p f MPa E MPa ==⨯； 普通受力筋：HRB400级，其它 R235级。
混凝土：主梁为C40、桥面铺装层为C401.3设计依据(1) 《公路工程技术标准》（012003JTGB -） (2) 《公路桥涵设计通用规》（602004JTGD -）(3) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（622004JTGD ）(4) 《公路桥涵设计手册》（桥梁上册）（人民交通2004.3）1.4要求完成主要任务桥梁设计方案比选，主梁截面尺寸拟定，主梁力计算，配筋计算及布置，强度验算，变形验算，桥面板配筋计算2方案比选桥梁代表着一个国家文化的进步标志,也代表着这个国家科技先进程度。
而且桥梁是公路建设和交通的重要枢纽，像纽带一样把世界给联系起来。
随着科学技术和人类的进步，与其经济、社会、文化水平的提高，我们对桥梁的需求也越来越大。
并且对桥梁的要求也越来越高。
桥梁不仅追求功能上要求，而且对于外观在美也是不断的完善。
现在大部分的城市的桥梁成为一个城市的标志性的建筑，也成为该城市亮丽的风景。
随着近几年来桥梁飞速发展，使得人们的生活变的方便快捷，而且使得经济快速的发展。
本次设计是某一高速公路（设计时速80 km/h）分离式正交桥梁。
河口宽96m，设计路宽24.5m（半幅桥全宽12.0m×2+0.5m绿化带），基本信息看设计标准。
方案比选主要从四项基本原则进行比较：安全、经济、功能、美观。
然而安全和经济永远是我们所谈的重点。
按照经济适用、安全和美观的基本原则，尽可能选择受力简单和清晰、结构和技术比较成熟、施工方便、造价和养护费用较低的桥型的方案。
同时根据本地区的地质和环境条件、材料供应和施工工艺，及其耐久性等多个方面因素进行综合考虑并进行对比，尽量做到技术可行性、经济合理性，并尽量做到标准化和施工工业一体化。
可以使用预制桥梁，然后进行组装，这样就可以加快施工的速度。
本次设计是河口跨径为96m，属于小型的桥，所以经济是本设计重点考虑的一个方面。
根据设计的要求，设计选出以下三套方案进行比较。
从而选出最适合的一种方案。
方案一：装配式钢筋混凝土简支T型梁采用5×20m桥跨布置，每幅桥均采用T型截面，是一座六片式T梁桥。
计算跨径为19.5m，梁高为1.50m，全桥布置5道横隔梁。
该桥桥面宽度为净12m（11m ＋2×0.5m防撞护栏）。
施工方法是先预制T梁，然后进行吊装装配桥梁，从而实现标准化和施工工业一体化。
其桥梁设计简如下图(图2-1)：（尺寸单位：m）跨中横截面（尺寸单位：mm）支点横截面（尺寸单位：mm）主梁纵断面（尺寸单位：mm ）图2-1方案二：现浇连续箱梁这个方案采用5×20m 桥跨布置，梁高1.4m ，单箱单室箱型截面布置。
使用现浇施工的方法来建造简支梁桥。
半幅梁宽12m ，梁全长100m ，分离式桥梁。
其图如下2-2：立面箱梁横截面 图2-2方案三：T 型钢构桥这个方案是采用18+20+20+20+18桥跨布置，带铰的T型刚架结构。
属于超静定结构。
其简图如下为2-3：立面横断面图2-3根据上部结构桥型设计桥型选择原则：桥梁上部结构型式比较一览表根据相关施工经验以及桥梁建设安全,在致估算桥梁的建造价格.跨径为20米综上所术，在表格中各上部结构三种桥型的优缺点以及具体情况进行比较，我们可以发现，上部结构为T型梁的桥型不管是在经济，还是在施工都比其他方案具有一定的优势。
而且T梁设计方案有结构比较成熟，简洁美观，施工便捷，桥梁规模比较小等特点。
而其它二种方案中，T构结构在施工上是比较麻烦的，造价还相对比较高。
现浇箱梁造价比预制T梁也贵一点。
故综和所以的因素和实际的情况，本设计选用方案一。
3 尺寸拟定与结构布置3.1尺寸拟定梁高：梁的高跨比在111到116之间，本设计标准跨径为20m，拟定采用的梁高为1.50m。
主梁的间距：主梁的间距本桥选用为2.0m。
主梁梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要、梁肋受压时的需要，以及混凝土的振捣量，鉴于本桥是环境条件为II类、跨度为20m，纵向钢筋数量较多，梁肋宽取20cm。
翼缘板尺寸：由于桥面宽是设计所规定好的，在主梁的间距确定以后，翼缘板的宽度即可为2m。
由于翼缘板又是桥面板，根据它的受力特点分析特点，一般可以设计成变厚度：与腹板交接的地方比较厚，本设计取为25cm；翼缘板的悬臂端部分可以设计薄些，本设计取为15cm。
为了增加桥面之间的横向刚度，本桥不仅在支座的地方布置了端横隔梁，而且还在跨间布置了三根中横隔梁，间距为4.85m，本设计梁高取为1.2m，横隔梁的下缘取为16cm，上缘取为18cm。
[1]桥面铺装：采用6cm厚的沥青混凝土路面，8cm厚的40C混凝土铺装层。
（具体尺寸见图下图）3.2 结构布置3.2.1全桥结构布置520m⨯，桥全长为100m，桥宽为24.5m（半幅桥全宽为12.0m（（桥面宽度为净—1120.5m m+⨯防撞护栏））20.5m⨯+的绿化带）。
桥面设有1.5%的横坡，不设纵坡，每跨之间设有2cm2的伸缩缝。
3.2.2 主梁间距和主梁片数全桥采用等跨等截面T形梁，每跨共设12片T梁，全桥共计60片T梁。
主梁的间距为2.0m（T梁宽为1.98m+2cm现浇湿接缝）。
如下图3-1，全断面六片主梁，五根横梁。
（具体布置见下图3-1到3-4）图3-1 跨中横断面图（尺寸单位：mm ）图3-2 支点横断面图（尺寸单位：mm ）图3-3 腹板加宽图（尺寸单位：mm ）图3-4 纵断面图（尺寸单位：mm）4 主梁的计算4.1主梁的荷载弯矩横向分布系数4.1.1跨中荷载弯距横向分布系数（使用G-M 法计算）主梁的抗弯和抗扭惯性矩Tx x I I 和的计算2000200图4-1 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算式（尺寸单位：mm ）图4-2 支座截面计算图式（尺寸单位：cm ）利用cad 面域查询得：主梁跨中横断截面的面积：()26190.20A cm = 支点处横断截面的面积：()28086.25A cm = 主梁抗惯性矩：()141.2410x I m -=⨯ 抗扭惯性距Tx I 的计算：3i i i Tx t b c I ∑=由于翼缘板是变截面，所以要换算成平均厚度： ()115015501018.4150t cm ⨯+⨯==图4-3为计算Tx I 计算图式，图4—3 （尺寸单位：cm ）查表可知：表4-1t/b 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 <0.1 c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3根据表可得：111 1.8410.0922.003t c b ==⇒= ； 2220.180.1370.3041.50.184t c b ==⇒=-。
所以()()333412.00.1840.304 1.500.1840.2037.3510Tx I m -=⨯⨯+⨯-⨯=⨯单位宽度抗弯及抗扭惯矩：()()1443541.2410 6.2010/2007.3510 3.6810/200x x Tx Tx I J m cm b I J m cm b ----⨯===⨯⨯===⨯ 横梁抗弯及抗扭惯矩翼板的有效宽度λ 计算（图4-4）[2]：图4-4横梁的长度就是两边主梁的轴线之间的间距，即：)(100.255m b l =⨯== )(34.2)17.085.4(21m c =-=cm m b cm h 1717.0,120=='=' 234.010/34.2==l c根据c /λ的值可以根据表插值可以求出：/0.735c λ=，所以： )(72.134.2735.0m =⨯=λ 求横梁截面重心位置y a ：b h h h b h h h a y ''+'''+=1112222λλ=2212 1.720.184/20.17 1.220.216()2 1.720.1840.17 1.2m ⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯+⨯横梁的抗弯矩y I 和抗扭惯矩Ty I ：1.0038.085.4/184.0/11<==b h ,通过查上表可以得出113c =，但是因为连续桥面的单位宽度的抗扭惯性矩只是独立板宽扁板者的一半，所以116c =。
220.170.171.20.184h b ==-0，通过插值可得出20.298c =。
故()333410.184 4.850.2980.17 1.01666.52410Tx I m -=⨯⨯+⨯⨯=⨯ 单位抗弯及抗扭惯矩Ty y J J 和：()()2243346.6110/ 1.36310/4.856.52410/ 1.34510/4.85y y Ty Ty J I b m m J I b m m ----⨯===⨯⨯===⨯ 计算抗弯参数值θ和抗扭参数α6/0.449419.5B θ=== 式中 B ——桥宽的一半； l ——计算跨径。
y x c Ty Tx c J J E J J G 2/)(+=α()()3543232111323224331112227.3510 3.6810/2001122()()12212212 1.720.1842 1.720.184(0.2160.184/2)121 1.20.17 1.20.17 1.2(0.216)1226.6110Tx Tx y y y Tx I J m cm b h h I h h a b h b h a m I c b h c b h λλ---⨯===⨯'''''=⨯+-++-=⨯⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=+式中 c G ——材料的切变模量，取0.4c c G E =，则 =α50.034571-=0.1859==计算荷载横向分布影响线坐标：θ=0.4494查G-M 法计算用表（见附表B ），可得表4-2中数据。
表4-2 影响线1K 和0K 取值表各个梁位上的横向分布影响线坐标值（用插法求得）图4-5。