桥梁上部结构设计验算内容
一、预应力混凝土梁
1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）
参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。
(1)、正截面拉应力要求
a.全预应力构件短期效应组合
预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.85σpc≤0
分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.80σpc≤0
即短期效应组合下不出现拉应力。
b.A类构件（短期效应组合）
短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤0.7f tk
长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0
即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。
(2)、斜截面主拉应力要求
a. 全预应力构件（短期效应组合）
预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.6f tk
现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.4f tk
b. A类构件短期效应组合
预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.7f tk
现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.5f tk
2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）
持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。考虑预加力效应，分项系数取1.0，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。
（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）
构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤0.5f ck
（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力
(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤0.6f ck
3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）
短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。
（1）法向压应力：σcc t≤0.70f ck’
（2）法向拉应力：（拉应力σct t不应超过1.15f tk’）
a．当σct t≤0.70f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.2%
b．当σct t＝1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.4%
c．当0.70f tk’＜σct t＜1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插
4、持久状况承载能力极限状态验算
(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）
根据《桥规》5.1.5条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。
γ0S≤R
(2)、斜截面抗剪承载能力(对应桥梁博士单独抗剪设计模块）
根据《桥规》5.2.6～5.2.11条，进行持久状况斜截面抗剪承载能力极限状态计算。
截面尺寸验算：γ0V d≤0.51*10-3*（f cu,k）0.5bh0，不满足时加大截面，
当γ0V d≤0.50*10-3*α2f td bh0时，可不进行斜截面抗剪承载能力极限状态计算，
仅需按照9.3.13条构造要求配置箍筋。
混凝土承载能力：不满足时需配箍筋，由混凝土和箍筋共同承担V d不少于60%。。
斜截面承载能力：由弯起钢筋承担不大于40%。
(3)、斜截面抗弯承载能力
受弯构件的纵向钢筋和箍筋，当符合《桥规》第9.1.4条、第9.3.9~9.3.13条之要求时，可不进行斜截面抗弯承载力验算。
5、挠度验算
根据《桥规》6.5.3条，受弯构件在使用阶段挠度（乘以长期增长系数)在消除结构自重的影响下不超过计算跨径的1/600。
6、预拱度设置
根据《桥规》6.5.4条，预应力产生的反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时不设置预拱度，小于时取差值为预拱度。
7、钢铰线应力
根据《桥规》7.1.5条，使用阶段受拉区钢铰线、粗钢筋的最大拉应力（对应桥梁博士正常使用组合III)，其数值与施工阶段无关。
构件受拉区钢绞线、钢丝最大拉应力σkc+σpt≤0.65f ck
构件受拉区精轧螺纹钢筋最大拉应力σkc+σpt≤0.8f ck
8、最小配筋率
根据《桥规》9.1.12条，预应力受弯构件最小配筋率必须满足。
9、预应力管道最小保护层
预应力曲线平面内、平面外混凝土最小保护层厚度参照《桥规》9.4.8条进行计算。
10、对结构支撑反力，取正常使用极限状态荷载组合Ⅲ。
二、钢筋混凝土梁
1、持久状况承载能力极限状态验算
参见预应力混凝土梁。
2、裂缝宽度验算
根据《桥规》6.4条，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下应按短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算。
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桥梁工程I课程设计 ?13米钢筋混凝土简支T形梁桥上部结构 设计及计算》 学生学院建筑工程学院 专业班级________________________ 学号___________________________ 学生姓名________________________ 指导教师_________________________ 三明学院建筑工程学院
2013年11月
桥梁工程I课程设计任务书 一、设计题目：XX米钢筋混凝土简支T形梁桥上部结构设计及计算 二、设计内容及要求 按照相关规范，进行一跨钢筋混凝土简支T梁的横断面设计、内力计算和强度验算。 1 ?根据给定的基本设计资料，参考标准图、技术规范与经验公式，正确拟定桥梁纵断面和横断面的布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定T形主梁、横 隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图，T形 梁细部尺寸图。 2. 主梁内力计算、配筋及强度验算 (1)用“杠杆法”计算荷载位于支点处各主梁的荷载横向分布系数。 (2)用“修正刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数。 (3)计算主梁在荷载作用下跨中截面、支点截面和1/4截面的弯矩和剪力。 (4)进行主梁内力组合，并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图。 3. 主梁载面设计、配筋及验算 4. 主梁配筋图，构造图 三、设计原始资料 桥面铺装：3厘米厚的沥青混凝土面层(重度为21KN/m3和平均厚9cm的防 水砼，容重25KN/m3
桥面净空：净-7+2 X 0.75 m 材料： (1)钢筋，其技术指标见表1; (2)混凝土其技术指标见表2, T形主梁、桥面铺装(防水)为C30,栏杆、人行道为C25b 钢筋技术指标表1 混凝土技术指标表2 四、进度安排(时间：11.2~11.8 ) 第1~2天：主梁荷载横向分布系数计算； 第3~4天：主梁恒载内力、活载内力计算、主梁内力组合； 第5~6天：图纸绘制、设计计算书的整理； 第7天：设计成果上交。 六、设计完成后提交的文件和图表 七、主要参考资料 1 ?《桥梁工程》范立础主编，人民交通出版社； 2 .《公路通用桥涵设计规范》(JTG D60-2004)； 3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004,简称《公预规》； 4. 《结构设计原理》叶见曙主编，人民交通出版社； 5?《公路桥梁设计丛书一桥梁通用构造及简支梁桥》胡兆冋、陈万春编著b
桥梁上部结构设计验算内容 一、预应力混凝土梁 1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章） 参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。 (1)、正截面拉应力要求 a.全预应力构件短期效应组合 预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.85σpc≤0 分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.80σpc≤0 即短期效应组合下不出现拉应力。 b.A类构件（短期效应组合） 短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤0.7f tk 长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0 即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。 (2)、斜截面主拉应力要求 a. 全预应力构件（短期效应组合） 预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.6f tk 现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.4f tk b. A类构件短期效应组合 预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.7f tk 现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.5f tk 2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况） 持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。考虑预加力效应，分项系数取1.0，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。 （1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III） 构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤0.5f ck （2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力 (对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤0.6f ck 3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力） 短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。 （1）法向压应力：σcc t≤0.70f ck’
一、设计资料 1 桥面净空：净9-2×1.5m人行道 2 主梁跨径和全长：标准跨径：16.000m计算跨径：15.500m 主梁全长：15.960m 3 设计荷载：公路-Ⅰ级人群荷载3.5KN/m 4 材料：混凝土(C35) 钢筋(主筋采用HRB335, 箍筋采用R235) 5 计算方法：按结构设计原理极限状态法 二、上部结构横、纵断面布置草图 三、主梁的荷载横向布系数 1、跨中荷载弯矩横向分布系数(按G-M法电算) A．主梁的抗弯及抗扭惯距I x和I tx 由于B/L=4×1.8/15.5=0.69>0.5,属于宽桥,故采用G-M电算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：h1=（8+14）/2=11 cm 则求得： a x= 11130 (18018)1113018 22 (18018)1113018 -??+?? -?+? =39.28cm
Ix=1/12×162×113+162×11×（39.28-11/2）2+1/12×18×1303+18×130×（39.28-11/2）2 =8.02×106 cm 4 T 形截面抗扭惯距等于各个矩形截面的抗扭惯距之和，即： I tx = ∑3 cibiti ，I tx =1/3×1.8×0.113+1.277×1.19×0.183=9.67×10-3 (m 4) 单位抗弯及抗扭惯距：Jx=Ix/b=8.02×10-2 /180=4.456×10-4 (m 4/cm) J tx = I tx /b=9.67×10-3 /180=5.372×10-5 (m 4/cm) B ．横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ 计算 横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即： l=6b=180×6=1080cm c=(385-15)/2=185cm m h 1' = m b 15.0=' c/l=1.85/1080=0.17 根据l c 比值可查附表，求得：λ/c=0.836（内插法） 所以λ=0.836×185=154.66，求横梁截面重心位置 ''1' ''112222b h h h b h h h a y ++=λλ=19.154 232 1131)2'(''''121222121y y y a h h b h b h a h h I -++??? ? ? -+??=λλ =3.346×10-2 m 4 ()3'1'231113 2223111b h h C h b C t b C t b C I Ty ?-+=+= ，11/0.0290.1h b =＜ 查表得，311= C ，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半，故取6 1 1=C ，''1/()0.1685b h h -=，查表得20.298C = 33341 3.850.110.2980.890.15 1.75106 Ty I m -= ??+??=? 单位抗弯惯矩及抗扭惯矩为：
桥梁设计计算步步解析 桥梁设计中，柱式桥墩是普遍采用的结构型式。对于简支桥梁，盖梁是一个承上启下的重要构件，上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础，盖梁是主要的受力结构。在设计中，由于桥梁的跨径、斜度、桥宽、车辆荷载标准的变化，对盖梁设计的影响很大，很难完全套用标准图和通用图。盖梁设计的标准化程度很低，经常是非标准设计，需要对盖梁进行较多的计算，所以盖梁设计是桥梁设计的一个关键部分。
一、盖梁的受力特点及分析 1盖梁的受力特点 盖梁的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力，盖梁作为受弯构件，在荷载作用下在各截面除了引起弯矩外，同时伴随着剪力的作用。此外，盖梁在施工过程中和活载作用下，还会承受扭矩，产生扭转剪应力。扭转剪应力的数值很小且不是永久作用，一般不控制设计。实际计算中一般只考虑弯剪的组合，因为考虑弯、剪、扭三种内力同时组合，需要空间分析，计算工作会很繁琐，而且实际意义也不大。可见盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。 2盖梁的受力分析 盖梁除了自重荷载之外，主要承受由支座传递过来的上部结构的恒载。对不同桥宽、不同跨径简支梁板桥的盖梁内力计算结果进行分析，以双柱式桥墩盖梁
墩顶负弯矩为例：盖梁自重所占比例很小，为9％左右；上部恒载所占比例很大，为63％左右；而活载只占总荷载比例的28％左右。表1为笔者在设计工作中对双柱式桥墩盖梁墩顶内力计算结果的一个归纳。
二、盖梁的计算要点 盖梁的计算要点是如何建立准确而且简化的计算模型。 盖梁的几何外形简单，且是以弯矩、剪力及轴力为主，受力特点明确。将它模拟成平面杆单元比模拟成空间体单元计算要简单许多，而且能满足控制要求。空间计算结果虽然准确，但是计算复杂，对于盖梁计算必要性不大。采用盖梁平面基本的简化模式进行计算是最简单且比较实用的，但使用时要对局部区域的峰值如墩顶截面进行适当的折减削峰处理，因为盖梁的实际控制截面往往不在墩顶而在墩柱边缘附近，这样能避免造成较大的浪费。盖梁的刚度与柱的刚度之比越大，简化计算结果越准确。当相对刚度比大于10时，误差已经控制在10％以内了，在精度要求不很高的结构工程中是允许的，且偏于安全。此时可忽略桩柱对盖梁
桥梁上部结构设计的要点分析 摘要：在我国，上部结构是桥梁的主要组成部分。桥梁上部结构对整个桥梁 的美观、稳定性、施工成本和工期有很大影响。通过对桥梁上部结构施工工艺的 深入分析，可以提高桥梁的性能，降低施工成本，缩短工期。因此，提高桥梁施 工技术显得尤为重要。 关键词：桥梁；上部结构；设计要点分析 一、引言 从简单的木桥到钢桥；从单梁桥到浮桥；从拱桥到花园桥；从桥墩到纤维桥；从建筑材料到木桥再到钢筋混凝土，这是一个漫长的发展过程。然而，中国在桥 梁建设方面取得了惊人的成就。在城市发展过程中，桥梁的建设非常重要。在桥 梁建设中，既要充分发挥城市化的作用，又要顺应时代的发展。设计师应养成终 身学习的意识和习惯，调整设计原则，更新设计理念，学习现代建筑技术和施工 工艺的要求。通过梳理以往桥梁工程设计中存在的问题，找出设计工作的主要内容，围绕设计要点提高桥梁设计的合理性。然而，在实践中仍然存在一些局限性。 二、桥梁设计现状 桥梁设计是桥梁施工的重要组成部分，直接关系到施工的整体质量。如果设 计内容不科学，桥梁的性能不能满足要求，使用后存在一定的安全风险。为把握 设计方案要点，桥梁结构设计应考虑施工现场，组织设计内容，编制方案，审查 设计方案。员工必须根据规范性文件演示设计方案，以提高设计方案的可操作性。 三、桥梁设计方案的选择及上部结构优化分析 （一）半桥与挡土墙的关系 山路的地形通常非常陡峭。虽然总体设计与左右不同，且路基高度与施工平 台误差较大，有时为了满足交通需要，曲线转弯，一般设计误差表不易实现，并
会出现在半桥设计中。因此，在公路桥梁设计中，应考虑挡土墙的加固形式，如地形、地质等，以弥补设计中的不足，最终应采用加筋和锚固的挡土墙来确定是否修建桥梁。 （二）审美设计策略 目前，随着我国建筑业的快速发展，桥梁施工领域出现了许多新技术、新工艺、新材料。设计师需要了解相关内容，重新思考桥梁设计。一方面，借助新材料和新技术，建设项目在满足合同质量要求的同时，可以美化环境。因此，在设计前，设计人员必须对现场进行调查，掌握周围环境，注意周围环境与桥梁工程设计的内在关系，使自然与桥梁工程有机结合，项目建设不会破坏项目区的生态平衡。 （三）模板及支架制作安装 模板和支架制作安装是桥梁施工技术的重要部分。浇筑混凝土时，应使用以下材料之一：玻璃纤维、胶合板、粗木工板或金属板。使用钢材时，至少有一个平面必须光滑。为了便于脱模和减少风险因素，边缘必须具有抛光凸角。模板中的锚固金属或导电金属必须从混凝土表面移除，或切割至少25mm的深度，以确保混凝土不会受损。如果混凝土表面有空洞，则用水泥砂浆填充，以确保建筑表面光滑、牢固、美观、颜色均匀。模具的内部清洁必须到位，以确保模具没有灰尘、砂浆和其他杂物。 （四）钢筋混凝土浇筑技术 混凝土梁的浇筑通常由梁的整个横截面倾斜分段，以水平层的形式连续浇筑混凝土梁的方法是合适的，垂直层和垂直层之间的距离必须为1.5 m或以上。如果两个部分分开放置，则第一次放置从梁的底板接收位置开始，直到30cm，在第二次放置之前检查脚手架的膨胀和沉降。具体地说，该方法可以从跨度两端同时在跨度中间使用，并且可以采用单层的形式。具有共同跨径的悬臂桥混凝土从桥跨中部延伸至两端桥墩，相邻跨径悬臂从悬臂定向至桥墩。吊梁混凝土浇筑必须在悬臂混凝土强度达到设计水平的70%后浇筑。为了将连续梁或悬臂梁下沉到跨度大、基础刚度不同的简单柱上，有必要通过柱的不均匀沉降防止混凝土开裂。
桥高？ 净跨径：梁式桥的净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩之间的净距。拱式桥的净跨径是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 计算跨径：对于拱式桥是指相邻两个拱脚截面形心点之间的水平距离，对于梁式桥是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。 标准跨径：对于梁式桥，是指两相邻桥墩中心线之间的距离，或墩中心线至桥台台背前缘 之间的距离。对于拱桥，是每孔两个拱脚截面最低点之间的水平距离多孔桥梁中各孔净跨径的总和称为总跨径，它反映了桥下泄洪的能力。 桥梁总长：桥梁两端两个桥台侧墙或八字墙后端点之间的距离 建筑咼度：桥上行车路面（包括桥面铺装）或轨顶标咼至桥跨结构最下缘之间的距离 桥高：指桥面与低水位之差，或桥面与桥下线路路面之间的距离 2. 桥梁按主要承重结构基本体系、跨径大小、行车道位置如何分类？ 承重结构：梁式桥，拱桥，悬索桥，钢架桥，组合系桥 跨径大小：特大桥（多孔跨径L大于等于1000米，单孔跨径大于等于150米） 大桥（多孔跨径L大于等于100米小于1000米，单孔跨径大于等于40米小于150米） 中桥（多孔跨径L大于30米小于100米，单孔跨径大于等于20米小于100米） 小桥（多孔跨径L大于等于8米小于30米，单孔跨径大于等于5米小于20米）涵洞（单孔跨径小于5米） 行车道位置：上承式桥，下承式桥，中承式桥 3. 梁式桥、拱式桥、悬索桥的主要承重结构是什么？主要受力特点是什么？ 梁式桥：主要承重结构为梁（板），受力特点：在竖向荷载的作用下，支座处只有竖向反 力，梁（板）内主要产生弯拉应力。 拱桥：主要承重结构为主拱圈；受力特点在竖向荷载的作用下，支座处除了竖向反力， 还有水平推力；拱圈内主要产生弯压应力。 悬索桥（吊桥）：主要承重结构是缆索；受力特点：在竖向荷载作用下，缆索只承受拉力 受力后，变形大，振动大。 5. 桥梁纵断面设计主要包括哪几个方面的内容？ 1确定桥梁总跨径2桥梁分孔3桥面标高4桥下净空5桥上及桥头纵坡布置等。 6. 桥梁分孔时其经济跨径和通航跨径如何选择？连续梁一般如何分孔？ 桥梁的总跨径一般根据水文计算确定，必须保证桥下有足够的排洪面积。分孔布置时， 对于通航河流，当通航净宽大于经济跨径时，一般将通航孔的跨径按通航净宽来确定，其余的桥孔跨径则选用经济跨径。 连续梁通常按照2到5孔为一联进行分联布置。为使连续梁边跨与中跨的梁高和配筋协调一致，各孔跨径的划分，通常按照边跨与中跨的跨中最大弯矩趋于相等的原则来确定承担传递支方力。 7. 桥面标高一般根据什么条件来确定？拱桥设计中的标高主要有哪几个？ 根据路线纵断面设计中规定或者根据设计洪水位及桥下通航需要的净空高度确定。 拱桥的标咼主要有：桥面标咼、拱顶底面标咼、起拱线标咼和基础底面标咼。 8. 桥梁桥下最小净空高度值如何规定？ 对于非通航河流，梁底一般高出设计洪水位不小于0.5米，对于无铰拱桥，拱脚允许被 计算洪水位淹没，但是一般不超过拱圈矢高的三分之二，拱顶底面至洪水位的净高不小于1米。 9. 桥梁桥面纵坡、桥头引道纵坡取值有何规定？ 桥面纵坡不宜超过4%位于市镇交通繁忙处桥上纵坡和桥头引道纵坡。位于市镇交通繁
高速公路桥梁上部结构设计分析 摘要：高速公路桥梁上部结构设计对于桥梁工程质量、安全、经济性以及美观性会产生较大影响，是桥梁工程设计的重点。首先对桥梁上部结构组成部分进行介绍，然后对高速公路桥梁上部结构设计要点进行分析，并以某高速公路桥梁为研究对象，对桥梁上部结构设计方案进行深入研究。关键词：桥梁；上部结构；组成；设计原则 桥梁工程所承担的交通功能也越来越大，对于设计水平的要求逐渐增加。在整个桥梁工程设计中，上部结构设计至关重要，通过优化桥梁工程上部结构设计，可促进桥梁工程使用寿命的增加。因此，对桥梁工程上部结构设计要点进行深入研究意义重大。 1桥梁上部结构组成部分 桥梁工程项目建设为一项系统性工程，在桥梁工程上部结构设计中，首先需要了解桥梁工程上部结构组成，具体包括以下3点：第一，桥面，桥面是供车辆以及行人通行的部分，不同桥梁工程桥面有一定的区别；第二，桥跨结构，在桥梁工程中，桥跨结构为承重结构，是桥梁工程设计的核心内容，桥跨的跨越幅度、承受作用都会对桥梁工程桥跨结构的构造形式产生较大影响。第三，支座，桥梁工程
支座的作用是将上部结构所产生的支撑反力传递至桥梁工程墩台的中间节点上。 2桥型上部结构方案设计原则 （1）在桥梁工程上部结构设计中，需综合考虑桥梁工程建设环境、地形地貌、公路工程通航能力、运行能力、公路等级等等。比如，如果桥梁工程建设区域地表平缓、河流深度比较浅，则应尽量采用简支梁结构或者先简支后连续梁桥结构，有利于简化施工方式，同时保证结构受力明确。有些桥梁工程建设区域地形复杂，运输条件比较差，应尽量采用预制结构形式。（2）为了尽量缩短桥梁工程建设工期，降低工程造价，同时保证桥梁工程施工质量，应采用桥梁工程标准化结构形式。对桥梁工程上部构造，应用预制拼装结构以及标准跨径，便于施工。在选择桥梁工程上部结构时，还应注意综合考虑桥梁工程施工环境、施工工期要求、施工场地条件等。（3）在桥型上部结构方案设计时，需要选择多种桥型方案，对各个设计方案进行比较分析，进而选择最适宜的桥梁上部结构设计方案。（4）在桥梁工程设计建设中，需综合考虑桥梁工程抗震性能要求，如果桥梁工程对于抗震性能的要求比较高，则应尽量采用先简支后桥面连续结构，保证桥梁工程结构耐久性，另外，还需综合考虑桥梁工程建设对于周边生态环境的影响，尽量提升桥梁工程上部结构美观性。
第一篇桥梁上部结构 第一章总论 第一节概论 一.桥梁在交通事业中的地位 二.国内外桥梁建筑的成就 1、国内桥梁建筑的成就 宋朝在浙江郡县洞桥乡修建的洞桥为2 孔石墩木梁结构，桥长26.76米，宽8.1米 赵州桥（空腹式石拱桥）为公元605年修建，净跨 37.02米，宽9米，拱矢高度为7.23米，现仍在 使用 目前在长江上建成的桥梁已有20余座。第一座是武汉长江大桥。 第一座由我国自己设计自己建造的长江大桥是南京长江大桥。 最大跨径的桥梁是江阴长江大桥（悬索桥），跨径为1385米。 最大跨径的斜拉桥是南京长江二桥，主跨628米。 2、国外桥梁建筑的成就 1873年在法国首创建成第一座钢筋混凝土桥（拱式人行桥）。 1928年由法国著名工程师弗莱西奈发明了预应力混凝土技术，后 在法国和德国开始修建预应力混凝土桥。 1937年修建的美国旧金山金门大桥（吊桥）跨径1280米，保持 了27年的桥梁最大跨径的世界纪录。 1974年在英国修建的亨伯桥（吊桥）跨径达到1410米，为世界 第二大跨径桥梁。
1998年建成的日本明石海峡大桥（吊桥）跨径达到1990米，为世 界第一大跨径桥梁。 3、桥梁发展趋势 轻质、高强、大跨 三、桥梁的组成 1.桥梁的组成 桥梁由上部结构和下部结构组成。 上部结构（桥跨结构）：在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。 下部结构（桥墩和桥台）：支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。 设置在桥梁两端的称为桥台。 设置在桥梁中间的支承结构物称为桥墩。 把所有荷载传至地基的底部奠基部分，称为基础。 支座：在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。 附属建筑物：锥坡 2．桥梁的主要尺寸和术语： 净跨径：梁桥指设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距离。 拱式桥指每孔拱跨两个拱脚最低点之间的水平距离。
桥梁地基与基础结构计算书 孟明新25120102201554 结构设计说明 上部结构为多跨简支梁体系，跨径为4x20m，箱形截面，上部结构自重110kN/m，设计荷载为公路一级，重要性系数1.0。桥面行车道宽度7m（2车道），两边各0.75m人行道。地基土的比例系数m＝10000kN/m4。 本墩柱为双柱式（直径1.5m，C30），采用桩柱式或多排桩承台基础，嵌岩桩，桩径1.2m，单桩承载力7000kN；嵌岩桩，桩径1.8m，单桩承载力17000kN。标高如下：桥墩到承台面9m，承台高1.8m，承台底面（标高为水位以下2m）到局部冲刷线7m，局部冲刷线以下（嵌入基岩1.5m）15.5m。两双柱墩中心距离3m。 水平力取汽车制动力；单桩承载力要承担上部结构自重加桥墩。 要计算内容： 1、荷载计算，要取标准组合；（记得要进行偏心布置以得到桥墩的最大竖向荷载） 2、进行基础选型，验算单桩承载力； 3、桩的计算长度，对于有承台的桩，取k＝0.7，长度为冲刷线以上加上4/a; 对于桩柱式，取k＝1.0； 4、桥墩的计算长度：对于有承台的墩，取k＝0.7；对于桩柱式，取k＝1.0；
一、 荷载计算确定 (一) 水平荷载的确定 1.地震力按7度考虑，计算如下： X 号桥墩（两个墩柱）受到的地震力为： htp E SM =；max 2.25i s d S C C C A = 重要性修正系数13=.,i C 场地系数10s C .=，阻尼调整系数 1.0d C =， 地震动加速度A=0.15g （7度设防）， 桥墩基本周期：1T 2= t G 2200KN =(从使用阶段结构重力支承反力求和), 3 3δ=l EI ，7272083102410=⨯⨯=⨯././E KN m KN m ， 4 4 431415024846464...d I m π⨯=== 659610.EI kN m =⨯⋅ 由于是两个柱，则：33 57 9052041036241002484../..l m kN EI δ-=⨯==⨯⨯⨯⨯ 1T 22042s ππ.===； 查抗震规范25页二类场地土，由T ＝0.42s ，0.40g T s =得加速度反应谱S ： max 2.25 2.25 1.3 1.0 1.00.150.4387i s d S C C C A g g ==⨯⨯⨯⨯= max 1Tg/T )=0.4387g (0.4/0.42)0.4178S S g =⨯=（ 0418*******htp E SM KN .==⨯= 每个墩柱受到地震水平力为921/2＝460.5KN 2.汽车制动力按汽车活载的0.1计算，桥梁每跨20m ，去计算长度19.5m 。 则每个墩柱受到的水平力为： 05012075201052403375kN ...(.).⨯⨯⨯⨯⨯+= 按规范规定，公路一级的制动力不得小于165KN ， 取每个墩柱受到的水平力为：165kN 。 由于地震水平力远大于汽车制动力，故本计算不考虑汽车制动力参与计算，仅考虑地震效应组合。
. 1.工程概况 本工程为崇明东滩防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥、3号涵桥、东旺东路饮水河桥的修缮工作。其中防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥要进行主梁更换，预制梁为10m~16m的预应力空心板梁，具体形式如下表所示： 防汛桥预制板梁具体形式如下表所示： 望海桥预制板梁具体形式如下表所示： 白滧桥预制板梁具体形式如下表所示： 预制板梁由上海隧道构件场预制，用运梁车（具体形式如下图所示）运载到现场进行拼装。3号涵桥桥面板为5.6米预制实心混凝土板梁，由施工单位自己现场预制加工吊装。东旺东路饮水河桥不更换板梁只对桥身有裂缝处进行碳纤维加固。本方案对运梁车所经过的桥涵进行结构安全性验算，编制合理的运梁方案。 参考资料：《桥梁工程》、东滩相关桥涵检测报告、预制板梁相关图纸。
. . 炮车重3T牵引车重9吨 运梁车荷载分布图
. 2.运梁方案 根据计算结果可知，运载防汛桥板梁时一次最多可以运载一片边梁和一片中梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到7%（虽然边梁承载能力不足但车辆可靠中间行驶）；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米的边板梁和一片16米的中板梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到20%以上；运载东旺沙闸桥板梁时一次最多可运载一片中板梁和一片边板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到30%以上；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米边板梁和一片16米中板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到20%以上。为了安全起见，运梁车在通过桥梁时要减速慢行，车速不得超过5km/h，由于途经桥梁边梁恒载较大，汽车荷载承载能力较低，梁车要靠中间行驶。对于途经所有一跨的涵桥，由于建造年限较长，承载力未知因素较多，为了安全起见要铺设路基箱。运载时车辆要配备专人导航严格按照指定的行车路线行车，防止车辆经过没进行验算的桥梁时出现桥梁破坏事故。具体路线见第三节运梁路线图，计算书见第四节。 3.运梁路线图 由地形图可知运载防汛桥板梁的梁车途径3号桥；运载望海桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、白滧桥（白滧桥虽然为要更换主梁的待修缮桥梁，但其原因是一片边板梁有较大裂缝，其他板梁基本完好，在承载力验算时均可满足要求，因此梁车通过时靠中间行驶即可）；运载东旺沙闸桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥；运载白滧桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥。
老屋场特大桥 上部结构结构验算报告中交通力建设股份XXX 2011年12月9日
目录 1 概述1 1.1 工作依据1 1.2 计算采用主要技术标准和规范1 1.3 桥梁设计概况1 1.4 桥梁施工概况和问题描述1 2 结构分析模型3 2.1 计算图示3 2.2 材料和截面3 2.3 边界条件4 2.4 作用（荷载）和作用组合4 2.5 施工阶段模拟5 3 第1联4号中梁结构验算结果6 3.1 结构验算原则6 3.2 结构验算内容6 3.3 持久状况承载能力验算6 3.4 主梁正常使用极限状态验算7 3. 4.1 主梁正截面抗裂验算8 3.4.2 主梁斜截面抗裂验算8 3.4.3 主梁挠度验算8 3.5 主梁应力验算9 4 计算结果汇总9 5 结论10 6 建议10
1概述 老屋场特大桥在施工中出现部分负弯矩钢束未能按图纸进行施工，本次工作按照实际施工的情况，对上部结构按照规范进行结构验算。并对于不能满足规范要求的结构和构件，给出补强的建议。 1.1工作依据 （1）工程相关设计图纸 （2）“老屋场特大桥负弯矩施工情况”的报告、照片和附图 1.2计算采用主要技术标准和规范 （1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》（JTG D62-2004） （4）交通部公路桥梁通用图T梁系列（编号8-5） 1.3桥梁设计概况 老屋场特大桥是湖南省衡阳至桂阳高速公路的一座特大桥，桥梁全长1146m，分离式路基断面，每幅桥桥宽16.5m。上部结构采用38×30m预应力T梁，横断面由7片梁（5片中梁、2片边梁）组成。下部结构采用肋板台和柱式台配桩基础、柱式墩配桩基础。桥梁位于R1800m的圆曲线及其缓和曲线上。 上部结构先简支后连续的预应力T梁，共分8联，即5×30m+5×30m+5×30m+5×30m+5×30m+5×30m+4×30m+4×30m，每联之间设D160型钢伸缩缝，桥台设D80型钢伸缩缝。第1、4、5、8采用连续梁体系，第2、3、6、7由于部分桥墩与梁体用钢板固结，形成刚构-连续体系。 上部结构T梁采用的是交通部通用图《公路桥梁通天图（T梁系列）8-5》。1.4桥梁施工概况和问题描述 根据设计图纸，桥梁施工采用常规的工序，每联上部结构施工顺序为：T梁预制->架梁，浇筑墩顶现浇连续断及翼缘板、横隔梁湿接缝，张拉中间墩墩顶T梁负
钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计 一、设计资料 1、桥面净空： 净—7+ 2、设计荷载： 汽车“公路—Ⅰ级，人群荷载：3KN/M2 3、材料： 主筋：HRB335， 构造筋：R235 混凝土：桥面铺装：C25，主梁：C30 4、结构尺寸：如下列图所示 主梁：计算跨径：L=1950cm,全长：L=1996cm,梁高136cm。 人行道、栏杆每延米〔两侧〕重2.0KN/m〔为每片主梁分到的值〕。 主梁简图〔尺寸单位：cm〕 横隔梁简图〔尺寸单位：cm〕
二、 行车道板计算 1、每米板宽恒载集度： 沥青混凝土面层〔重度为23kN/m 2 〕g 1=0.02×1×23kN/m =0.46kN/m C25混凝土垫层〔重度为24kN/m 2 〕g 2=(0.06+0.12)×1 2×1×24kN/m =2.16kN/m T 形梁翼板〔重度为25kN/m 2 〕g 3=(0.08+0.14)×1 2×1×25kN/m =2.75kN/m 板的荷载集度g =0.46kN/m +2.16kN/m +2.75kN/m =5.37kN/m 2、每米宽板条恒载内力： 弯矩值为：M Ag =−1 2 gl 02=−1 2 ×5.37×0.712 kN ∙m =−1.35kN ∙m 剪力值为：V Ag =gl 0=5.37×0.71kN =3.81kN 3、活载内力： 汽车荷载产生的内力计算。将车轮对中布置在接缝处〔如图〕。 加重车两个后轴重各为p=140kN ，轮压分布宽度如下图。车轮 着地长度a 2，，宽度b 2。那么作用在板上的压力面边长： a 1=a 2+2H =0.20m +2×0.11m =0.42m b 1=b 2+2H =0.60m +2×0.11m =0.82m 悬臂根部的荷载分布宽度为： a =a 1+d +2l 0=0.42m +1.4m +2×0.71m =3.24m 冲击系数为μ=0.3。 作用在每米宽板条上弯矩为： M Ap =−(1+μ) 2P 4a (l 0−b 1 4 )=−1.3×2×1404×3.24(0.71−0.824 )kN ∙m =−14.18kN ∙m 作用在每米宽板条上剪力按自由悬臂板计算，车轮靠板根部布置，且b 1>l 0，那么： V Ap =(1+μ)2P 2ab 1l =1.3×2×140 2×3.24×0.82 ×0.71kN =48.64kN 4、作用效应组合： 按承载能力极限状态设计，其效应组合设计值为： M Ad =1.2M Ag +1.4M Ap =1.2×(−1.35)kN ∙m +1.4×(−14.18)kN ∙m =−21.47kN ∙mV Ad =1.2V Ag +1.4V Ap =1.2×3.81kN +1.4×48.64kN =72.67kN 5、桥面板主筋计算与配置：
目录 一.《桥梁工程》课程设计任务书 二. 连续钢构主桥总体布置图设 1.工程基本资料及技术标准 1.1 工程基本资料 1.2 工程主要技术标准 2.桥梁结构主要尺寸拟定 2.1 主跨跨径及截面尺寸确定 2.1.1 顺桥向梁的尺寸拟定 2.1.2 横桥向的尺寸拟定 2.2 拟定 T 型梁尺寸 3.行车道板内力计算 (1). 恒载及内力计算 (2). 按铰接板计算行车道板 (3). 内力组合 4.荷载横向分布系数计算 4.1 按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数 4.2 利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数 5.主梁内力计算 (1). 单梁横载内力计算 (2). 活载内力 (3). 汽车荷载作用 (4). 跨中弯矩的设计 (5). 跨中剪力的计算 (6). 支点截面剪力的计算 (7).1/4 跨弯矩的计算 (8).1/4 跨剪力的计算 (9). 荷载组合 6.主梁的配筋 (1). 受拉钢筋的配置 (2). 箍筋与弯起钢筋的配置
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目 1、连续钢构主桥总体布置图设计。 2、钢筋混凝土简支梁桥引桥上部结构设计（标准跨径为20 米。计算跨径为19.5 米， 预制梁长为 19.96。 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路— I 级。人群 3.0KN/m 2，每侧栏杆及人行道的重量按 4.5 KN/m 计。 2、河床地面线见 CAD 文件。 3、材料容重：水泥混凝土23 KN/m 3，钢筋混凝土 25 KN/m3，沥青混凝土 21 KN/m 3。 4、桥梁纵坡和设计高程见CAD 文件。 三、设计内容 1、全桥总体设计 2、引桥主梁的设计计算 3、引桥行车道板的设计计算 4、引桥桥面铺装设计 5、引桥桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图（主桥及引桥），引桥主梁（边梁）构造图（CAD 出图） 2、荷载横向分布系数计算书（杠杆原理法、偏心压力法） 3、主梁内力计算书 4、行车道板内力计算书 5、所有计算书（ A4）和图纸（ A3）均须用计算机打印；计算书和图纸要装订成册，应 独立完成课程设计，每人交 1 份，每份应有封面和目录。 五、参考文献 （1）、《结构设计原理》教材
目录 《桥梁工程》课程设计任务书 ---------------------------------------------2 桥梁设计说明 ------------------------------------------------------------------3 桥梁总体布置图 ---------------------------------------------------------------4 荷载横向分布计算书（杠杠原理法、偏心压力）---------------------4 主梁内力计算书----------------------------------------------------------------------------9 桥面构造横截面图 -----------------------------------------------------------9 主梁纵、横截面布置图 -----------------------------------------------------9 行车道板内力计算书-------------------------------------------------------------------1 8
横隔梁内力计算书-------------------------------------------------------------19 参考文献 ----------------------------------------------------------------------21
课程设计 课程名称：桥梁工程 专业：道路与桥梁工程年级班级： 12路桥(1)班 学号： 3112003638 姓名：胡涵 指导教师：黄娟 2015 年 6 月 25 日 广东工业大学课程设计任务书
一、课程设计的内容 1、教学目的： 学生通过桥梁工程设计的训练，可以进一步掌握在桥梁工程课本中所学到理 论知识，并经过亲自做桥梁工程设计来熟悉设计方法、计算理论、计算公式，熟悉在桥梁设计中如何运用桥梁规范，为今后的毕业设计及走上工作岗位打 下一个良好的专业基础。 2、设计基本资料： 说明：学生共分为四个小组，每个小组基本资料不同，简支梁主梁高H分别取为：132CM、134CM、136CM、138CM，见图1。 1）桥面净宽：净7+2×0.75M 2）设计荷载：汽车“公路—Ⅰ级，人群荷载：3KN/M2 3）材料：主筋：Ⅱ级，构造筋：Ⅰ级 混凝土：桥面铺装：C25，主梁：C30 4）结构尺寸：详见图1、图2
主梁：计算跨径：L=1950cm 全长：L=1996cm 人行道、栏杆每延米（两侧）重2.0KN/m（为每片主梁分到的值）。 沥青混凝土厚2cm
图 2 3、设计计算内容： 1）计算行车道板内力，并据此计算和配置翼板主筋。 行车道板按铰接板计算; 汽车荷载：按车辆荷载计算。 2）主梁设计计算： ①、计算主梁1＃、2＃、3＃在汽车、人群荷载作用下的横向分布系数。 支点用杠杆法，跨中用G—M法。 ②、桥梁沿跨长纵向按IL(影响线)布载求活载内力。 ③、计算活载跨中弯矩时，不考虑横向分布系数沿桥长方向的变化，计算 支点活载剪力时，要计入横向分布系数沿跨长方向的变化的影响。 ④、主梁控制截面：M中、M1/4、Q支点 ⑤、主梁跨中截面受拉主筋计算（其余钢筋不算）。 ⑥、计算活载挠度及预拱度。参见教材第172页公式。 3）横隔梁内力计算，并据此计算配置主筋（按T形截面配置下缘受拉主筋）。 说明：①、横隔梁内力计算采用“偏心法”，取中横隔梁计算。
目录 第一部分课程设计内容及要求 (1) 1.1课程设计题目及资料 (1) 1.2 设计内容 (1) 第二部分课程设计说明 (2) 2.1 纵断面面设计 (2) 2.2 横断面设计 (2) 2.3 平面布置 (2) 2.4 桥面铺装 (2) 2.5 桥面伸缩缝 (2) 第三部分计算荷载横向分布系数 (3) 3.1荷载位于支点处 (3) 3.2荷载位于跨中 (4) 第四部分主梁内力计算 (7) 4.1恒载集度计算 (7) 4.2恒载内力计算 (8) 4.3活载内力计算 (9) 4.3.1汽车荷载冲击系数 (9) 4.3.2汽车荷载作用 (10) 4.4跨中弯矩设计 (11) 4.5跨中剪力计算 (12)
4.6支点截面剪力计算 (13) 4.7 1/4跨弯矩计算 (15) 4.8 1/4跨剪力计算 (17) 4.9 荷载组合 (19) 第五部分行车道板计算 (20) 5.1 恒载内力计算 (20) 5.2 活载内力计算 (20) 5.3 内力组合 (21) 第六部分横隔梁计算 (22) 6.1 确定计算荷载 (22) 6.2 内力计算 (22) 6.3 内力基本组合 (23) 主要参考文献 (24)
一、课程设计题目 1.1设计题目及资料 钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为22米，计算跨径为21.5米，预制梁长为21.96米，桥面净宽：净—8.5+2×1.00米） 设计基本资料 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 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。材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 1.2设计内容 （1）主梁的设计计算（2）桥面板的设计计算 （3）横隔梁设计计算（4）桥面铺装设计 1.3设计任务书的要求 （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）桥面板内力计算书 （6）横隔梁内力计算书