土木工程桥梁课程设计 22.docx

《桥梁工程》课程设计 题 目：装配式钢筋混凝土简支 T 形梁桥设计（上部结构） 专 业： 土木工程 学 号： 22 姓 名： 指导老师： 目录 第一章 设计任务书 3 基本设计资料 3 跨度和桥面宽度 3 技术标准 3 主要材料 3 构造形式及截面尺寸 3 第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 4 主梁荷载横向分布系数的计算 4 刚性横梁法计算横向分布系数 4 杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数 7 第三章主梁的内力计算 8 永久作用效应 8 永久荷载： 9 永久作用效应计算 10 可变作用效应 10 汽车荷载冲击系数计算： 10 公路-Ⅱ级均布荷载 11 可变作用弯矩效应计算 12 可变作用剪力效应计算 14 第四章 主梁截面设计、配筋及验算 17 主梁受力钢筋配置 18 截面抗弯承载力验算 19 斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 19 斜截面抗剪承载力计算 19 弯起钢筋设计 20 箍筋设计 24 斜截面抗剪验算 25 第五章 主梁的裂缝宽度验算 29 第六章 主梁的挠度验算 31 第七章 设计总结 34 第一章 设计任务书 基本设计资料 跨度和桥面宽度 1）标准跨径：22.20m（墩中心距离） 2）计算跨径：21.70m（支座中心距离） 主梁全长：22.16m（主梁预制长度） 桥面净空：净 7m（行车道）+2×1m（人行道），总净空=9m 技术标准 设计荷载标准：公路－ Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按单侧 6kN/m 计算， 人群荷载 3kN/m 2 环境标准： Ⅰ 类环境 设计安全等级： 二级 主要材料 混凝土： 混凝土简支 T 梁及横梁采用 C40 混凝土； 桥面铺装上层采用 0.03m 沥青混凝土，下 层为 0.06 ～ 0.13m 的 C30 混凝土，沥青混凝土重度按 23kN/m 3 , 混凝土重度按 25kN/m 3 计。 钢筋： 主筋用 HRB335 ， 其它用 HPB235 。 构造形式及截面尺寸 如图 1 所示， 全桥共由 5 片 T 形梁组成， 单片 T 形梁高为 1.4m ， 宽 1.8m ； 桥上的横坡为双向 2% ， 坡度由 C30 混凝土混凝土桥面铺装控制； 设有 5 根横梁。 第二章 主梁的荷载横向分布系数计算 跨中荷载横向分布系数的计算 跨中荷载横向分布系数 如前所述，本例桥跨内设有五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为：B/l=9/21.7=0.42＜0.5，故采用“刚性横梁法”来绘制横向影响线和计算横向分布系数 mc。 图 2.1 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图示（单位：cm） 计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩 I 和 I ： T 1）求主梁主梁截面的重心位置 x 翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为： h = 1 ?（10 ? 16）? 1（3 cm） l 2 (180 ?18) ?13? 13 ?140 ?18? 140 则， x ? 2 2 ? 41.0（9 （180 ?18）?13 ?140 ?18 抗弯惯性矩 I 为： ? 1 cm） 13 ? ?12 ?（180 -18）?133 ?（180 -18）?13?（41.09 - 2 ）2 ?? I ? ? ? ? 8 7 7 1 6 0 74 )( c m ?? 1 ?18 ?1403 ? 18 ?140 ? 140 - 41.09）2 ? ??12 （ 2 ?? 对于 T 型梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算： I ? ?m c b t3 T i?1 i i i 式中 b 、t ——单个矩形截面的宽度和高度； i i c ——矩形截面抗扭刚度系数； i m——梁截面划分成单个矩形截面的个数。 I 的计算过程及结果见表 2.1 T 表 2.1 IT计算表 分块名称 b /c t /cm t / c I /m4 i i i i Ti m b i 翼缘板 180 13 7 0.0  333 0.3  182 0.0013 腹板 127 18 0.1 4 036 0.3 484 0.0022 ∑ 0.0035 666 即得 I =0.0035666m4 T 按刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值 a e a e ? ? ? i ij n ?5 a2 i i?1 式中，n=5, ?5 i?1 a2 ? 2 ?（3.62 -1.82）? 32.4m2 ； i ? 表示单位荷载 P=1 作用于第 j 号梁轴上时 i 号梁轴上所受的作用。计算所得 ij 的? 列于表 2.2 内。 ij 表 2.2 ? 值计算表 ij ? ? i1 i 2 ? ? ? i3 i 4 i5