中南大学混凝土桥课程设计资料

钢筋混凝土铁路简支梁设计第一部分 课程设计任务书设计资料1、结构型式及基本尺寸2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路，道碴桥面；设双侧带栏杆的人行道。

3、材料混凝土：250号钢筋：T20MnSi 及A3。

板内：受力钢筋φ10；分布钢筋φ8。

梁内：纵向受力钢筋φ20；箍筋及纵向水平钢筋φ8；架立筋φ14。

4、荷载活载：列车活载:中—活载 ；人行道活载：距梁中心2.45米以内10kPa ； 距梁中心2.45米以外4kPa ； 恒载：人行道板重1.75kPa;栏杆及托架重（集中作用于栏杆中心）0.76kN/m （顺桥）； 道碴及线路设备重10kPa ；道碴槽板及梁体自重，按容重25 kN/m 3计算。

板自重可近似按平均厚度计算。

5、规范《铁路桥涵设计规范》TB2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3--2005梁体横截面图（单位：cm ）二．设计计算内容第一部分 道碴薄板的设计和计算一．荷载计算与组合1.恒载（1）板的自重1q （按平均厚度f h ）)(7010726cm A =⨯=（按矩形估算） 板平均高度 )(904.18452727635.3062cm L A h f =+++==（2）道碴及线路设备重：)/(101102m KN q =⨯= （3）外挡碴墙重1Q1Q 作用点：99.5x mm ⇒= 取为99mm 。

（4）人行道板重：3 1.751 1.75(/)q kN m =⨯= （5）栏杆及托架重：20.76Q kN =综上可得恒载的计算图示如下：道碴槽板恒载受力示意图 尺寸单位：cm（控制截面为图中红线所示的A 、B 、C 、D 、E 五个截面） 恒载引起的内力计算：在顺跨度方向取１米宽的板带进行计算。

E 截面： A 截面： B 截面： C 截面： D 截面： 2.活载（1）列车活载道碴槽板的列车活载按特种活载。

计算活载冲击系数 611()30Lμα+=++ 其中 2.0α=外悬臂板长 900.9L cm m ==外 6(1)1 2.0() 1.388300.9μ+=+⨯=+外内悬臂板长 720.72L cm m ==内 6(1)1 2.0() 1.391300.72μ+=+⨯=+内（2）人行道静活载距梁中心2.45m 以内：'310q kPa =; 距梁中心2.45m 以外："34q kPa =. 活载内力组合（分工况讨论）：活载组合①：有车--列车活载+2.45m 以外的人行道活载，即''3p q q + ，板与人行道荷载分布图如下：活载组合②：无车--全部的人行道活载，即'''33q q +，板与人行道荷载分布图如下：结合前面部分的恒载计算有：在顺跨度方向取１米宽的板带进行计算。

《混凝土桥教案》课件一、教学目标：1. 让学生了解混凝土桥的定义、结构及特点。

2. 使学生掌握混凝土桥的设计原理和施工技术。

3. 培养学生对混凝土桥在我国交通事业中作用的认知。

二、教学内容：1. 混凝土桥的定义与结构1.1 定义：混凝土桥是用混凝土作为主要承重结构的桥梁。

1.2 结构：包括桥墩、桥台、桥面、梁、柱等部分。

2. 混凝土桥的特点2.1 强度高、耐久性好2.2 施工方便、速度快2.3 适应性强、维护成本低三、教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实物图片和工程案例。

2. 利用动画演示混凝土桥的结构和受力原理。

3. 组织学生进行小组讨论，分享学习心得。

四、教学步骤：1. 引入话题：介绍混凝土桥在交通工程中的重要性。

2. 讲解混凝土桥的定义与结构。

3. 分析混凝土桥的特点及其优势。

4. 演示混凝土桥的设计原理和施工技术。

5. 组织学生进行小组讨论，分享学习心得。

五、课后作业：1. 查阅相关资料，了解我国典型的混凝土桥案例。

2. 绘制混凝土桥的简图，标注主要结构部位。

教学评价：1. 学生对混凝土桥的定义、结构和特点的掌握程度。

2. 学生对混凝土桥设计原理和施工技术的理解。

3. 学生参与小组讨论的积极性和分享学习心得的质量。

六、混凝土桥的设计原理6.1 设计原则：安全性：确保桥梁在设计寿命内满足结构安全要求。

功能性：满足交通流量、速度和车型等使用需求。

经济性：在满足安全性和功能性的前提下，优化设计和施工成本。

美观性：考虑桥梁在城市景观中的融入和美化。

6.2 设计流程：前期调研：收集相关地质、水文、交通等数据。

结构类型选择：根据交通负荷、地形地貌等因素选择合适的桥梁结构类型。

结构分析：运用力学原理对桥梁进行受力分析，确定所需材料和尺寸。

施工技术考虑：设计时要考虑施工的可行性和施工技术要求。

七、混凝土桥的施工技术7.1 施工准备：场地平整：确保施工场地平整、无障碍。

材料准备：准备合格的混凝土材料和钢筋等。

中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 混凝土桥课程设计计算说明书学生姓名曾琦指导教师于向东学院土木工程学院专业班级土木工程试验0901班完成时间 2012年6月13日目录1.计算说明..............................................................................................................1.1、结构体系....................................................................................................1.2、施工方法....................................................................................................2、模型及荷载.......................................................................................................2.1、计算模型....................................................................................................2.2、计算荷载....................................................................................................3、配筋面积估算...................................................................................................4、40m预应力砼简支梁计算报告书.....................................................................1 计算说明1.1 结构体系本桥为双线有碴简支箱梁桥，桥梁全长40m，支点间距38.5m，桥面宽12.6m （线间距为5.0m），采用预应力混凝土简支箱梁。

结构、构件设计要点：一、连续梁设计（GB50010-2002）1、结构或结构构件计算简图的确定进行结构或结构构件内力分析时，必须首先确定结构计算简图。

结构计算简图包括结构计算模型和荷载图式。

结构计算模型的确定要考虑影响结构内力、变形的主要因素，忽略次要因素，使结构计算简图尽可能符合实际情况并能简化结构分析。

结构计算模型应注明：结构计算单元，支承条件、计算跨度和跨数等。

荷载图式中应给出荷载计算单元，荷载形式、性质，荷载位置及数值等。

在整体式梁板结构中，梁板计算跨度是指单跨梁支座反力的合力作用线间的距离。

支座反力的合力作用线的位置是与结构刚度、支承长度及支承结构材料等因素有关，精确计算支座反力的合力作用线的位置是非常困难的，因此其计算跨度只能取近似值。

此题中，其它条件都已给出，所以计算简图确定主要是确定其计算跨度。

按弹性理论计算时，结构计算跨度按下述规定取用： 对于单跨板和梁：000005.1l a l l bl l h l a l l ≤+=+=+≤+=单跨梁：：两端与梁整体连接的板：两端搁支在砖墙上的板对于多跨连续板和梁：（梁）板且边跨：2025.1)(2222000bl l b h l l b a l l +≤++≤++=)(05.11.100梁（板）且中间跨：l l l l l l c≤≤=按塑性理论计算时，多跨连续梁、板计算跨度应由塑性铰的位置确定：)(025.1)(22000梁板且边跨l l h l l a l l ≤+≤+=l l =中间跨：梁板的中间支座宽度—度梁板在墙体上的支承长—板厚—梁板净跨度—梁板计算跨度—支座中心线间距—b a h l l l c 0在混凝土工程结构设计中，通常取支座中心线间距作为计算跨度。

这里请大家按弹性理论计算。

2、结构最不利荷载组合结构控制截面结构在荷载作用下各截面内力是不同的，结构有无数个截面，其中哪些截面是结构的控制截面，这是结构设计时首先要确定的。

混凝土梁桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解混凝土梁桥的基本结构组成及其工作原理。

2. 学生能掌握混凝土梁桥设计的基本原则和计算方法。

3. 学生能了解混凝土材料的基本性质及其在桥梁工程中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行混凝土梁桥的初步设计和计算。

2. 学生能够通过实际案例分析和问题解决，提升工程实践能力。

3. 学生能够利用专业软件或工具，对混凝土梁桥进行模拟和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对桥梁工程学科的兴趣，激发学习热情。

2. 培养学生具备团队合作意识，提高沟通协调能力。

3. 培养学生关注工程实际，注重工程质量，树立良好的职业道德。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学和实际操作，培养学生对混凝土梁桥设计和计算的掌握。

学生特点：学生具备一定的力学基础和工程材料知识，对桥梁工程有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：结合理论知识，注重实践操作，提高学生的实际工程能力。

通过课程学习，使学生能够独立完成混凝土梁桥的初步设计和计算任务。

同时，注重培养学生的团队合作意识和职业道德。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 混凝土梁桥概述- 桥梁工程发展简史- 混凝土梁桥的分类及特点2. 混凝土梁桥结构组成- 桥梁上部结构- 桥梁下部结构- 支座与伸缩缝3. 混凝土梁桥设计原则与计算方法- 设计荷载及组合- 内力分析与截面设计- 混凝土与预应力设计4. 混凝土材料性质及选用- 混凝土的基本性质- 混凝土的配合比设计- 预应力混凝土材料要求5. 混凝土梁桥施工技术- 施工工艺流程- 施工质量控制- 预应力施工技术6. 案例分析与问题解决- 实际混凝土梁桥设计案例- 案例分析与讨论- 问题解决方法及技巧7. 课程实践与软件应用- 混凝土梁桥初步设计实践- 专业软件操作与模拟- 设计成果展示与评价教学内容安排与进度：本课程共安排15个学时，其中理论教学10学时，实践操作5学时。

中南大学土木工程学院土木工程专业（本科）建筑工程方向《混凝土结构及砌体结构设计》课程设计任务书题目：钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计姓名：班级：学号：一、设计目的1、掌握单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；2、掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法；3、通过板及次梁的计算，掌握按考虑塑性内力重分布分析内力的计算方法；4、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的计算方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法；5、掌握板、梁的配筋计算；6、了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求；7、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定，进一步提高制图的基本技能；8、学会编制钢筋材料表。

二、设计资料某多层工业厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，结构布置如附图所示。

1、结构布置柱网尺寸及楼面活载大小详见“六附图”；2、楼面为水磨石地面(包括10mm面层和20mm厚水泥砂浆打底)，其自重标准值为m2；板底及梁用15mm厚混合砂浆抹面，其自重标准值为20kN/m3；3、混凝土强度等级C20，钢筋除梁主筋采用HRB335钢筋(抗拉强度设计值为f=300MPa)y 外，其余均采用HPB300钢筋(抗拉强度设计值为f=270MPa)，钢筋混凝土容重标y准值为25kN/m3。

三、设计内容和要求进行楼盖梁板系统结构设计，并绘制施工图。

要求：提交设计说明书一本，楼盖结构施工图（一号图）一张；板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算；主梁按弹性理论计算内力。

1、对设计说明书的要求设计说明书应包括下列内容：（1）封面（2）设计任务书（3）目录（4）正文，包括：①本梁板结构系统布置的优缺点评述；②板厚及梁系截面尺寸的确定；③板、梁计算简图；④荷载计算；⑤内力分析及内力组合；⑥配筋计算；⑦构造要求。

（5）设计体会（6）参考文献（7）封底2、对图纸的要求楼盖结构施工图应包括下列内容：（1）楼盖结构平面布置图和板的配筋图楼盖结构平面布置要注明定位轴线尺寸和编号，板、梁、柱等构件要进行定位尺寸标注和编号；板的配筋图可绘于楼盖结构平面布置图上，并注明板的厚度；板的配筋可采用分离式或弯起式，钢筋（包括受力钢筋、分布钢筋和其它构造钢筋）要编号，同一编号的钢筋至少有一根钢筋要注明直径、间距及截断或弯起位置；可以利用对称性只画四分之一楼面。

12米钢筋混凝土铁路简支梁计算任务书班级：学号：姓名：2011/12/30目录第一部分课程设计任务书设计资料 (1)第二部分道碴槽板的设计计算（一）荷载 (2)（二）板厚的验算 (8)（三）配筋并检算最小配筋率 (9)（四）混凝土压应力、钢筋拉应力检算 (9)（五）裂缝宽度验算 (13)第三部分主梁的设计计算（一）主梁荷载及内力 (12)（二）梁的主拉应力的检算 (15)（三）检算是道碴槽板厚度与宽度是否满足T型梁设计 (16)（四）主梁的跨中截面主筋设计 (16)（五）主梁的跨中截面主筋及混凝土正应力的检算 (17)（六）剪应力图绘制 (18)（七）箍筋设计 (19)（八）斜筋设计 (20)（九）为绘制弯矩包络图和材料图计算跨中截面最大M值 (20)（十）跨中截面裂缝宽度检算 (20)（十一）跨中挠度检算 (21)钢筋混凝土铁路简支梁设计第一部分课程设计任务书设计资料1、结构型式及基本尺寸2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路，道碴桥面；设双侧带栏杆的人行道。

3、材料混凝土：250号钢筋：T20MnSi及A3。

板内：受力钢筋φ10；分布钢筋φ8。

梁内：纵向受力钢筋φ20；箍筋及纵向水平钢筋φ8；架立筋φ14。

4、荷载活载：列车活载:中—活载；人行道活载：距梁中心2.45米以内10kPa；距梁中心2.45米以外4kPa；恒载：人行道板重1.75kPa;栏杆及托架重（集中作用于栏杆中心）0.76kN/m（顺桥）；道碴及线路设备重10kPa；道碴槽板及梁体自重，按容重25 kN/m3计算。

板自重可近似按平均厚度计算。

5、规范《铁路桥涵设计规范》TB2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3--2005二．设计计算内容第一部分 道碴薄板的设计和计算一．荷载计算与组合 1.恒载（1）板的自重1q （按平均厚度f h ） )(5.85063)1512(2/121cm A =⨯+⨯= )(5.60745)1512(2/122cm A =⨯+⨯= )(5.52627)1524(2/123cm A =⨯+⨯= )(5.4816)5.2473195(2/124cm A =⨯---⨯= )(7010726cm A =⨯=（按矩形估算）)(5.3062705.4815.52625.6075.8502264321cm A A A A A A =++⨯++=++++=板平均高度 )(904.18452727635.3062cm L A h f =+++==)/(726.4100/25904.1811m KN r h q c f =⨯=⋅⋅= （2）道碴及线路设备重：)/(101102m KN q =⨯= （3）外挡碴墙重1Q外挡碴墙的几何尺寸如图所示：挡碴墙251113024.5816 2.51612.26 2.5 6.1 1.8586.05()222A cm =⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯=（）4125586.0510 1.465()c Q A kN γ-==⨯⨯=51Q 作用点：140300701/216080(14036/3)44140(14022)1/23618(18436/3)61122/2(18461/3)A x =⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯+599.5x mm ⇒= 取为99mm 。

中南大学铁道校区本科土木工程专业砼结构设计基本原理课程设计设计书姓名：学院：土木工程学院班级：土木天佑学号：2011级指导老师：日期：一、钢筋砼连续梁设计一钢筋砼矩形截面两跨连续梁，承受均布恒载标准值为g k =6.8kN/m (不含自重)，均布活载标准值q k =8.5kN/m ，在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值G K =50KN ，集中活载标准值 Q K =65KN ，活载准永久值系数ψK =0.5，如图一所示。

跨度、砼强度等级，纵筋级别见表 ，箍筋采用HPB300级，按《砼结构设计规范（GB50010-2010）》设计该梁。

要求：(1) 进行正截面及斜截面承载力计算，并确定所需的纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。

(2) 绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图，并给出各根弯起钢筋的弯起位置。

(3) 验算裂缝是否满足要求。

(4) 验算挠度是否满足要求。

图 一21001201201201206300K q 120120210021002100210021006300K解：１、设计计算数据设计尺寸： 250b mm =；650h mm =;0 6.3l m =；连续梁的容重取325/kN m ； 混凝土C35:由规范表4.1.3-1、4.1.3-2、4.1.4.1、4.1.4-2知：223.4/ck f N mm =；22.20/tk f N mm =；216.7/c f N mm =；21.57/t f N mm =；0.550b ξ=； 0.11=α；8.01=β；mm c 25=（环境类别为二a 类）；423.1510/c E N mm =⨯ 纵筋HRB335：由规范表4.2.3-1、4.2.5知：2/300mm N f f y y ='=；522.010/s E N mm =⨯箍筋HPB300 270yv f =2/mm N2、荷载及内力计算 跨度：0163002402406300.(b )n l l b mm =+=-+=为支座的宽度()020.025 1.02563002401206331.52n n bl l l mm =++=⨯-+=（b 为支座的宽度）取两者的较小者 00102min(,)6300mm l l l ==①恒载：均布恒载标准值：6.8 kN/m ；梁自重：4.06kN/m ；均布恒载+梁自重：4.06+6.8=10.86 kN/m ；集中恒载标准值：50 kN ；②活载：均布活载标准值：8.5 kN/m ；集中活载标准值：65 kN 荷载分析：① 恒载标准值计算219210.86 6.350 6.3100.3071289k M KN m =⨯⨯+⨯⨯=⋅ 21100.307K K M M KN m ==⋅21110.86 6.350 6.3158.87983Bk M KN m =-⨯⨯-⨯⨯=-⋅B B Ck A 3210.86 6.35058.990835410.86 6.350109.428KN 83V V 109.428KN V V 58.990KNAk B V KNV =⨯⨯+⨯==-⨯⨯-⨯=-=-==-=-左k 右k 左② 活载满布时内力计算21212B B Ck Ak 928.5 6.365 6.3114.7211289114.721118.5 6.365 6.3178.67183328.5 6.36563.41583548.5 6.365120.135KN83V V 120.135KN V -V 14.180KNK KK Bk Ak B M KN m M M KN mM KN mV KNV =⨯⨯+⨯⨯=⋅==⋅=-⨯⨯-⨯⨯=-⋅=⨯⨯+⨯==-⨯⨯-⨯=-=-===左k 右k 左k ③ 连续梁仅左跨作用满布活载时内力计算21212B 4958.5 6.365 6.3146.037512181189.33529.77833118.5 6.365 6.389.335166758.5 6.36577.595166978.5 6.365105.955KN16611V 8.5 6.365166K K K Bk Ak B M KN m M M KN mM KN mV KNV =⨯⨯+⨯⨯=⋅=-=-⨯=-⋅=-⨯⨯-⨯⨯=-⋅=⨯⨯+⨯==-⨯⨯-⨯=-=⨯⨯+⨯=左k 右k Ck 14.180KN11V 8.5 6.36514.180KN166=⨯⨯+⨯= ④ 连续梁仅右跨作用满布活载时内力计算12AK B 29.778146.03789.335V 14.180KN 14.180KN V 105.955N 77.595K K BK B K K CK M KN m M KN m M KN m V V KN=-⋅=⋅=-⋅=-=-==-左右3、内力组合求最不礼荷载及控制截面 ⑴ ①+②121B B C A 100.307 1.2114.721 1.4280.978280.978158.879 1.2178.671 1.4440.79458.990 1.263.415 1.4159.569109.4281.2120.1351.4299.503KN V V 299.503KN V V 159.56B A B M KN m M M KN mM KN mV KNV =⨯+⨯=⋅==⋅=-⨯-⨯=-⋅=⨯+⨯==-⨯-⨯=-=-==-=-左右左9KN⑵ ①+③12B B M 100.3071.2146.0371.4324.820KN m M 100.307 1.229.778 1.478.679KN M 158.879 1.289.335 1.4315.72458.990 1.277.595 1.4179.421109.4281.2105.9551.4279.651KN V 109.4281.A B m KN m V KN V =⨯+⨯=⋅=⨯-⨯=⋅=-⨯-⨯=-⋅=⨯+⨯==-⨯-⨯=-=⨯左右C 214.1801.4151.166KN V 58.9901.214.1801.450.936KN+⨯==-⨯+⨯=-⑶ ①+④12B B M 100.307 1.229.778 1.478.679KN M 100.3071.2146.0371.4324.820KN m M 158.879 1.289.335 1.4315.72458.9901.214.1801.450.936KN109.4281.214.1801.4151.166KN V 109.4281.2+A B m KN mV V =⨯-⨯=⋅=⨯+⨯=⋅=-⨯-⨯=-⋅=⨯-⨯==-⨯-⨯=-=⨯左右C 105.9551.4279.651KN V 58.990 1.277.595 1.4179.421KN⨯==-⨯-⨯=-由图可知剪力的控制截面在Ａ、Ｂ、Ｃ支座截面，弯矩的控制截面在１、２、Ｂ截面处。

一、 钢筋混凝土连续梁设计一钢筋混凝土矩形截面两跨连续梁，承受均布恒载标准值为g k =6.8kN/m （含自重），均布活载标准值q k =8.5kN/m ，在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值G k =50kN ，集中活载标准值Q k =65kN ，活载准永久值系数Ψk =0.5，跨度、截面尺寸如图一所示。

混凝土采用C25，受力纵筋HRB335，箍筋HPB235级，按《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》设计该梁。

要求：（1） 进行正截面及斜截面承载力计算，并确定所需的纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。

（2） 绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图，并给出各根弯起钢筋的弯起位置。

（3） 验算裂缝是否满足要求。

（4） 验算挠度是否满足要求。

解：１、设计计算数据设计尺寸 mm b 250=；mm h 700=;m l 60=；混凝土C25 2/7.16mm N f ck =；2/78.1mm N f tk =；2/9.11mm N f c =；2/27.1mm N f t =；55.0=b ξ； 0.11=α；8.01=β；mm c 25=；24/1080.2mm N E c ⨯=纵筋HRB335 2/300mm N f f y y ='=；25/100.2mm N E s ⨯= 箍筋HPB235 210=yv f 2/mm N2、荷载及内力计算跨度：mm b l l n o 600024024060001=+-=+= ()mm l bl l n n 60241202406000025.1025.0202=+-⨯=++= 取两者的较小者 mm l 60000= ① 恒载标准值计算m KN M k ⋅=⨯⨯+⨯⨯=736.83650222.068.6070.021 m KN M M K K ⋅==736.8312m KN M B ⋅-=⨯⨯-⨯⨯-=5.130650333.068.6125.0265KN.48V V 15KN .92V V 15KN .9250333.168.6625.065.4850667.068.6375.0A C B B -=-==-=-=⨯-⨯⨯-==⨯+⨯⨯=左右左B A V KN V② 活载满布时内力计算48KN.62V V 52KN .118V V 52.11865333.165.8625.048.6265667.065.8375.012.168665333.065.8125.00.1080.108665222.065.8070.0A C B B 21221-=-==-=-=⨯-⨯⨯-==⨯+⨯⨯=⋅-=⨯⨯-⨯⨯-=⋅==⋅=⨯⨯+⨯⨯=左右左KN V KN V m KN M mKN M M m KN M B A B K K K③ 仅左跨作用活载时内力计算068KN.1465167.065.8063.0V 068KN .1465167.065.8063.0V 568KN .10465167.165.8563.0432.7665833.065.8437.0408.84665167.065.8063.0136.28796.1373131796.137665278.065.8096.0C B 21221=⨯+⨯⨯==⨯+⨯⨯=-=⨯-⨯⨯-==⨯+⨯⨯=⋅-=⨯⨯-⨯⨯-=⋅-=⨯-=-=⋅=⨯⨯+⨯⨯=右左B A B K K K V KN V m KN M mKN M M m KN M④ 仅右跨作用活载时内力计算mKN ⋅=⋅-=796.137M m 136KN .28M 2K 1K432KN.76V 568KN .104V 068KN .14068.14408.84C B -==-=-=⋅-=右左B A B V KN V m KN M3、内力组合求最不礼荷载及控制截面 ⑴ ①+②852KN.145V V 508KN .276V V 508KN .2764.152.1182.115.92852.1454.148.622.165.48968.3914.113.1682.15.130683.251683.2514.11082.1736.83A C B B 121-=-==-=-=⨯-⨯-==⨯+⨯=⋅-=⨯-⨯-=⋅==⋅=⨯+⨯=左右左B A B V KNV mKN M mKN M M m KN M⑵ ①+③685KN.384.1068.142.165.48V 275KN .1304.1068.142.115.92V 975KN .2564.1568.1042.115.92385.1654.1432.762.165.48771.2744.1408.842.15.130M KN 093.614.1136.282.1736.83M m 398KN .2934.1796.1372.1736.83M C B B 21-=⨯+⨯-==⨯+⨯=-=⨯-⨯-==⨯+⨯=⋅-=⨯-⨯-=⋅=⨯-⨯=⋅=⨯+⨯=右左B A V KN V m KN m⑶ ①+④KNKN KN V KNV mKN M m KN M m M B A B 385.1654.1432.762.165.48V 975.2564.1568.1042.115.92V 275.1304.1068.142.115.92685.384.1068.142.165.48771.2744.1408.842.15.130398.2934.1796.1372.1736.83093KN .614.1136.282.1736.83C B 21-=⨯-⨯-==⨯+⨯=-=⨯-⨯-==⨯+⨯-=⋅-=⨯-⨯-=⋅=⨯+⨯=⋅=⨯-⨯=右左剪力和弯矩包络图如下：剪力图弯矩图由图可知剪力的控制截面在Ａ、Ｂ、Ｃ支座截面，弯矩的控制截面在１、２、Ｂ截面处。

中南大学土木工程桥梁方向混凝土桥课程设计—双直线40m有砟简支梁桥箱梁设计姓名：班级：土木工程班学号：指导老师：2011年9月6日桥梁设计任务书一、设计依据1、《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；2、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）；3、《高速铁路设计规范》(试行)TB10621-2009；二、设计基本情况1、双直线40m有砟简支梁桥（线间距5.0m）2、桥式结构及桥面布置：见CAD图。

三、主要技术标准3.1 设计荷载3.1.1恒载：结构构件自重按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）第4.2.1条采用。

50C混凝土容重取3KN m。

26/二期恒载：190kN/m。

3.1.2混凝土收缩徐变环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取70%。

根据老化理论计算混凝土的收缩徐变，系数如下：徐变系数终极极值：2.0（混凝土龄期6天）徐变增长速率：0.0055收缩速度系数：0.00625收缩终极系数：0.000173.1.3设计活载（1）列车纵向活载采用“ZK活载”。

（2）竖向动力冲击系数：按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)办理：其中冲击系数1+μ=1+α*6/（30+L），α=4*(1-h)≤2.0,L为桥梁跨度。

3.1.4结构温度变化影响力按《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1)办理。

整体升降温25℃，纵向温度荷载按顶板升温5℃考虑。

对于单箱单室箱形截面，其横向计算按升温、降温两种情况考虑温度变化的影响力，其计算模式如下：3.1.12荷载组合：按可能的最不利组合情况进行计算。

组合Ⅰ（主力）：自重＋二期恒载＋预加力+收缩徐变+列车活载组合Ⅱ（主+附）：自重＋二期恒载＋预加力+收缩徐变+列车活载+温度变化3.2 建筑材料3.2.1混凝土梁体混凝土强度等级采用C50混凝土；3.2.2预应力筋(1)纵向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk=1860MPa、弹性模量为Ep=195GPa，公称直径为15.20mm高强度、低松驰钢绞线，其技术条件符合其技术条件符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB 5224）的规定；3.2.3普通钢筋普通钢筋: HRB335钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB-1499）, Q235钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB-13013）。

混凝土道桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解混凝土道桥的基本结构及其功能，掌握桥梁工程中的混凝土材料特性及选用原则。

2. 学生能够掌握混凝土道桥的设计原理，包括荷载分析、截面设计、配筋计算等关键步骤。

3. 学生能够了解混凝土道桥施工技术要求以及后期养护的重要性。

技能目标：1. 学生能够运用所学的理论知识，进行简单的混凝土道桥设计计算，具备初步的工程图纸阅读能力。

2. 学生通过小组合作，完成混凝土道桥模型的制作，提升动手实践能力和团队协作能力。

3. 学生能够运用科技手段，进行模拟实验，分析并解决混凝土道桥在设计和施工中可能出现的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程专业的兴趣和认识，激发他们探究混凝土道桥工程技术的热情。

2. 通过对混凝土道桥工程的学习，强化学生的工程意识和社会责任感，使其认识到工程与环境保护相结合的重要性。

3. 培养学生严谨的科学态度和积极的探究精神，在遇到困难时能够保持耐心和坚持，勇于面对挑战。

本课程针对高年级土木工程专业学生，结合课程性质，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。

课程目标具体明确，既涵盖了专业知识的学习，也注重技能培养和情感态度价值观的塑造，为学生未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 混凝土道桥概述：包括混凝土道桥的定义、分类及其在我国的发展现状，使学生建立对混凝土道桥的整体认识。

教材章节：第一章 绪论2. 混凝土材料性质及选用：学习混凝土的基本性质、强度等级及道桥工程中的材料选用原则。

教材章节：第二章 混凝土材料3. 桥梁结构设计原理：讲解桥梁结构设计的基本原理，包括荷载分析、截面设计、配筋计算等。

教材章节：第三章 桥梁结构设计原理4. 混凝土道桥施工技术：介绍混凝土道桥的施工工艺、施工组织及质量控制要点。

教材章节：第四章 混凝土桥梁施工技术5. 混凝土道桥养护与管理：分析混凝土道桥在使用过程中的病害成因及养护方法，强调养护与管理的重要性。

中南大学钢筋混凝土铁路简支梁课程设计书钢筋混凝土铁路简支梁设计第一部分课程设计任务书设计资料1、结构型式及基本尺寸采用分片形式T形截面。

2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路，道碴桥面；设双侧带栏杆的人行道。

3、材料混凝土：250号钢筋：T20MnSi及A3。

板内：受力钢筋φ10；分布钢筋φ8。

梁内：纵向受力钢筋φ20；箍筋及纵向水平钢筋φ8；架立筋φ14。

4、荷载活载：列车活载:中—活载；人行道活载：距梁中心2.45米以内10kPa；距梁中心2.45米以外4kPa；恒载：人行道板重1.75kPa;栏杆及托架重（集中作用于栏杆中心）0.76kN/m（顺桥）；道碴及线路设备重10kPa；道碴槽板及梁体自重，按容重25 kN/m3计算。

板自重可近似按平均厚度计算。

5、规范《铁路桥涵设计规范》TB2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3--2005梁体横截面图（单位：cm）二．设计计算内容第一部分 道碴薄板的设计和计算一．荷载计算与组合1.恒载（1）板的自重1q （按平均厚度f h ） )(5.85063)1512(2/121cm A =⨯+⨯= )(5.60745)1512(2/122cm A =⨯+⨯= )(5.52627)1524(2/123cm A =⨯+⨯= )(5.4816)5.2473195(2/124cm A =⨯---⨯= )(7010726cm A =⨯=（按矩形估算）)(5.3062705.4815.52625.6075.8502264321cm A A A A A A =++⨯++=++++=板平均高度 )(904.18452727635.3062cm L A h f =+++==)/(726.4100/25904.1811m KN r h q c f =⨯=⋅⋅= （2）道碴及线路设备重：)/(101102m KN q =⨯= （3）外挡碴墙重1Q251113024.5816 2.51612.26 2.5 6.1 1.8586.05()222A cm =⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯=（）4125586.0510 1.465()c Q A kN γ-==⨯⨯=51Q 作用点：140300701/216080(14036/3)44140(14022)1/23618(18436/3)61122/2(18461/3)A x •=⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯+599.5x mm⇒= 取为99mm 。

混凝土桥课程设计指导教师：班级：学生姓名：设计时间： 2013.09.04中南大学土木工程学院桥梁系二〇一三年九月第一部分混凝土桥课程设计任务书1. 设计题目：客运专线预应力混凝土双线简支箱梁设计2. 设计资料（1）桥面布置如图1所示，桥面宽度：12.6m；（2）设计荷载：ZK活载；（3）桥面二恒：120KN/m；（4）主梁跨径：主梁全长36m；（5）结构尺寸图，根据预应力混凝土简支箱梁桥的构造要求设计，可参照图1。

图1 桥面布置图3. 设计依据（1）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；（2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005）；（3）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设函（2005）157号）；（4）《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函（2003）205号）；（5）《高速铁路设计规范（试行）》(TB 10621-2009)；4. 设计内容（1）进行上部结构的构造布置并初步拟定各部分尺寸。

（2）主梁的设计：<1>主梁内力计算<2>主梁预应力钢筋配置及验算<3>行车道板内力计算及设计<4>绘制主梁设计图（包括主梁构造图和配筋图）5. 设计成果要求：设计计算书：设计计算说明书用Word文档或手写。

整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。

封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印，按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册，交指导老师评阅。

图纸：要求图面整洁美观，比例适当，图中字体采用仿宋体，严格按制图标准作图。

图幅为A3图。

第二部分混凝土桥课程设计计算说明书一、结构尺寸拟定梁高：3.2m(梁高与跨度比满足1/11~1/15)腹板厚：0.8m(变截面在距支座截面7.25m处)顶板厚：0.35m底板厚：0.3m(变截面在距支座截面7.25m处)具体尺寸见附图1跨中截面如下（单位：mm）：二、内力计算及组合荷载与内力的计算如下：桥跨L=36 m1．恒载由CAD 计算截面特性得（单位：dm ），面积:1122.7618周长:446.6111惯性矩: X: 149265.6411一期恒载：m kN A q /280.6925101122.7618-21=⨯⨯=⋅=γ由题目知二期恒载：2q =120m kN /恒载：q=1q +2q =400.69m kN /2．恒载内力取支座截面、l 41截面、跨中截面进行计算支座截面：7212.4220ql V kN M kN m ===⋅l 41处截面: 213606.21241148683.842424ql V q l N ql q M l l kN m =-=⎛⎫=-=⋅ ⎪⎝⎭ 跨中截面：210221164911.782222ql V q l kN ql q M l l kN m =-⨯=⎛⎫=⨯-⨯=⋅ ⎪⎝⎭3.活载由规范规定，只计入列车荷载（不计人行道活载）,设计荷载使用ZK 活载 冲击系数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅+=+L 30611αμ式中()214≥-⋅=h α取2所以1 1.1818μ+=活载内力按照换算均布活载在影响线上加载计算：()10.59092K K μ=+⋅⋅Ω=⨯⨯Ω内力式中 K ——换算均布活载，查《高速铁路设计规范》取用 Ω——加载范围内相应影响线面积分别计算各截面内力如下：（1） 支座截面剪力弯矩影响线如下（左为剪力影响线，右为弯矩影响线，下同）：剪力： 1361182m Ω=⨯⨯= 2由36,0l m α==查表得87.12/K kN m =其中l 为加载长度，α为最大纵坐标位置（下同）0.590987.1218926.63V kN =⨯⨯=M=0由于是双线，按照90%的折减：926.6320.91667.93V kN =⨯⨯=M=0（2）l 41截面 剪力弯矩影响线如下剪力： 21270.7510.1252m Ω=⨯⨯= 由27,0l m α==查表得94.305/K kN m =0.590910.12594.305564.21V kN =⨯⨯=弯矩： 1367.51352m Ω=⨯⨯= 2由136,4l m α==查表得83.93/K kN m = 0.590913583.936695.22M kN m =⨯⨯=⋅由于是双线，按照90%的折减：564.2120.91015.58V kN =⨯⨯=6695.2220.912051.40M kN m =⨯⨯=⋅（3）跨中处剪力弯矩影响线如下剪力： 1180.5 4.52m Ω=⨯⨯= 2由18,0l m α==查表得107.41/K kN m = 0.5909107.41 4.5285.61V kN =⨯⨯=弯矩： 2136101802m Ω=⨯⨯= 由136,2l m α==查表得83.89/K kN m = 0.590983.891808922.71M kN m =⨯⨯=⋅由于是双线，按照90%的折剪：=⨯⨯=V kN285.6120.9514.10=⨯⨯=⋅M kN m 8922.7120.916060.88 4．内力组合（1）剪力组合（KN）Array（2）弯矩组合(KN.m)三、 预应力筋计算与布置1.预应力筋的计算（1）受拉区预应力钢筋 假定只有受拉区配有预应力钢筋板顶平均厚'=22588092(12600-8002)=410.7mm f h ⨯÷⨯梁截面可换算成如下I 形截面（单位：mm ）在跨中截面对压应力作用点取矩：'0f (h -)2f P p h KM A ≤查表取=1470pk a f MP =0. 9p pk f f K=2.0 假定0=h 2900mm解得：p A ≥45426.182mm预应力筋使用半径为15.2mm （A=139mm 2）的钢筋组成的钢丝束取腹板为16束的1615. 2∅，底板为12束的1215.2∅所以实际=p A 139×（12×12+16×16）=556002mm ≥45426.182mm 满足（2）梁预加应力阶段 在梁预加应力阶段，要满足''.-+-0.7Pi pi gPi tk c c cN e M N f A w w ≥（式1）在正常运营阶段，截面下缘不允许出现拉应力，要满足12.+++-0Pe pe g g qPe c c cN e M M M N A w w ≥（式2）tk f =3.1MPa N =Pi N =Pe N /0.8张拉力N=0.75×pk f ×=p A =61299000N由CAD 计算截面特性可知 主轴距离上、下边缘的距离1y =1246.29mm21y =3200-=1953.71y mm惯性矩=x I 1.49×10134mm则'103=1.2010mm c w ⨯93=7.6310c w mm ⨯由式1，代入数据得：由式2，代入数据得：根据构造要求及具体条件预应力筋配筋如下图（单位mm ）此时2222215012+65016=y -=1483.7112+16p e mm ⨯⨯ pi p pe e e e ≥≥满足要求2.预应力钢筋的布置在纵向腹板预应力筋弯起角度a 取80，底板取4，tan a D B =，tan 2aT R =，sin A R a =，cos BE T a=-，0--2i L C X B T =-在平面内N2、N4、N6、N8预应力筋平弯角度取40， N3、N5、N7、N9取80计算特征尺寸数据如下 预应力筋单位立面（mm）预应力筋平面具体布置见图2、图3.四、主梁计算1.截面强度检算按照翼缘位于受拉区的I 字形截面受弯构件检算 （1）正截面强度检算0h =h p =3200-222215012+6501612+16⨯⨯=2730mm ，=33. 5c f MP （用C50混凝土），K=2根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》'+2+123f L b c h ≤, 'f b ='+2+12f b c h =6528.4mm所以''b h p p c f f f A f ≥，不满足要求，不能按照宽度为'b f 的矩形截面计算此时：确定中心轴位置''=[bx+(b -b)h ]p p c f f f A f 代入数解得x=107.3mm满足（0='2a 0.4p x h ≤≤ ）（=1092）mm 由'''00h [(h -)+(b -b)h (h -)]22f c f f x KM f bx ≤，代入数得： { 80972.66×106×2=1.619×1011 }.N mm≤{33.5×（1600×107.3×（2730-107.3/2）+(6528.4-1600)×410.7×（2730-410.7/2））=1.867×1110}.N mm 强度满足要求 （2）斜截面强度检算 ①斜截面抗弯强度检算斜截面最不利的位置在预应力筋还未弯起的范围内 由(Z +Z )p p p pb pb KM f A A ≤∑∑P A =55600mm 2，=0.9=1323a p pk f f MP ，M=80972.66KN.m ， K=2左边=2×80972.66=161945.32 KN.m=1.62×1110.N m右边=1323×55600×（3200-222215012+6501612+16⨯⨯-471.4/2）+0=111.8310.N m ⨯ 左边<右边满足要求②斜截面抗剪强度检算由前面的预应力筋的构造可知，所有的预应力筋都有弯起 由=0.9sin b p pb v f A a ∑得2222=0.9147055600sin (412+816)/12+16N b v ⨯⨯⨯⨯（（））=8403623.4090CV V =3=211364.56610=22729132kv N ⨯⨯不满足+cv b kv v v ≤，所以需要适量的布置斜筋与箍筋。