预应力混凝土简支T梁桥(29.5m)课程设计

目录桥梁工程Ⅰ课程设计任务书 ....................................................................................................................... - 2 -一、桥面板的弯矩计算 ............................................................................................................................... - 3 -1、桥面板恒载内力计算 ......................................................................................................................... - 3 -2、桥面板活载内力 ................................................................................................................................. - 3 -3、内力组合 ............................................................................................................................................. - 4 -二、1#梁恒载内力（弯矩和剪力）计算 ................................................................................................... - 5 -1、恒载集度 ............................................................................................................................................. - 5 -2、恒载内力 ............................................................................................................................................. - 5 -三、1#梁的荷载横向分布系数（按刚性横梁法计算） ........................................................................... - 6 -1、求1#梁横向分布影响线 .................................................................................................................... - 6 -2、车载布置 ............................................................................................................................................. - 7 -3、汽车荷载横向分布系数 ..................................................................................................................... - 8 -5 ........................................................................................................... - 8 -4、求人群荷载横向分布系数四、1#梁活载内力（弯矩和剪力）计算 ................................................................................................... - 8 -1、求汽车荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 8 -2、求人群荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 9 -3、荷载组合 ........................................................................................................................................... - 14 -（1）、按承载能力极限状态进行组合 ........................................................................................... - 14 -（2）、按正常使用极限状态进行组合 ........................................................................................... - 15 -桥梁工程Ⅰ课程设计任务书一、设计资料预应力混凝土简支T梁桥，计算跨径L=29.5m，桥面净宽：净7+2×1.0m人行道，全宽9.6m；设计荷载：公路-I级，人群荷载3.0kN/m。

每侧人行道、栏杆和路缘石重量0.7kN/m。

钢筋混凝土材料容重统一取25kN/m3，桥面板按铰接悬臂板计算内力。

混凝土强度等级C40,横向分布系数从支承处到L/4跨范围内是变化的，其余部分取跨中的横向分布系数，桥跨基频的计算参照《公路桥涵设计通用规范》的条文说明。

二、计算内容（1#梁）1、按铰接悬臂板计算桥面板的弯矩；2、1#梁恒载内力（弯矩和剪力）计算；3、1#梁的荷载横向分布系数计算（用刚性横梁法计算）；4、1#梁活载内力（弯矩和剪力）计算；5、1#梁内力（弯矩和剪力）组合。

三、桥梁横断面图图1一、桥面板的弯矩计算桥面铺装采用平均厚10cm的C30混凝土作底层，T梁采用C40混凝土（重度均取25kN/m3）。

1、桥面板恒载内力计算每延米板上的恒载gC30混凝土桥面板铺装层（10cm厚）g1=0.1×1.0×25=2.5（kN/m）T梁翼板自重g2=×1.0×25=2.5（kN/m）人行道、栏杆和路缘石自重简化为按平均分配到整个桥面算g3=0.7×2/9.6×1.0=0.14（kN/m）合计：g= =2.5+2.75+0.14=5.39（kN/m）弯矩：Msg =gl2=-0.5×5.39×0.712=-1.359剪力：Qsg =gl=5.39×0.71=3.827kN。

2、桥面板活载内力根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定，局部加载选用车辆荷载。

规范中表4.3.1-2规定，车辆荷载前轮着地尺寸为0.2m×0.3m。

中后轮着地尺寸为0.2m×0.6m。

1）则板上荷载压力面的边长为：前轮： a1=a2+2H=0.2+2×0.10=0.40(m)B1=b2+2H=0.3+2×0.1=0.50(m)中后轮：a1=a2+2H=0.2+2×0.10=0.40(m)B1=b2+2H=0.6+2×0.10=0.80(m)按规范，前轮与中论前轴距离为3.0m，中后轮轴与后轮前轴距离为7.0m；中论和后轮的前后轴之间的距离均为 1.4m；横向轮距为 1.8m，并行车辆两车轮之间最近距离为1.3m 。

2）车辆荷载对悬臂板根部的有效分布宽度前轮： a 1=a 2+2l 0=0.4+2×0.71=1.82＜3.0(m) B 1=b 2+2l 0=0.4+2×0.71=1.82＞1.4(m)由此可知，中、后轮的纵向有效分布宽度存在重叠部分，计算重叠后的有效分布宽度为： a 1·=a 2+d+2l 0=0.4+1.4+2×0.71=3.22(m)横向而言，布置在铰接缝中央的车轮中心最近车轮边缘的距离为： b=1.3-0.5b 1=1.3-0.5×0.8=0.9＞0.71(m)所以在铰接两板的单跨计算中，车轮作用在横向上没有产生叠加效应。

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定，车辆荷载的中轮轴重为120kN ，后轮轴重为140kN ，取较为不利的后轮轴重进行加载，则可求得每米宽板条上 车辆荷载作用于悬臂板根部的弯矩值为：()110221400.8=-1+-=-1.30.71-=-14.51k m 444 3.224Sp k b P M l N a μ⨯⎛⎫⎛⎫⨯⋅ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭作用于每米宽板条上的剪力为：()()212140=1+1+ 1.328.2644 3.22Sp k Sp k P Q Q kN a μμ⨯==⨯=⨯ 3、内力组合1）承载能力极限状态内力组合（用于验算强度）0ud 0i ik 11k j jk 12()m nG G Q Q c Q Q i j S S S S γγγγγ===++ψ∑∑式中：0γ——结构重要性系数，大中桥设计安全等级为二级，取0=1.0γ；i G γ——永久作用效应的分项系数，取i =1.2G γ； 1Q γ——汽车荷载效应的分项系数，取1=1.4Q γ；c ψ——人群荷载的组合系数，取=0.8c ψ。

()()()=1.0 1.2+1.414.51=-21.945k m =1.0 1.2 3.827+1.428.26=44.11.35k 965ud ud M N V N⨯⨯⨯-⋅⎡⎤⎣⎦⨯⨯⨯-1） 正常使用极限状态内力组合（用于验算裂缝宽度） ① 短期效应组合 sd ik 1j jk =1=1=+m nG Q i j S S S ψ∑∑式中：1j ψ——第j 个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载(不含冲击系数)1=0.7ψ，人群荷载1=1.0ψ。