1、目錄一、設計原始資料.（1）二、設計內容及要求（2）三、設計正文（2）1、橋面板內力計算（2）恒載及其內力（2）活載內力（3）荷載組合（3）2、主梁內力計算（4）恒載內力計算（4）活載內力計算（5）用“杠桿法”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向散布系數（5）用“修正剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向散布系數（6）計算主梁在荷載作用下跨中截面、支點和L/4截面的彎矩和剪力-（10）主梁內力組合（21）3、橫隔梁內力計算（21）用“剛性橫梁法”或按“梁系法”計算橫梁內力（21）四、設計總結及改良見（27）五、要緊參考文獻（28）25米裝配式預應力砂簡支T形梁橋設計計算一、設計原始資料某

2、三跨簡支梁橋面持續，采納樁柱式橋墩、U形橋臺。1 .橋面凈空：凈一14+2X2 .主梁跨徑和全長：標準跨徑：人二（墩中心距離），計算跨徑：上（支座中心距離），主梁全長：L=（主梁預制長度）3 .上部結構主梁布置圖：（單位：cm）59主量一樣構造圖上部結構橫斷面構造圖上部結構縱斷面構造圖4 .設計荷載：2004橋梁標準：公路II級荷載，人群m?5 .材料：主梁：混凝土C40,容重26KN/n?,橋面鋪裝：防水碎厚17cm,容重25KN/m3二、設計內容及要求依照課程設計標準要求，要緊完成以下內容：1 .橋面板內力計算：計算T梁翼板所組成的較接懸臂板的設計內力。2 .主梁內力計算：（1）用“杠桿法

3、”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向散布系數。（2）用“修正剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向散布系數或用“比擬正交異性板法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向散布系數。（3）計算主梁在荷載作用下跨中截面、支點和L/4截面的彎矩和剪力。（4）進行主梁內力組合，并畫出主梁彎矩包絡圖和剪力包絡圖。3 .橫梁內力計算：用“剛性橫梁法”或按“梁系法”計算橫梁內力。4 .撓度、預拱度計算：計算主梁跨中撓度，并考慮是不是需要設置預拱度（選做）。三、設計正文1、橋面板內力計算圖11懸臂板計算尺寸單位：cm恒載及其內力(以縱向一米寬的板條進行計算)每延米板上的恒載g：混凝土墊層g產XX25=mT梁

4、翼板自重g2=°°；°8xl.0x26=m7合計：g=6.58kN/m(2)每米寬板條的恒載內力彎矩河<=-1/02=lx6.58x0.712=-1.6622剪力Qsg=g/o=活載內力本例按公路-II級車輛荷載計算內力。公路-II級車輛荷載兩個后軸重各為P=140kN,車輪著地長度a2=和寬度b2=o作用在板上的壓力面長度為:a)=a24-2H=+2X=bi=b24-H=+lX=由于bi>lo,不管求彎矩時車輪作用在板跨中部或求剪力時車輪靠板根部布置，懸臂板根部的有效散布寬度均為a=ai+d+21o=+=沖擊系數=(1)一米寬板條的彎矩用簡化方式計算

5、將荷載對中布置在錢縫處(圖，使錢剪力為零，按自由懸臂板計算。0.71754）=-14.82彎矩:=-1.32x140-（0.71-4x3.255(2)一米寬板條的剪力用簡化方式計算荷載集度（前后輪重疊）P2x140p=2ab、2x3.255x0.7175不考慮錢剪力的阻礙，按自由懸臂板計算，各板承擔其上的荷載，那么自由懸臂板根部的剪力為Qsq=(1+H).=XX=荷載組合當橋面板按承載能力極限狀態設計時，一樣應采納大體組合，并依照公路橋涵設計通用標準(JTGD60-2004)第條對相應荷載規定的荷載效應分項系數來求得計算內力。本例均為恒載對結構物承載不利情形,其計算內力為：7。",=

6、九。2MB+l-4Mjg)=XX+X)=r0Qlld=y0(1.2CJ?+1.4(2.)kN有了操縱設計的計算內力，就可按鋼筋混凝土板截面設計方式來設計板內的鋼筋和進行相應的驗算。32.主梁內力計算§1600恒載內力計算(1)永久作用集度計算主梁g=0.18x1.6+（）（）：（）8,160.18）x26=12.66AN/？橫隔梁對于邊主梁f0.10+0.181fl.6-0.18A2c.uu26一，山g2=1.45-|1x1x26x0.15x5x=1.111kN/m對于中主梁g2=2x1.11=2.22kN/in橋面鋪裝層g3=x(0.065+0.17)x14x25-s-9=4.75

7、kN/m2欄桿和人行道g4=5x24-9=1.11kN/inA口計對于邊主梁=12.66+1.11+4.57+1.11=19.45kN/m對于中主梁g=12.66+1l+2.22+4.57+Lll=20.56A7V/？永久作用內力計算由公式：刈=與（/7）&=1（/-2x）可取得下表的主梁恒載內力截面位置邊主梁中主梁彎矩M(KN/m)剪力（KN）彎矩M(KN/m)更力(KN)x二o00X=L/4X=L/2004同心0押16。LGG儂|16。I118。儼。I(a)用“杠桿法”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向散布系數1）由對稱可知只需要算出1、2、3、4、5號梁支點截面的荷載橫向散布系數

8、即可，用杠桿法的原理繪制出1、2、3、4、5號梁的荷載反力阻礙線，別離入以下圖（b）、（c）、（d）、（e）、（f）。2）應用結構力學原理，確信荷載在橫向最不利位置，別離如上圖所示。3）內插計算對應于荷載位置的阻礙線縱坐標切,別離如上圖所示。4）計算主梁在汽車荷載和人群荷載作用下的橫向散布系數，如下表2-1所示。關于汽車荷載：輪重=1/2軸重汽車荷載的橫向散布系數Zf關于人群：單側人群荷載的集度廣3.5ZN/X單側人行道寬，其散布系數為人群荷載重心位置的荷載橫向散布阻礙線坐標%=%5表2杠桿法計算1、2、3、4、5號梁的橫向散布系數梁弓荷載橫向分布系數1汽車人群2汽車人群03汽車人群04汽車人

9、群05汽車人群0在人群荷載作用下2號梁的橫向散布系數等于0,這是因為人群荷載關于2號梁將引發負的反力，故在人行道上未加人群荷載。用“修正剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向散布系數主梁細部尺寸(單位：cm)9= (- 1.6x4)2 +(-1.6x3)' + (- 1.6x 2)2 +(-1.6)2 +0 i-l+ (1.6)2 +(1.6x2)2 + (1.6 x 3)2 + (1.6 x 4)2 =153.6/1)計算主梁上抗彎慣矩I和抗扭慣矩主梁的翼緣板寬度為，主梁間的縫寬為。A、求主梁截面的重心位置翼緣板平均厚度為 hl =(10+18)/2= 14cm肋高 h2=

10、160-14= 146cm主梁截面重心至梁頂面的距離為:(158 -18)x 14 x0.5 x14 + 18xl46x 0.5 x 146(158-18)x14 + 18x146=59.2cmB、主梁的抗彎慣性矩為:1= x(158-18)x143 +(158-18)x14(59.2-7)2+-1x18x1463+18x146xT-59-2= 1649617437。C、主梁的抗扭慣性矩:158- 18Sil z(i)表2-2矩形截面的抗扭剛度系數t/b1<c1/3(g)圖關于翼板：=14/158 =0.089 v0.l,故查表2-2得q =1/3 關于梁肋： -=18/146=0.15

11、1 <0.1,故查表2-2得q =1/3 因止匕 Ir =-x158x143+0.302x146x183 = 451653.5893cJ3(h)、(f)圖關于翼板：仇=14/140 =0.1,故查表2-2得q =0.312關于梁肋：tjb =18/160 = 0.135,故查表 2-2 得 =0.305 因此 IT = 0.1X140 X143 + 0.305 X160 X183 = 492174 .2533 c/n4 取二者中較大的一個，故I,. =492174 .2533c/4而n=9 ； G= ; L=因次有r =J=!= o 96G/2Y ,八 °.425Ex(24.5

12、)2 x 492174.25331 + n士1 + 9 12包 0 儲12E x 153.6 x 16496174.372)計算荷載橫向阻礙線豎標P=1作用在1號梁，修正后豎坐標為：0 %-4+0-96xnl=0-367P=1作用在2號梁，修正后豎坐標為:122 = +月n>4 + °.96'耳? = °.255I。.* 嗜2 =4°33p=i作用在3號梁，修正后豎坐標為:"37=： 一"會="一。P=1作用在4號梁，修正后豎坐標為:= l + 0.96xi- = 0.118153.6i1a=-P=-0.96X=0.09

13、446X%9153.6P=1作用在5號梁，修正后豎坐標為:A、用“修正剛性橫梁法”繪制出1、2、3、4、5號梁的荷載反力阻礙線，如以下圖所示。B、應用結構力學原理，確信荷載在橫向最不利位置，別離如以下圖所示。C、內插計算對應于荷載位置的阻礙線縱坐標,別離如以下圖所示。D、計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向散布系數，如下表2-3所示。關于汽車荷載：輪重=1/2軸重汽車荷載的橫向散布系數關于人群：單側人群荷載的集度=單側人行道寬，其散布系數為人群荷載重心位置的荷載橫向散布阻礙線坐標時=力8§1600180130 I 1801 1301800.2552號梁1-1L-J-l.1_J115號梁

14、0. 111表23梁號荷載分類橫向分布系數支點Mo跨中Me1汽車人群2汽車人群03汽車人群04汽車人群05汽車人群09計算主梁在荷載作用下跨中截面、支點和L/4截面的彎矩和剪力。1)主梁跨中截面彎矩計算主梁彎矩時，對跨中的荷載橫向散布系數與跨內其他各點上的荷載橫向散布系數是采納相同的值，這是有效方式大體原理的前提所決定的。目前在有效計算中，全跨采納同一的跨中荷載橫向散布系數mco以下圖為簡支梁跨中截面彎矩阻礙線和設計荷載的最不利布置圖。關于汽車荷載沖擊系數，按公路橋涵通用設計標準得I+=I+0.3x上3=1.154=0.67(雙向四車道)設計荷載對應的彎超阻礙線豎坐標值列于阻礙線圖中。1號梁跨

15、中截面彎矩24.5m跨中彎矩計算公路-II級車道荷載(max)：查公路橋涵通用設計標準第條，車道荷載之均布荷載=x0.75=7.87m,計算剪力時再乘的系數；nn而采納直線內插求得"=0.75x180+x(24.5-5)=193.5kN跨中彎矩阻礙線面積Q=，x24.50x2=75/24將以上數據代入式得%=(1+)久("或g+/%”)=1.15x0.67x0.633x(7.875x75+l93.5x6.125)=866.1IkN.m人群荷載(max)：Mj=merqrq=0.406x0.75x3.5x-x24.502102號梁跨中截面彎矩：公路-H級車道荷載：M=(1+)

16、彳(八%。+叱£)=1.15x0.67x0.572x(7.875x75+l93.5x6.125)=782.65kN.m人群荷載(max)：S=nrq,gr2=0.332x0.75x3.5x,x24.5028=65.39kN.m3號梁跨中截面彎矩：公路-H級車道荷載：=(1+)彳(?久。+叱果)=L15x0.67x0.520x(7.875x75+l93.5x6.125)=711.50kN.m人群荷載(max)：A/1=?”公Or2=0.259x0.75x3.5x!x24.5028=50.78kN.m4號梁跨中截面彎矩：公路-n級車道荷載：=(1+)彳(7%Q+叱K)一=1.15x0.6

17、7x0.482x(7.875x75+l93.5x6.125)=659.50kN.m人群荷載(max)：=%,qr,Qr*>=0.222x0.75x3.5x1x24.5028=43.72kN.m5號梁跨中截面彎矩：公路-H級車道荷載：%=(1+m)異(”紜C+研%)=1.15x0.67x0.444x(7.875x75+l93.5x6,125)=607.5IkN.m人群荷載(max)：11Mi=mcrq=0.222x0.75x3.5x-x24.5028= 43.72kN.m2)L/4截面處彎矩24. 5m56.27/彎矩阻礙線最大豎標y,=/=4.594/7/面積。='x24.50x

18、4.5941621號梁L/4截面彎矩:公路.H級車道荷教：M1=(1+)苦(“/C+”吠兒)V=1.15x0.67x0.633x(7.875x56.27+193.5x4,594)=649.88kN.m人群荷載(max)：M=incr,Qr4=0.406x0.75x3.5x56.27=59.97kN.m2號梁L/4截面彎矩：公路.H級車道荷教：M=(1+4)苦("?。+，叫北)=1.15x0.67x0.520x(7.875x56.27+193.5x4.594)=533.7kN.m人群荷載(max)：M=incr,Q-r4=0.259x0.75x3.5x56.27=38.26kN.m3號

19、梁L/4截面彎矩：12公路-II級車道荷載：M=(l+)J(m4。+吠刈)=1.15x0.67x0.572x(7.875x56.27+193.5x4.594)=587.07kN.m人群荷載(max)：M=incr,Qr4=0.332x0.75x3.5x56.27=49.04kN.m4號梁L/4截面彎矩：公路-H級車道荷載：M=(1+)J("7包Q+吠兒)V=1.15x0.67x0.482x(7.875x56.27+193.5x4.594)=494.70kN.m人群荷載(max)：M=incrq,£1r4=0.222x0.75x3.5x56.27=32.79kN.m5號梁L/

20、4截面彎矩：公路-H級車道荷載：M+吠刈)V=1.15x0.67x0.444x(7.875x56.27+193.5x4.594)=455.70kN.m人群荷載(max)：M=mcr,Qr4=0.222x0.75x3,5x56.27=32.79kN.m3)支點處彎矩：Mq=0;Mr=04)支點處剪力1號梁跨端的設汁荷載剪力計算；圖2-4a)為主梁縱斷面圖，圖2-4b)為荷載橫向散布系數沿跨長散布圖；圖2-4c)為跨端截面剪力阻礙線圖；計算剪力時，為了取得最大剪力可先將各對應點的mi與乂相乘，取得”的乘積曲線(圖2-4d),依照這條曲線布置最不利荷載(圖2-4d)。嚴格來講，最不利荷載位置應通過求

21、函數極值來確信，但因極值周圍的函數值相差甚小，故可直接將重輪布置在乂最大處或明的折點處，經一兩次試算后確信。2-4公路-II級車輛荷載(max)：Z”.y=-x8.375x0.475+-(0.475+0.531)x6.125=7.293/n322=1.15x0.67x(7.875x7.293+232.2x0.531)=139.25kN人群荷載：圖2-5所示為計算入群荷載作用下支點剪力的荷載橫向散布系數沿跨長散布圖、剪力阻礙線、mi與yi的乘積曲線和均布荷載圖。yTTiiTTlTlOI117：11rsnr圖2514圖形的面積可近似取為：0.3045+1.6091、Q=x6.125+-x0.304

22、5x18.375=8.48m222=qy.Q=0.75x3.5x8.481=22.26kN曲Y-十*立汴車道荷載：面積Q=1x18.375x0.429+（U29+（）x6.125=6.648/n222。9=（l+）苫W町PM=1.15x0.67x（7.875x6.648+232.2x0,5）=129.79kN15人群荷載：面積C=Lx0.249X18.375+吧上qu=3.05/22Qor=qr-0=0.75x3.5x3.05=8.007kN3號梁車道荷載：面積n=-X18.375X0.39+039(k594x6.125=6.462/h222=1.15x0.67X(7.875x6.462+23

23、2.2x0.594)=145.48kN人群荷載：面積Q=ix24.5x0.194=2.377/h22Qor=%,Q=0.75x3.5x2.377=6.238kN164號梁車道荷載：面積Q=8.375x0.362+°362+°594x6.125=6.126/;r22=1.15x0.67x(7.875x6.126+232.2x0.594)=143.44kN人群荷載：面積Q=lx24,5x0.167=2.04/7?22Qor=%Q=0.75x3.5x2.(M=5.34kN175號梁0.222jft斗他皆一J車道荷載:面積Q = -xl8.375x0.333 +20.333 + 0

24、.594° 、x6.125 = 5.898？= 1.15x 0.67 x(7.875 x5.898 + 232,2 x 0,594)= 142.06kN人群荷載:面積復=J_ X 24.5 x0.167 = 2.04nr 2Qor = % Q = 0.75 x 3.5 x 2.04 = 5.34 kN185）跨中剪力計算1號梁船公一直共車道荷載：3=1.15X0.67X0.63sf-x232.2+7.875x1x12.25=68.388/C?/1124)人群荷載：Q=0.75x3.5x-xl2.25x0.406=3.26KNr4同理可求得：2號梁車道荷載：3=1.15x0.67x0.

25、5721-x232.2+7.875x1x12.251=61.797/C?/%<24)人群荷載：Q=0.75x3.5x1x12.25x0.332=2.67KNV4193號梁車道荷載：©=1.15x0.67x0.52(/-x232.2+7.875x,x12.25|=56.178KN%;24)人群荷載：Qi=0.75x3.5x-xl2.25x0.259=2.08KNr44號梁車道荷載：g,=1.15x0.67x0.48彳1x232.2+7.875x；x12.25)=52.074KN人群荷載：Q=0.75x3.5x1x12.25x0.222=1.78KNr4一5號梁車道荷載：Qi=1.

26、15x0.67x0.444)-x232.2+7.875x-xl2.25U4797KNT24)人群荷載：Cl=0.75X3.5X1X12.25x0.222=1.78/OVr4一6)L/4截面處剪力1號梁車道荷載：21=L15x0.67x0.63彳5x232.2+7.875x6.8911=228.42KN人群荷載：e.=0.75x3.5xlx-xl8.375x0.406=7.34KN%242號梁車道荷載：Qi=1.15x0.67x0.572(-x232.2+7.875x6.891=11L405KNjq14J人群荷載：Q=0.75x3.5xlx-xl8.375x0.332=6.0KNJ243號梁車道

27、荷載：0=1.15x0.67x0.520)-x232.2+7.875x6.891)=91.519KN人群荷載：=0.75x3.5x-x-xl8.375x0.259=4.68KN324204號梁車道荷載：=1.15x0.67x0.482|x232.2+7.875x6.89=84.83KNiq人群荷載：。=0.75x3.5x-x-xl8.375x0.222=4.02KN丁245號梁車道荷載：3=1.15x0.67x0.444|-x232.2+7.875x6.891=84.829KNr147人群荷載：=0.75x3.5xlx-xl8.375x0.222=4.02&V24主梁內力組合(見P»3表 3-1、3-2)3、橫隔梁內力計算o圖3-1(1)確信作用在中橫隔梁上的計算荷載跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖3-2所示。縱向一列車道荷載對中橫隔梁的計算荷載為：汽車荷載PI(/=(0.75x238x1.0+0.75x10.5x-x1.0x2x6)222圖3-2跨中橫隔梁的受載圖式(2)繪制中橫隔梁的內力阻礙線1號梁的橫向阻礙線豎坐標值