简支梁桥的设计计算
1.车轮荷载在板上是如何分布的？
答：作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，但为了便于计算，通常把接触面看错矩形，作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，为便于计算，把此接触面看作的矩形。车轮荷载在桥面铺装层中呈450角扩散到行车道板上。
2.梁桥横向力计算时，杠杆法的基本原理和使用条件是什么？
答：杠杆法基本原理是忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面班在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁获简支单悬臂梁。
杠杆法的适用条件：（1）双肋式梁桥；（2）多梁式桥支点截面
3.杠杆法计算荷载横向分布系数的步骤是什么？
答：（1）绘制主梁的荷载反力影响线；
（2）确定荷载的横向最不利的布置；
（3）内插计算对应于荷载位置的影响线纵标ηi ；
（4）计算主梁在车道荷载和人群荷载作用下的横向分布系数；
4.多跨连续单向板的内力计算时，计算弯矩和剪力有哪些需要注意的地方？
答： 1．弯矩首先计算出跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩M0，再乘以相应的修正系数，得支点、跨中截面的设计弯矩，弯矩修正系数可根据板厚t和梁肋高度h的比值（即主梁的抗扭能力的大小）来选用。
2．剪力计算单向板支点剪力时，一般不考虑板和主梁的弹性固结作用，荷载应尽量靠近梁肋边缘布置。计算跨径取用梁肋间的净跨径。考虑相应的有效工作宽度沿桥梁跨径方向的变化，计算出荷载强度q和q＇，将每米板宽承受的分布荷载分为矩形部分A1 和三角形部分A2 。对于跨内只有一个车轮荷载的情况，由恒载及活载引起的支点剪力Qs为：如行车道板的跨径内不只一个车轮进入时，需计及其它车轮的影响。
5.桥梁支座必须满足那些方面的要求？
答：（1）首先具有足够的承载力（包括恒载和活载引起的竖向力和水平力），以保证安全可靠地传递支座反力；
（2）对桥梁变形（位移、转角）的约束尽可能地小，以保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下的自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的力学图示。
（3）支座应便于安装、养护和维修，并在必要时进行更换。
6.如何考虑荷载横向分布系数沿桥跨的变化？
答：对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变的mc，从离支点在计算简支梁支点最大剪力时，由于车辆的重轴一般作用于靠近支点区段，而靠近支点区段的横向分布系数沿桥梁纵向变化较大，通常需考虑荷载在该部分横向分布系数变化的影响，而其余部分（跨内在计算简支梁跨中最大弯矩与剪力时，由于车辆的重轴一般作用于跨中区段，而横向分布系数在跨中区段的变化不大，为了简化计算，通常采用不变的跨中横向分布系数mc计算。其它截面的弯矩剪力计算，一般也可取用不变的mc。但对于中梁来说，m0与mc的差值可能较大，且其内横梁又少于3根时，应计及mx沿跨径的变化。对于跨内其它截面的主梁剪力，也可视具体情况计及mx沿跨径的变化。7.杠杆法、修正的偏心受压法、铰接板（梁）法、G-M法的适用范围？
答：（1）杠杆法适用于计算简支梁当荷载位于支点截面处时的横向分布系数；其它方法适用于计算简支梁当荷载位于跨中截面处的横向分布系数。
（2）修正的偏心压力法适用于当桥的宽跨比B/L≤0.5，且主梁间具有可靠连接时的情况，此种情况在车道荷载的作用下，中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小，可假定中间横隔梁象一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。
（3）铰接板（梁）法适用于（1）用混凝土企口缝连接的装配式板桥（2）小跨径的钢筋混凝土T形梁桥，为便于预制施工，往往中间不设横隔梁，仅对翼板的板边适当连接，或者仅由现浇的桥面板使各梁连接在一起的情况。假定在结合缝处仅传递剪力。
（4）G—M法适用于由主梁、连续的桥面板和多道横隔梁组成的梁桥，当其宽度与跨度之比较大时，可将整个梁格系比拟成正交各向异性的弹性薄板，按弹性理论进行分析其在受力后的挠度和内力。
《桥梁工程》课程设计任务书 一、设计题目 1.钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计 二、设计基本资料 1．标准跨径（计算跨径）：20m（19.5m）、25m（24.5m）、30m（29.5m）。 2．桥面净空：①净-0.5m（栏杆）+8m（车道）+0.5m（栏杆）、②净-8.5+2×1.0m（人行道）、③净-9.25+2×1.0m（人行道）+2×0.5m（栏杆）。 3．设计荷载：①公路-I级，人群3.5KN/m2；②公路-Ⅱ级，人群3.0KN/m2。 4．截面形式：空心板、T型截面、箱型截面。 5. 结构重要性系数：1.0。 6．材料:①钢筋：主筋采用Ⅲ级钢筋（HRB400），其他钢筋采用Ⅱ级钢筋（HRB335）；②混凝土：C40。 7．材料容重：水泥砼24 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 三、设计内容 1. 荷载横向分布系数计算 2．主梁的设计计算（恒载、活载及人群） 3．行车道板的设计计算（悬臂板、铰接悬臂板、单向板） 4．横隔梁设计计算 5．桥面铺装设计 四、要求完成的设计图及计算书 1．钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（可手工制图或CAD出图） 2．桥面构造横截面图（可手工制图或CAD出图） 3．荷载横向分布系数计算书 4．主梁内力计算书 5．行车道板内力计算书
6．横隔梁内力计算书 五、参考文献 1．《桥梁工程》（第3版），邵旭东、金晓勤主编，2012，武汉理工出版社。 2．《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社。 3．《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），易建国主编，2002，人民交通出版社。 4．中华人民共和国行业标准.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004。 5．中华人民共和国行业标准.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)含条文说明.北京：人民交通出版社，2004。 6．中华人民共和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 六、课程设计学时 1.学时安排：1周(第9周)。 七、附注 1.课程设计可2人一组。 2.设计标准跨径、净宽、设计荷载和截面形式可随机组合，但每组不准重合。 设计基本资料 1．标准跨径（计算跨径）：20m（19.5m） 2．桥面净空：①净-0.5m（栏杆）+8m（车道）+0.5m（栏杆） 3．设计荷载：公路-Ⅱ级，人群3.0KN/m2。 4．截面形式：T型截面 5. 结构重要性系数：1.0。 6．材料:①钢筋：主筋采用Ⅲ级钢筋（HRB400），其他钢筋采用Ⅱ级钢筋（HRB335）；②混凝土：C40。 7．材料容重：水泥砼24 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3
3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与设计 装配式钢筋混凝土简支梁桥受力明确，构造简单，施工方便，便于工业化生产，可节省大量的模板和支架，降低劳动强度，缩短工期，因此在小跨径桥梁中，尤其是标准跨径为13～25m 的桥梁，成为应用最多的桥型。 3.2.1 横截面设计 梁桥的横截面设计主要是确定横截面的布置形式，包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等，它与立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济用料等因素有关。 1．横截面形式 装配式钢筋混凝土简支梁桥横截面最基本的类型为T 形。我国目前用得最多的装配式简支梁桥是图3.15a 所示的T 形梁桥。T 形梁的翼板构成桥梁的行车道板，直接承受车辆和人群荷载的作用，又是主梁的受压翼缘。它的优点是：外形简单，制造方便，肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架，主梁之间借助横隔梁连接，整体性较好，接头也较方便。但构件的截面形 状不稳定，运输和安装较麻烦；横向接头正好位于桥面板的跨中，对板的受力不利。装配式钢筋混凝土T 梁的常用跨径约为 7.5～25m。 图3.15 装配式简支梁桥的横截面 d ）b ） c ） a ）箱形截面梁由于受拉区混凝土不参与工作，多余的底板徒然增大了自重，所以一般不适用于钢筋混凝土简支梁桥。 下面即重点介绍装配式钢筋混凝土T 形梁桥的构造和设计，图3.16即为该类桥梁上部构造的典型概貌。
图3.16装配式T形简支梁桥概貌 2．主梁布置 对于一定的跨径和桥面宽度（包括行车道和人行道）的桥梁，确定出适当的主梁间距（或片数），是构造布置中首先需要解决的重要课题。应从材料用量经济，尽可能减少预制工作量，考虑构件的吊装重量及保证翼板的刚度等方面综合考虑确定。显然，主梁间距越大，主梁的片数就越少，预制工作量就少，但构件的吊装重量增大，使运输和架设工作趋于复杂，同时桥面板的跨径增大，悬臂翼缘板端部较大的挠度对引起桥面接缝处纵向裂缝的可能性也增大。 根据建桥经验，装配式钢筋混凝土T形简支梁桥的主梁间距一般在1.5~2.3m之间。《公路桥涵设计图》（JT/GQS 025—84）中所采用的主梁间距为2.2m，预制宽度为1.6m，吊装后接缝宽度为0.6m，当前采用较多。 3．主梁细部尺寸 （1）主梁梁肋尺寸 主梁的合理高度与主梁的跨径、活载的大小等有关。经济分析表明，梁高与跨径之比（俗称高跨比）的经济范围大约在1/11～1/18，跨径大的取用偏小的比值。我国标准设计为10m、13m、16m和20m四种跨径，其梁高分别为0.8～0.9m, 0.9～1.0m, 1.0～1.1m，1.1～1.3m。主梁高度受限制时，高跨比就要适当减小，致使钢筋用量增加，增加造价。 主梁梁肋的宽度，应满足主拉应力强度和抗剪强度要求，以及不致使捣固混凝土发生困难。梁肋宽度多采用160～240mm，一般不应小于140mm，且不小于梁肋高度的1/15。 钢筋混凝土简支梁一般沿跨径方向做成等截面的形式，以便于预制施工。 （2）主梁翼板尺寸 一般装配式主梁翼板的宽度视主梁间距而定，在实际预制时，翼板的宽度应比主梁间距小2cm，以便在安装过程中易于调整T梁的位置和制作上的误差。 在中小跨径的钢筋混凝土简支T形梁中，翼板的厚度主要满足桥面板承受车辆局部荷载
第四章混凝土简支梁桥的计算 习题 一、填空题： 1、设置横隔梁的作用：。 2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：。 3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：。 二、名词解释： 1、荷载横向分布影响线 2、板的有效分布宽度 3、预拱度 4、单向板 三、简答题： 1、偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定和适用条件。 2、杠杆原理法计算荷载横向分布系数的基本假定和适用条件。 3、试述荷载横向分布计算的铰接板法的基本假定和适用条件。 4、设计桥梁时，为什么要设置预拱度，如何设置？ 四、计算题： 1、如图所示Ｔ梁翼缘板之间为铰接连接。试求该行车道板在公路—Ⅰ级荷载作用下的计算内力，已知铺装层的平均厚度12cm，容重22.8kN/m3，Ｔ梁翼缘板的容重为25kN/m3。（依《桥规》，车辆荷载的前轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.3m，中、后轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.6m） 2、某五梁式简支梁桥，标准跨径25.0m，计算跨径为24.20m，两车道，设有六道横隔梁（尺寸如图所示），设计荷载为公路—Ⅱ级荷载，已求得2#主梁的跨中及支点截面的横向分布系数分别为m cq=0.542、m oq=0.734，。试求： 1）画图说明2#梁的横向分布系数沿跨径的一般变化规律。 2）在公路—Ⅱ级荷载作用下，2#梁的跨中最大弯矩及支点最大剪力。 答案 一、填空题： 1、设置横隔梁的作用：保证各根主梁相互连接成整体，共同受力。 2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。 3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：将桥梁的中横隔梁近似的视做竖向支承在多根弹性主梁的多跨弹性支承连续梁。
目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为25米，计算跨径为24.5米，预制梁长 为24.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周
目录 第一章 1.1 选题背景.................................................... - 3 - 1.2 工程概况................................................... - 3 - 1.2.1 概况.................................................. - 3 - 1.2.2 自然条件情况.......................................... - 3 - 1.3 技术指标和技术依据.......................................... - 4 - 1.3.1 技术指标.............................................. - 4 - 1.3.2 技术依据............................................... - 4 - 本设计主要依据为现行技术规范和标准：......................... - 4 - 1.4 结构形式.................................................... - 4 - 1.5主要材料..................................................... - 5 - 第 2 章上部结构设计................................................ - 6 - 2.1设计资料..................................................... - 7 - 2.2构造形式及尺寸选定........................................... - 7 - 2.3空心板毛截面几何特性计算..................................... - 7 - 2.3.1 毛截面面积A ........................................... - 7 - 2.3.2 毛截面重心位置......................................... - 9 - 2.3.3 空心板毛截面对其重心轴的惯性矩I....................... - 9 - 2.4作用效应计算................................................ - 10 - 2.4.1 永久作用效应计算...................................... - 10 - 2.4.2 可变作用效应计算.......................... 错误！未定义书签。 2.5 作用效应组合............................................... - 12 - 2.6 预应力钢束的估算及布置..................................... - 23 - 2.6.1 预应力钢筋数量的估算.................................. - 23 - 2.6.2 预应力钢筋的布置...................................... - 23 - 2.7 普通钢筋数量的估算及布置................................... - 26 - 2.8 主梁几何特性计算........................................... - 26 - ............................ - 30 - 2.9.1 预应力钢筋张拉控制应力 con 2.9.2 钢束应力损失......................................... - 30 - 2.10 承载能力（强度）极限状态的验算........................... - 30 - 2.10.1 跨中截面正截面抗剪承载力计算........................ - 36 - 2.10.2 斜截面抗剪承载力计算.................... 错误！未定义书签。 2.10.3 斜截面抗弯承载力.................................... - 36 - 2.11 正常使用极限状态验算..................................... - 40 - 2.11.1 抗裂性验算........................................... - 40 - 2.12 主梁变形验算............................................. - 41 - 2.12.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算...................... - 43 - 2.12.3 预拱度的设置............................ 错误！未定义书签。 2.13 持久状况应力验算......................................... - 44 - 2.1 3.1 短暂状况的正应力验算................................ - 45 - 2.1 3.2 持久状况的正应力验算................................ - 45 - 2.1 3.3 持久状况下混凝土主应力验算.............. 错误！未定义书签。
第四章混凝土简支梁桥的计算 一、填空题： 1、设置横隔梁的作用：。 2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：。 3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：。 二、名词解释： 1、荷载横向分布影响线 2、板的有效分布宽度 3、预拱度 4、单向板 三、简答题： 1.行车道板的定义是什么？其作用是什么？ 2.单向板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 3.自由端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 4.铰接端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？ 5.行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？ 6.板的有效工作宽度的定义是什么？ 7.试写出多跨连续单向板弯矩计算的步骤？ 8.试写出铰接悬臂板悬臂根部最大弯矩计算的步骤？ 9.主梁结构重力的内力计算有哪两点基本假定？ 10.荷载横向分布系数的定义是什么？ 11.杠杆原理法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？ 12.试写出杠杆原理法计算荷载横向分布系数的步骤? 13.偏心压力法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？ 14.试写出偏心压力法计算荷载横向分布系数的步骤? 15.修正偏心压力法的基本假定是什么？ 16.两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？ 17.荷载横向分布系数沿桥跨变化的条件与特征各是什么？ 18.桥跨上恒载、活载产生的挠度各有何特性？何谓预拱度？ 19.试述荷载横向分布计算的铰接板法的基本假定和适用条件? 20.设计桥梁时，为什么要设置预拱度，如何设置？ 四、计算题： 1、如图所示Ｔ梁翼缘板之间为铰接连接。试求该行车道板在公路—Ⅰ级荷载作用下的计算内力，已知铺装层的平均厚度12cm，容重22.8kN/m3，Ｔ梁翼缘板的容重为25kN/m3。（依《桥规》，车辆荷载的前轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.3m，中、后轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.6m）
密级： 学号：110206010517 本科生毕业设计（论文） 头道江桥简支T梁上部结构设计 学院：土木工程学院 专业：土木工程 班级：11本土木13班 学生姓名：汪俊峰 指导老师：彭明/李琪 完成日期： .专业.整理.
.专业.整理.
学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 （请在以上相应方框内打“√”）
学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）： 签字日期：年月日签字日期：年月日
摘要 混凝土简支T梁桥由于其具有构造简单、受力明确、施工方便等特点，是中小跨桥梁形式的首选方案。预应力混凝土T形梁是一种简支T形梁桥结构，具有构造简单，造价低廉，受力明确，便于施工，架设安装方便、跨越能力较大等优点，现在被越来越多的桥梁建设所采用。近年来，随着我国基础建设的迅猛发展，预制预应力混凝土T形梁桥在我国高速公路基础建设中得到了广泛应用。 本次设计主要是进行一个桥梁的上部设计与验算，首先得进行方案的优选，通过不同方案对比来选择最优进行设计，在设计过程中的进行尺寸的一个拟定，通过拟定尺寸进行设计与内力计算，进行荷载组合；接着就进行钢束的配置与位置估算，计算钢束群的重心位置与长度，通过后张拉发进行钢束张拉；接着计算截面几何特性；计算各种预应力损失；通过以上计算进行主梁的验算，通过各种应力验算检测是否符合各种规范要求。 关键词：预应力，简支T梁，应力验算，后张法 .专业.整理.
简支梁桥的设计计算 1.车轮荷载在板上是如何分布的？ 答：作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，但为了便于计算，通常把接触面看错矩形，作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，为便于计算，把此接触面看作的矩形。车轮荷载在桥面铺装层中呈450角扩散到行车道板上。 2.梁桥横向力计算时，杠杆法的基本原理和使用条件是什么？ 答：杠杆法基本原理是忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面班在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁获简支单悬臂梁。 杠杆法的适用条件：（1）双肋式梁桥；（2）多梁式桥支点截面 3.杠杆法计算荷载横向分布系数的步骤是什么？ 答：（1）绘制主梁的荷载反力影响线； （2）确定荷载的横向最不利的布置； （3）内插计算对应于荷载位置的影响线纵标ηi ； （4）计算主梁在车道荷载和人群荷载作用下的横向分布系数； 4.多跨连续单向板的内力计算时，计算弯矩和剪力有哪些需要注意的地方？ 答： 1．弯矩首先计算出跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩M0，再乘以相应的修正系数，得支点、跨中截面的设计弯矩，弯矩修正系数可根据板厚t和梁肋高度h的比值（即主梁的抗扭能力的大小）来选用。 2．剪力计算单向板支点剪力时，一般不考虑板和主梁的弹性固结作用，荷载应尽量靠近梁肋边缘布置。计算跨径取用梁肋间的净跨径。考虑相应的有效工作宽度沿桥梁跨径方向的变化，计算出荷载强度q和q＇，将每米板宽承受的分布荷载分为矩形部分A1 和三角形部分A2 。对于跨内只有一个车轮荷载的情况，由恒载及活载引起的支点剪力Qs为：如行车道板的跨径内不只一个车轮进入时，需计及其它车轮的影响。 5.桥梁支座必须满足那些方面的要求？ 答：（1）首先具有足够的承载力（包括恒载和活载引起的竖向力和水平力），以保证安全可靠地传递支座反力；
课程名称：桥梁工程 设计题目：公路预应力混凝土简支桥梁设计院系：土木工程系 专业：铁道工程(隧道组） 年级：级 姓名： 指导教师： 大学 2012年5 月16 日
西南交大峨眉校区课程设计任务书 专业姓名学号 开题日期：2012年4月20 日完成日期：2012年5月27日题目公路预应力混凝土简支桥梁设计 一、设计的目的 通过本课程设计，完成公路预应力混凝土兼职梁桥的设计，掌握中小跨径简支梁桥上部结构的一半设计方法，具备初步独立设计能力；掌握简支梁桥荷载横向分布系数m，主梁内力计算；提高综合运用所学理论知识，具有独立分析问题和解决问题的能力，提高桥梁绘图能力 二、设计的内容及要求 1.根据结构布置进行主梁的横向分布系数计算。 2.本次设讣中要求手算完成对边梁的结构内力讣算。 3.根据规范规定进行作用效应组合。 4.进行了梁预应力钢朿的配筋设计。 5.桥面板的内力计算。 6.做出设计分析或小结。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
目录 一、设计基本资料及构造布置 (4) （一）设计资料 (4) 1．跨度和桥面宽度 (4) 2．技术标准 (4) 3．主要材料 (4) 4．材料参数 (4) （二）结构设计 (5) 1．截面尺寸拟定 (5) （1）梁高 (5) （2）横隔梁设置 (5) （3）栏杆高度 (5) （4）设计图 (5) （5）计算边主梁截面几何特征 (6) 二、公路桥面板的计算 (6) （一）车辆活载在板上的分布 (6) （二）单向板的有效宽度 (7) 1．确定板的类型 (7) 2．板的有效工作宽度 (7) （1）车轮荷载在板跨中间。 (7) （2）车轮荷载在板的支承处。 (7) （3）车轮荷载在靠近支承处。 (7) （三）行车道板的内力计算 (8) （1）跨中弯矩 (8) （2）支点剪力 (9) 三、主梁的计算 (9) （一）边主梁的荷载横向分布系数 (9) 1．端部剪力横向分布系数计算（按杠杆法） (9) 2．跨中荷载弯矩横向分布系数（按刚性横梁法） (10) （二）边主梁结构内力计算 (11) 1．横载内力 (11) （1）横载 (11) （2）横载内力计算 (12) 2．活载内力 (13) （1）汽车活载冲击系数计算 (13) （2）双车道荷载 (13) 3．边主梁作用效应组合 (14) 四、预应力钢束的配筋设计 (14) （一）预应力钢筋数量的估算 (14)
1 设计依据 1.1工程概述 该桥设计车速为80Km/h，桥位于直线段内，桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。桥梁全长4×30m，上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥，下部结构为双柱式墩，桩基础，轻型薄壁桥台。本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。 1.2 自然条件 （1）河流及水文情况 河床比降为+1.25％，设计洪水位为14m，桥下没有通航要求。 （2）当地建材情况 桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供，水泥与钢材可选择当地材料市场供应。（3）气象情况 查阅当地气象资料。年极端最高气温44oC，年最低气温-12oC。 （4）地震情况 地震烈度为6级。 1.3 设计标准及规范 1.3.1 设计标准 桥型：双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥 桥面宽度：全宽17.6m 桥面净宽：净—14+2×1.8m。 桥面纵坡：2.0% 桥面横坡：2.0% 车辆荷载等级：公路-Ⅰ级 1.3.2 设计规范 《公路工程抗震设计规范》（JTJ004---2005） 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041---2000） 《公路工程技术标准》（JTG01---2003） 《公路桥涵通用规范》（JTG60---2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62---2004）
2 方案构思与设计 2.1 桥梁设计原则 （1）使用上的要求 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。 （2）舒适与安全性的要求 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 （3）经济上的要求 在设计中必须进行详细周密的技术经济比较，使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。并且桥梁的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型，设计中应该充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或中断交通的时间最短。能满足快速施工要求以达到缩短工期的桥梁设计，不仅能降低造价，而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益。 （4）先进性上的要求 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。 （5）美观上的要求 一座桥梁应具有优美的外形，应与周围的景观相协调。城市桥梁和游览地区的桥梁，可较多的考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的细部装饰。 2.2 桥型方案构思与总体设计 2.2.1 方案初选（拟定桥型图式） 根据桥梁设计原则，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期等多方面比选，初步确定梁桥、拱桥、刚架桥三种桥梁形式。3种方案的比较表暂列于后。
桥梁工程课程设计（本科） 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名王炜灵
学号9 理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的：学生通过本课程的设计练习，使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和方法，学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合；在汽车和人群荷载力计算时，学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书（附后） 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁，设计图表装订成册，所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。
五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩，采用五级制评定：优、良、中、及、不及。 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一孔标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸，要求对作用效应组合后的最不利的主梁（一根）进行下列设计与计算： 1、行车道板的力计算； 2、主梁力计算； 二、设计资料 1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。 2、设计荷载：公路-II级，人群3.5kN/m2。
4、 结构尺寸图： 主梁：标准跨径Lb=25m （墩中心距离）。 计算跨径L=24.50m （支座中心距离）。 预制长度L ’=24.95m （主梁预制长度） 。 横隔梁5根，肋宽15cm 。 桥梁纵向布置图（单位：cm ） 桥梁横断面图（单位：cm ） T 型梁尺寸图（单位：cm ）
三、知识点（计算容提示） 1、 行车道板计算 1） 采用铰接板计算恒载、活载在T 梁悬臂根部每延米最大力（M 和Q ）。 2） 确定行车道板正截面设计控制力。 2、 主梁肋设计计算 1） 结构重力引起力计算（跨中弯矩和支点剪力），剪力按直线变化，弯矩按二次抛物线变化。 2） 计算活载（车道荷载）和人群荷载引起截面力（跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力）。 荷载横向分布系数计算：跨中m 0.5按偏心受压法计算， 支点m 0按杆杠原理法计算。 计算跨中弯矩和支点剪力时荷载横向分布系数按《桥规》规定变化。 3） 计算控制截面的跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力。 4） 对计算出的控制截面力进行荷载组合，并按《桥规》进行系数提高。 5） 根据组合后的力，取最大力（M 和Q ）作为设计力值。 3、 变形验算和预拱度设置。 结构的变形计算和验算，根据《桥规》规定设置预拱度。 设计方案： 一、主梁力计算 (一)、恒载力计算： 1、恒载集度计算： 主梁截面面积：[（0.08+0.14）×0.8]/2×2+0.2×1.4=0.456 m 2 主梁自重：g 1边=g 1中=0.456×25=11.4 KN/m 横隔梁折算荷载： kN/m 335.150.24251015.08.0208.014.02.1g 中2=÷????????????? ??+-= 7kN/m 66.050.2425515.08.0208.014.02.1g 2边=÷??? ?????????? ??+-= 桥面铺装：()kN/m 50.352525.308.012.021g 3=÷?? ? ??????+=
简支梁桥结构设计相关资料汇总 接，支撑物只能给梁端提供水平和竖直方向的约束，不能提供转动约束的梁。 公路钢筋混凝土T形简支梁桥设计 预应力混凝土铁路桥简支梁产品实施细则 2跨24 m简支梁桥上部及下部设计 预应力混凝土简支梁T形梁桥设计计算 课程设计-装配式钢筋混凝土简支梁设计 混凝土简支梁桥设计计算书 课程设计-预应力混凝土简支梁桥的设计 课程设计-钢筋混凝土简支梁桥设计 课程设计-装配式钢筋混凝土简支梁设计 课程设计-钢筋混凝土简支梁桥设计 课程设计-单跨简支梁桥上部结构设计 课程设计-钢筋混凝土简支梁内力计算 预应力混凝土简支梁桥的施工工艺 现实看是只有两端支撑在柱子上的梁，主要承受正弯矩，一般为静定结构。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力、支座移动等都不会在梁中产生附加内力，受力简单，简支梁为力学简化模型。 毕业设计-20M预应力混凝土简支梁桥 新建铁路简支梁桥设计
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3.3 装配式预应力混凝土简支梁桥的构造与设计 装配式钢筋混凝土简支梁桥，常用的经济合理跨径在20m 以下。跨径增大时，不但钢材耗量大，而且混凝土开裂现象也往往比较严重，影响结构的耐久性。为了提高简支梁的跨越能力，可采用预应力混凝土结构。目前，世界上预应力混凝土简支梁的最大跨径已达76m。但是，根据建桥实践，当跨径超过50m 后，不但结构笨重，施工困难，经济性也较差。因此，我国桥规明确指出：预应力混凝土简支梁桥的标准跨径不宜大于50m。 3.3.1 横截面设计 1．横截面形式 装配式预应力混凝土简支梁桥的横截面类型基本上与钢筋混凝土梁桥类似，通常也做成T 形、I 形，但为了方便布置预应力束筋和满足锚头布置的需要，下部一般都设有马蹄或加宽的下缘(见图3.15b、c)。有时为了提高单梁的抗扭刚度并减小截面尺寸，也采用箱形(见图 3.15d)。 图3.26 横向分段装配式梁 由于采用预应力筋施加预压力， 可以提供方便的接头形式，为了使装 配式梁的预制块件进一步减小尺寸和 重量，还可做成横向也分段预制的串 联梁(如图3.26)。但由于串联梁施工 麻烦，构件预制精度要求高，在国内 使用较少。 2．主梁布置 经济分析表明，对于跨径较大的预应力混凝土简支梁桥，当吊装重量不受限制时，采用较大的主梁间距比较合理，一般可采用1.8～2.5m。 3．截面尺寸 (1)截面效率指标 为了合理设计预应力混凝土梁的截面尺寸，首先分析其截面的受力特点。截面特征如图3.27所示： 在预加力阶段和运营阶段，预应力混凝土梁截面承受双向 弯矩。在预加力阶段，施加了偏心预加力，在预加力和自 重弯矩的共同作用下，合力相当作用于截面的下核点 （截面上缘应力为零）（如图3.28a）；在运营阶段，若计及预 应力损失△，截面内合力为y N 1g M y N y N y y y N N N ??=′， 则在结构附 加重力(桥面铺装、人行道、栏杆)弯矩和汽车与人群荷 图3.27 界面特征 2g M 图3.27截面特征 载弯矩作用下，合力将从下核点移至上核点（截面下缘应力为零） ，即移动了p M y N ′
桥梁工程课设——简支梁桥设计 1. 基本设计资料 1) 跨度和桥面宽度 (一) 标准跨径：35m （墩中心距）。 (二) 计算跨径：34.5m (三) 主梁全长：34.96m (四) 桥面宽度：净14m （行车道）+2×1m （人行道） 2) 技术标准 设计荷载：公路—I 级，人群荷载为23m KN 。 设计安全等级：一级。 3) 主要材料 (一) 混凝土：混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土，容重为3 26m KN ； 桥面铺装为厚0.065~0.17m 的防水混凝土，容重为325m KN 。 (二) 钢材：采用R235钢筋、HRB400钢筋。 4) 构造形式及截面尺寸（见图1-1和1-2） 如图所示，全桥共由9片主梁组成，单片T 形梁高为2m ，宽为1.6m ，桥上 横坡为双向1.5%，坡度由混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。 图1-1 桥梁横断面图
图1-2 主梁纵断面图 2. 主梁的荷载横向分布系数计算 1) 跨中荷载横向分布系数计算 如前所述，本例桥跨内设有5道横隔梁，具有可靠横向连接，且承重结构的宽跨比为：5.0464.05.3416≤==l B ，故可以按照修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。 (一) 计算主梁的抗弯和抗扭惯性矩I 和T I 计算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 cm h 13)1610(2 1 1=+?=
则，cm x 8.7020 20013)20160(10020200213 13)20160(=?+?-??+? ?-= 主梁抗弯惯性矩I 为 4 23238.24294296)8.70100(2002020020121)2138.70(13)20160(13)20160(121cm I =? ?? ???-??+??+-??-+?-?=对于T 形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算： i i m i i T t b c I ∑==1 式中 i b ，i t ——单个矩形截面的宽度和高度； i c ——矩形截面抗扭刚度系数，由表2-1可以查的 T I 的计算过程及结果见表2-2 既得4310825.5m I T -?= (二) 计算抗扭修正系数β 对于本例，主梁间距相同，将主梁近似看成等截面，则得 9682.06.153243.01210 825.5425.05.34911 12113 22 2=??????+=+ = -∑E E a EI GI nl i T β (三) 按修正偏心压力法计算横向影响线竖坐标值
T 形简支梁桥 1．设计名称：天河简支梁设计 2.设计资料及构造布置 2.1.桥面跨径及桥宽 标准跨径：该桥为二级公路上的一座简支梁桥，根据桥下净空和方案的经济比较，确定主梁采用标准跨径为20m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。 计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为19.5m. 桥面宽度：横向布置为 净－7（行车道）＋2×0.75m （人行道）＋2×0.25（栏杆） 桥下净空: 4m 混凝土：主梁采用C25 主梁高：取1.5m. 主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度为15cm －18cm ，鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm 2.2.设计依据 （1）《公路桥涵设计通用规》 （JTGD60-2004） （2）《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规》（JTGD62-2004） （3）《桥梁工程》 （4）《桥梁工程设计方法及应用》 3荷载横向分布系数计算书 3.1主梁荷载横向分布系数计算 3.1.1①跨中荷载横向分布系数 a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I X 和I TX 利用G －M 法计算荷载横向分布系数，求主梁截面的形心位置a X 平均板厚为： h 1=2 1 (h 薄＋h 厚)=0.5×（13+8）=10.5cm
则a X =［（180-15）×10.5×（10.5÷2）+15×150×（150÷2）］/［(180-15) ×10.5+15×150］=44.7cm I X = 121×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-2 5.10)2+121 ×15×1503+15× 150×(44.7-2 150)2 =4.99×106 cm 4 T 形截面抗扭惯性矩I TX =1.15×3 1 ×［(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153］=2.67×10-3 m 4 则单位抗弯及抗扭惯性矩： J X =b I x =1801099.42-?= 2.77×10-4 m 4/cm J TX =b I TX =180102.67-3 ?=1.48×10-5 m 4/cm b.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩I y 和I Ty l=4b=4×180=720 cm c=2 1 ×(480-15)=232.5 cm h ＇=150×4 3 =112.5cm 取整110 cm b ＇=15 cm 由c/l=232.5/720=0.32查得λ/c=0.608 则λ=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m 求横隔梁截面重心位置： a y =［141×10.52＋(1÷2) ×15×1102 ］/[2×141×10.5+110×15]=23.1cm 横梁抗弯惯性矩： I y =121 ×2×141×10.53＋2×141×10.5×(23.1-25.10)2＋121 ×15×1103＋15×110× (23.1-110/2)2 =4.31×106 cm 4 =4.31×10-2 m 4 I Ty =1.15×31 ×(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm 3 单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为：b 1
预应力混凝土简支梁桥的设计 （20m跨径） 目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为20米，计算跨径为19.5米，预制梁长 为19.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周