1、橋梁工程課程設計任務書題目 :裝配式鋼筋混凝土簡支T 梁橋計算1. 課程設計教學條件要求橋梁結構課程設計是土木工程專業 （交通土建 ）橋梁工程實踐環節課 ，通過設計進一步鞏固橋梁結構基本原理和基本知識 ，以及橋梁構造 ，培養設計動手能力 ，初步學會運用橋梁設計規范 ，橋梁標準圖 ，估算工程材料數量 ，完成橋梁總體布置圖的技能 。 并為畢業設計以及今后專業工作中奠定必要基礎 。本課程設計要求學生在一周的時間內通過指導教師的指導 ，完成任務書中的全部內容 ，學生通過本課程的設計練習 ，使學生掌握鋼筋混凝土簡支 T 梁設計計算的步驟和方法 ，學會對 T 梁進行結構自重內力計算 、汽車荷載和人群荷載內

2、力計算 、內力組合 ；在汽車和人群荷載內力計算時 ，學會用偏心受壓法和桿杠原理法求解荷載橫向分布系數 。2. 課程設計任務2.1 設計資料1 橋面凈寬凈-8+2 ×0.75m 人行道2 主梁跨徑及全長標準跨徑lb =20.00m （墩中心距離 ）計算跨徑l =19.50m （支座中心距離 ）主梁全長l全= 19.96m （主梁預制長度 ）3 設計荷載汽車 級 ；人群荷載 3.0kN/m 24 材料 x鋼 筋：主筋用 級鋼筋 ，其他用 級鋼筋。混凝土： 25號5 橋面鋪裝 ：瀝青表面處治厚2cm （重力密度為 23KN/m 3 ）， C25混凝土墊層厚612cm （重力密度為 24KN

3、/m 3）， C30T梁的重力密度為 25KN/m 3 。.6 T梁簡圖如下 ：橫剖面縱剖面A=10cm,B=14,C=19cm2.2 、計算內容1 行車道板的內力計算和組合2 計算主梁的荷載橫向分布系數用杠桿原理法求支點截面的橫向分布系數，用偏心壓力法求跨中截面的.專業學習資料.橫向分布系數 。3 主梁內力計算4 橫隔梁內力計算5 主梁配筋6 主梁變形驗算3. 課程設計報告書主要內容計算說明書包括 ：行車道板的內力計算和組合 ；主梁的荷載橫向分布系數的計算；主梁內力計算 ；橫隔梁內力計算 、配筋；主梁變形驗算 。鋼筋布置圖4. 課程設計要求（1） 學生按時到課程設計指定地點簽到，遵守課程設計

4、紀律 。（2） 學生獨立完成課程設計任務 。指導教師分時段驗收學生完成的階段任務。（3） 學生按時提交課程設計成果和打印的課程設計報告書。5課程設計參考資料 1 公路橋涵設計通用規范 （JTG D60-2004 ） .人民交通出版社 ， 2004 2公路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D60-2004 ）.人民交通出版社 ，20043姚玲森，橋梁工程 .出版社：人民交通出版社 ，19934范立礎 ,橋梁工程 （上、下冊） .出版社：人民交通出版社 ，1996.專業學習資料.撰寫者：王曉琴指導教師 ：課程設計評分表評分標準 ：1. 學生是否嚴格遵守課程設計紀律 ，按照規定時間完

5、成設計任務 ( 占 30%)2. 課程設計報告書質量 ：(占 40%)(1) 是否采用了良好的設計方法 ，獨立完成課程設計 。(2) 課程設計各分段的任務是否按時完成及完成的質量 。(3) 是否完成課程設計任務書指定的全部要求 。3. 課程設計報告書的撰寫規范 (占 30%)課程設計報告書的撰寫規范要求與畢業設計 （論文）的要求相同 。教師評分 ：1. 學生出勤得分 ： _2. 內容質量得分 ： _3. 撰寫規范得分 ： _最終評定成績 （以優、良、中、及格、不及格評定 ）： _.專業學習資料.教師評語 ：簽字：日期：年月日.專業學習資料.橋梁工程課程設計一 設計資料1 橋面凈寬凈-8+2 &

6、#215;0.75m 人行道2 主梁跨徑及全長標準跨徑lb =20.00m （墩中心距離 ）計算跨徑l =19.50m （支座中心距離 ）主梁全長l全= 19.96m （主梁預制長度 ）3 設計荷載 （學號 125號）汽車 級；人群荷載 3.0kN/m 2，（學號 26 50號）汽車 級 ；人群荷載 3.0kN/m 24 材料 x鋼 筋：主筋用 級鋼筋 ，其他用 級鋼筋。混凝土：25號5 橋面鋪裝 ：瀝青表面處治厚 2cm （重力密度為 23KN/m 3）， C25混凝土墊層厚 9cm （重力密度為 24KN/m 3 ）， C30T梁的重力密度為 25KN/m 3。6 T梁簡圖如下 ：橫剖面.

7、專業學習資料.縱剖面A=10cmB=14cmC=19cm二 設計步驟與方法1、 行車道板計算（1 ）結構自重及其內力1）每延米板上的結構自重g瀝青表面處治C25 混凝土墊層T 梁翼板自重0.021.0230.46kN / m0.091.0242.16kN / m0.10.141.025 3kN / m2合計5.622 ）每米寬板條的恒載內力.專業學習資料.M min, g1 gl 0215.62 0.9 22.28kN m22Q Aggl 0 5.620.95.06kN（ 2 ）汽車車輛荷載產生的內力將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力為140kN ，輪壓分布寬度如圖 ，車輛荷載后輪著地

8、長度為a20.20m ，寬度 b 20.60m 則a1a22H0.220.110.42mb1b22H0.620.110.82m荷載對于懸臂梁根部的有效分布寬度：aa1d2l 00.421.41.83.62m由于這是汽車荷載局部加載在T 梁的翼緣板上，故沖擊系數取11.3作用于每米寬板條上的彎矩為M min, p1Pb1l 044a1.31400.90.823.62448.74 kNm作用于每米寬板條上的剪力為：QAp(1 ) p1.3140 225.14kN4a43.62（ 3）內力組合1）承載能力極限狀態內力組合計算M ud 1.2M Ag 1.4M Ac 1.2 ( 2.28) 1.4 (

9、 8.74) 14.92kN m Qud 1.2QAg 1.4QAg 1.2 5.06 1.4 25.14 41.27kN.專業學習資料.主梁0.1 0.14g1 0.19 1.31.8 0.19 25 11kN / m2所以 ，行車道板的設計內力為M ud14.92kNmQ ud41.27kN2）正常使用極限狀態內力組合計算M udM Ag0.7M Ac( 2.28)0.7(8.74)8.40kN mQ udQAg0.7Q Ag5.060.725.1422.66kN2、 主梁內力計算M xgl xgx xgx lx1）利用公式222glg lQ xgx2x22.專業學習資料.橫隔對于邊主g2

10、10.10.141.80.190.150.1652522219.50梁梁0.9kN / m對于中主g2120.91.8kN / m梁橋面鋪裝層g30.028230.060.1227 24 5 4.19kN / m欄桿和人行道g452 52kN / m合計對于邊主ggi11 0.94.192 18.09kN / m梁對于中主g '111.84.192 18.99kN / m梁表（ 1）表（ 2）剪力 Q（ kN ）彎矩 M （ kN ·m ）x 0Q18.09 19.50 176.4M=O(0)2（ 185.2 ）x1Q18.09(19.519.5) 132.318.0919.

11、5 19.519.5424M244(138.9)644.9(676.96)x1Q0M118.09 19.52859.928(0)(902.6).專業學習資料.2） 計算活載 （車道荷載 ）和人群荷載引起截面內力（跨中彎矩 、支點剪力和跨中剪力）。1 號梁對于汽車荷載q11.80.1mOp20.47221.8對于人群荷載0.3750.41.8mOrr1.81.432 號梁對于汽車荷載q10.11.70.4mOp21.80.6112.專業學習資料.對于人群荷載mOrr0（由于是出現負的，取零，出于安全考慮）3 號梁對于汽車荷載q110.5mOp220.63921.8對于人群荷載mOrr0支點剪力1

12、 5 梁Q0119.5118.09176.38kN2234 梁Q0119.5118.99185.15kN2注：括號（ ）內值為中主梁內力 。2.2 計算荷載橫向分布系數當荷載位于跨中時.專業學習資料.此橋在跨度內設有橫隔板，具有強大的橫向聯結剛性，且承重結構的長度比為l19.52B2.175 1.8可按剛性橫梁法繪制影響線并計算橫向分布系數mcq ，本橋各根主梁的橫向截面均相等 ，梁數 n=5,梁間距為 2 米。5ai 2a12a2 2a3 2a4 2a5 2i 1(2 1.8)21.820( 1.8)2( 2 1.8)232.4m2.專業學習資料.1 號梁121(2 1.8)2a111nn2

13、532.40.60aii 1.專業學習資料.1a1a50.2015nnai2i 1由11 、 15 繪制 1梁的橫向影響線 ，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載mcq112q10.6 (5.33.52.20.4)0.63325.4對于人群荷載mcrr11 xr0.60 (5.4 0.4 0.37 5) 0.6 8 6x5.42 號梁1a1a216.480.421n532.4nai2i11a2 a516.48025nnai2532.4i 1由 21 、 25 繪制 2梁的橫向影響線 ，如上圖及最不利荷載位置對于汽車荷載mcq 21q10.4 (5.33.52.2 0.4)0.422225.4對于

14、人群荷載mcr 2r21xr0.4 (5.40.40.3 7 5)0.457x5.43 號梁1a1 a310.231n0nai25i 11a3 a510.235n20nai5i 1由 31 、 35 繪制 3梁的橫向影響線 ，如上圖及最不利荷載位置.專業學習資料.對于汽車荷載mcq31q 1 (0.2 4)0.422對于人群荷載mcr3r0.2 0.2 0.4橫向分布系數梁號荷載位置公路 -級人群荷載跨中 mc0.6330.6861支點 mo0.4721.431跨中 mc0.5170.4432支點 mo0.6110跨中 mc0.40.43支點 mo0.6390計算控制截面的跨中彎矩、支點剪力和

15、跨中剪力1均布荷載和內力影響線面積計算均布荷載和內力影響線面積計算表公路 -級人群影響線面積影響線圖式10.5 0.753.0 0.751 l 2M l / 287.8752.2547.53m 2Ql / 27.8752.252.438m.專業學習資料.Q07.8752.259.75m2公路 - 級中集中荷載 PK 計算計算彎矩效應時PK0.75 180360180 19.5 5178.5kN505計算剪力效應時PK1.2 178.5214.2kN3計算沖擊系數結構跨中處的單位長度量：A 0.191.3(1.8 0.19)0.1 0.190.44 m 22G0.4425mc1.12kg / m

16、g9.81主梁截面形心到T 梁上緣的距離 ：0.11 (1.8 0.19) (0.11/ 2)1.30.19 (1.3 / 2)y(1.80.19)1.30.4m0.110.19跨中截面慣性矩 ：I c(1.80.19)0.113(1.80.19)0.11 (0.40.11) 21220.19 1.330.19 1.3(1.30.4) 20.07148m 4122查表 C25 混凝土 E 取 2.8 1010 PafEI c3.142.810100.0711485.51Hz2l 2mc2 19.5211200.1767 ln f0.01570.286則沖擊系數11.286.專業學習資料.因雙車

17、道不折減 ，故14. 跨中彎矩 M l / 2 計算由于跨中彎矩橫向分布系數 1、 5梁最大，所以只需計算 1、 5梁的彎矩，計算如下 ：（1）對于 1#梁公路 級汽車活載的跨中彎矩：S汽M l / 2(1)mcq1 ( qKPK y)1.286 10.633(7.875 47.53178.5 19.5)41013.06kN m人群荷載的跨中彎矩 ：S人M l / 2mcr1qr0.686 347.53 97.82kN m（2）對于 2# 和 4# 梁公路 級汽車活載的跨中彎矩：S汽M l / 2(1)mcq2(qKPK y)1.286 10.517(7.87547.53178.5 19.5)

18、4827.41kNm人群荷載的跨中彎矩 ：S人 M l / 2 mcr 2 qr0.443 3 47.53 63.17kN m（3）對于 3#梁公路 級汽車活載的跨中彎矩：.專業學習資料.S汽 M l / 2(1) mcq 3 (qKPK y)1.28610.4(7.87547.53178.519.5)4640.16kNm人群荷載的跨中彎矩 ：S人M l / 2mcr3qr0.4347.5357.04kNm5. 跨中剪力 Ql / 2 計算（1）對于 1和 5# 梁公路 級汽車活載的跨中剪力：S汽Ql / 2(1)mcq1 (q KPK y)1.286 10.633( 7.8752.43821

19、4.20.5)102.81kN人群荷載的跨中剪力 ：S人 Ql / 2 mcr1 qr0.686 3 2.438 5.02kN（2）對于 2和 4# 梁公路 級汽車活載的跨中剪力：S汽 Ql / 2(1) mcq 2 (qKPK y)1.28610.517(7.8752.438214.20.5)83.93kN人群荷載的跨中剪力 ：S人 Ql / 2 mcr 2 qr0.443 3 2.438 3.24kN（3）對于 3#梁公路 級汽車活載的跨中剪力：S汽 Ql / 2(1) mcq 3 (qKPK y)1.28610.4(7.8752.438214.20.5)64.97kN.專業學習資料.人群

20、荷載的跨中剪力 ：S人 M l / 2 mcr 3 qr0.4 3 2.438 2.93kN6. 支點剪力 Q0 計算19.5橫向分布系數變化區段的長度a 4.85 4.9m 2附加三角形重心影響線坐標： y119.514.9 / 19.5 0.9163（1）對于 1和 5# 梁公路 級汽車活載的支點剪力 ：Q0均(1)q K mcq1a (m0q1mcq1 ) y21.28617.875 0.6339.754.9(0.4720.633) 0.91658.71kN2Q0集(1)m0q1 PK y1.2861 0.472 214.2 1 130.02kNQ0Q0均Q 0集58.71130.021

21、88.73kN人群荷載的支點剪力 ：Q0rmcr 1qra (m0r1mcr 1 )qr y20.68639.754.90.686)30.916(1.43125.08kN2（2）對于 2和 4# 梁公路 級汽車活載的支點剪力 ：Q 均(1)q K mcq 2a (m0q 2mcq2 ) y024.91.28617.875 0.5179.75( 0.6110.517) 0.91653.19kN2Q0集(1)m0q 2 PK y1.283 1 0.611 214.2 1 167.91kNQ0Q0均Q0集53.19167.91221.1kN.專業學習資料.人群荷載的支點剪力：Q0rmcr 2 qra

22、 (m0r 2mcr 2 )qry20.44339.754.9(00.443)30.91629.98kN（3）對于 3#梁公路 級汽車活載的支點剪力 ：Q0均(1)qK mcq 3a ( m0q 3mcq3 ) y21.28617.8750.49.754.9(0.6110.4) 0.916244.29kNQ0集(1)m0q 3 PK y1.28310.639 214.2 1 175.61kNQ0Q0均Q0集44.29175.61219.90kN人群荷載的支點剪力：Q0rmcr 3 qra (m0r 3mcr 3 ) qry20.439.754.90.4)30.916(09.01kN22.4 荷

23、載組合mm0 Sud0 (Gi SGikQ1 SQ1kcQj SQ j k)i1j2其中 rGi1.2 ， rQ11.4 ， rQj1.4， ro1.0 ， c0.8跨中彎矩組合恒載活載（KN·m ）梁組合值（KN·m ）（ KN·m汽車人群.專業學習資料.）1、5748.621013.0697.822394.92、4783.79827.463.172149.43783.79640.1657.041898.6跨中剪力組合活載（KN）梁恒載（KN）組合值（ KN）汽車人群1、50102.815.02149.22、4083.933.241213064.972.9394

24、支點剪力組合活載（KN）梁恒載（KN）組合值（ KN）汽車人群1、5153.56188.7325.08476.22、4160.78221.19.98513.53160.78219.909.01510.84 橫隔梁的計算4.1 確定作用在中橫隔梁的計算荷載：.專業學習資料.縱向一列車輪對于中橫隔梁的計算荷載為：計算彎矩時Poq1 (qkPk y)1 (7.87514.852 1 178.5 1) 108.35kN222Porqr110.91kN2.25 4.85 22計算剪力時Poq1 (7.87514.85 2 1 1.2 178.5 1) 126.2kN224.2 繪制中恒隔梁的內力影響線.專業學習資料.P=1 作用在 1梁時：M1.5d0.5d11.5dr111210.61.51.80.40.51.811.51.80.72P=1 作用在 5梁時：M1.5d25 0.5dr 5150.21.5 1.800.54P=1 作用在 3梁時：M1.5d0.5dr 313230.21.51.80.20.51.80.721主梁處右截面 Q1右 剪力影響線