钢筋混凝土T梁桥承载能力验算

钢筋混凝⼟T型简⽀梁桥设计计算书XXXXXXXXX⼤学城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计学院：城建学院专业：⼟⽊⼯程姓名：X X X学号：xxxxxxxxxxxx指导教师：X X X完成时间：XXXX⼆零⼀⼆年五⽉城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计摘要：本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现⾏公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了钢筋混凝⼟简⽀T梁桥、斜拉式桥、钢管拱桥三个⽐选桥型。

按“实⽤、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，⽐较三个⽅案的优缺点。

⽐选后把钢筋混凝⼟简⽀T梁桥作为主推荐设计⽅案，进⾏了结构细部尺⼨拟定、作⽤效应计算、承载能⼒极限状态的验算、主梁变形验算、持久状况应⼒验算、最⼩配筋率的复核。

经分析⽐较及验算表明该设计计算⽅法正确，内⼒分布合理，符合设计任务的要求。

关键词：⽅案；钢筋混凝⼟简⽀T梁桥；斜拉桥；钢管拱桥；主推荐设计⽅案；结构分析Urban elevated simply supported reinforced concreteT-beam bridge designAbstract：The main steps of this design are: firstly, it is proposed to be three kinds of bridges standby application in accordance with the requirement of the designing project ,the recent designing regulation of highway bridge and at the most consideration of geologic and topographic conditions——Simply supported reinforced concrete T-beam bridge，Cable-stayed bridge，and Steel Pipe Arch Bridge. Secondly, comparing with these three proposals in terms of utility, economy, safety, and beauty of bridge designing princlple. After the comparasion, I would like to take the Simply supported reinforced concrete T-beam bridge as the main design.I make an initial draft on detail size of the structure, the calculation of the action effect, And I also checking with the following factors:the limited situation of load bearing capacity, main girder deformation, lasting status stress and the least reinforcement ratio.It is showed that this calculation method is corrected and it is reasonable on the redistribution of internal force. I think it totally satisfy the requirement of the taskKeyWords：proposal；Simply supported reinforced concrete T-beam bridge；Cable-stayedbridge；Steel Pipe Arch Bridge; the main design; structure analysis⽬录第⼀章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 技术标准 (2)1.3 地质资料 (3)1.4 采⽤材料 (3)1.5 采⽤规范 (4)第⼆章桥型⽅案⽐选 (5)2.1构思宗旨 (5)2.2 ⽐选标准 (5)2.3 ⽐选⽅案 (5)2.3.1 ⽅案⼀：斜拉桥 (5)2.3.2 ⽅案⼆：钢管拱桥 (6)2.3.2 ⽅案三：钢筋混凝⼟简⽀T梁桥 (7)2.4 ⽅案点评 (7)2.5 ⽅案确定 (9)第三章钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算 (10)3.1设计资料 (10)3.2主梁计算 (10)3.2.1主梁的荷载横向分布系数 (10)3.2.2梁端剪⼒横向分布系数计算（按杠杆法） (17)3.2.1作⽤效应计算 (18)3.2.2可变作⽤效应 (21)3.2.3 持久状况承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (28)3.2.4 持久状况正常使⽤极限状态下裂缝宽度验算 (38)3.2.5 持久状况正常使⽤极限状态下挠度验算 (39)3.3横梁的计算 (41)3.3.1 横梁弯矩计算（G-M法） (42)3.3.2横梁截⾯配筋与验算 (44)3.3.3横梁剪⼒效应计算及配筋设计 (46)3.3.4横梁接头钢筋的焊缝长度C值计算 (48)3.4⾏车道板的计算 (51)3.4.1 计算图式 (51)3.4.2 永久荷载及其效应 (52)3.4.3截⾯设计、配筋与强度验算 (55)3.4.4 连续板桥⾯计算 (57)3.5⽀座计算 (64)3.5.1 选定⽀座的平⾯尺⼨ (64)3.5.2确定⽀座的厚度 (65)3.5.3 验算⽀座的偏转 (66)3.5.4 验算⽀座的抗滑稳定性 (66)第四章模型建⽴信息 (68)4.1 永久作⽤效应验算 (68)4.2 可变作⽤效应验算 (68)4.3作⽤效应组合验算 (69)4.3.1 短期效应组合验算 (69)4.3.2长期效应组合验算 (69)4.3.3 标准效应组合验算 (70)4.3.4 承载能⼒极限状态组合验算 (70)4.4 主梁变形验算 (71)4.5 持久状况应⼒验算 (71)4.6 短暂状况应⼒验算 (72)致谢 (73)参考⽂献 (74)第⼀章概述简⽀梁桥，由⼀根两端分别⽀撑在⼀个活动⽀座和⼀个铰⽀座上的梁作为主要承重结构的梁桥。

-装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、设计题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算二、基本设计参数（一）.跨度及桥面宽度1.桥面净宽：净9.0m（行车道）+2×0.75m（人行道）。

2 主梁跨径及全长计算跨径：23.5m（支座中心距离），砼标号为C30，主梁根数为6根主梁全长：23.96m（主梁预制长度），横隔梁根数为5根（二）.技术标准设计荷载：公路为I级，人行道及栏杆自重线密度按照单侧6.0N/m计算，人群荷载为 3.0KN/m2。

环境标准：Ⅰ类环境。

设计安全等级：二级。

（三）.主要材料1.混凝土：桥面铺装：沥青表面处治厚2cm（重力密度为23KN/m2），C30混凝土垫层厚9cm（重力密度为225kN/m。

24kN/m），C30T梁的重力密度为2（四）设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60—2004）⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）；（五）参考资料结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社；桥梁工程：邵旭东，人民交通出版社；桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出社《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社（六）T梁简图如下沥青表面处治厚2cm C25混凝土垫层厚6-12cm横断面布置图④③②①187575175175175175175900150200⑥⑤纵断面布置图20202020205805805805802396简支梁的主梁和横隔梁简图（尺寸单位：cm ）二、设计步骤与方法1、行车道板计算（1）结构自重及其内力（按纵向1m 宽的板条计算) 1）每延米板上的结构自重g ：沥青混凝土面层m KN g /42.0240.102.0:1=⨯⨯ C30混凝土垫层2:0.09 1.024 2.16kN/m g ⨯⨯= T 梁翼板自重 3g ：22.014.0+ ×1.0×25kN/m=4.25kN/m 合计：g=∑i g =6.87kN/m2）每米宽板条的恒载内力弯矩g min ，M =－21g 20l =－21×6.87×2785.0=－2.117kN/m 剪力Q=g 0l =6.87×0.785=5.392kN （2）汽车车辆荷载产生的内力（3）公路一级:以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为140kN ，轮压分布宽如图所示车辆荷载后轮着地长度为m 20.02=a ，宽度m 0.60b 2=则m H b b m H a a 82.011.026.0242.011.022.022121=⨯+=+==⨯+=+= 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度: ɑ=ɑ1+d+2l 0=0.42+1.4+2×0.785=3.39m 单轮时:ɑ’=ɑ1+2l 0=0.42+2×0.785=1.99m局部加载冲击系数取1. 3，则作用于每米宽板条上的弯矩为2)4(12-104p -=-+=b l M a P）（μ×1.3×39.3x 4140×(0.785-482.0)=—15.57kN/m 单个车轮时：m kN b l a M /26.13)482.0785.0(99.141403.1)4('4p 110p -=-⨯⨯⨯-=-+-=）（’μ取两者中的最不利情况.则kN/m 57.15p -=M 作用于每米宽板条上的剪力为：m kN a Q /84.2639.341403.124p 12ag =⨯⨯⨯=+=）（μ （3）内力组合1）承载能力极限状态内力组合计算kNQ Q M M M ag 05.4484.264.1392.52.14.12.1Q kN/m 34.2457.154.1117.22.14.12.1ud p g ud =⨯+⨯=+=-=⨯+⨯-=+=）（所以，行车道板的设计内力为 kN 05.44Q kN/m 34.24ud ud =-=M 2）正常使用极限状态内力组合计算NQ Q S KN M M M k 97.4284.264.1392.57.0m /02.1357.157.0117.27.0ag sd p g sd =⨯+=+=-=⨯+=+=2、主梁内力计算 （1）恒载内力计算 1）恒载集度主梁：m /k 52.122518.075.122.014.03.118.0g 1N =⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯++⨯=）（ 横隔梁集度如下：对于边主梁：m kN /7.05.232562.0218.075.1220.014.05.1g 2=⨯⨯⨯-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=对于中主梁： k N /m 40.170.02g 2=⨯=’桥面铺装层：kN/m 93.3624912.006.02192302.0g 3=⨯⨯++⨯⨯=）（ 栏杆和人行道：kN/m 67.1625g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载为：kN/m 82.1867.193.370.052.12g g i =+++==∑作用于中主梁的恒载强度为：kN/m 52.1967.14.193.352.12g =+++=’2）、恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力，计算图式如图所示，则：()222(2)22X X gl x gxM x gx l x gl gQ gx l x =⋅-⋅=-=-=-g结构自重内力计算图示各计算截面的剪力和弯矩值，列于下表内。

钢筋混凝土T梁计算一. 设计资料1.跨径：标准跨径l b=20.00m,计算跨径为L=19.50m 。

2.桥面净空：0.5+净8+0.5m3.设计荷载：公路—Ⅱ级4.材料：T梁为C30混凝土；铰缝为C30细骨料混凝土；桥面铺装采用10 cm C30混凝土及5 cm沥青混凝土；栏杆及护栏底座C30混凝土。

5.设计依据、参考书及使用程序（1）《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 ；（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 ；（3）《公路工程技术标准》（4）《桥梁工程》（5）桥梁博士网络版二.构造型式及尺寸见11-12页图纸三．内力计算采用新规范计算，主要计算弯矩及剪力的影响。

程序内力计算结果见11-12页。

采用桥梁博士计算，计算各相关系数取值如下：1.车道荷载横向分布系数计算荷载横向分布系数跨中和L/4处按铰接板法计算，支点按杠杆原理法计算，支点至L/4点之间按直线内插求得。

（1）跨中及L/4处的荷载横向分布系数用桥梁博士的“截面设计”模块计算截面特性，结果见6-7页用桥梁博士的“横向分布”模块计算荷载横向分布系数，结果见9-10页（2）支点处的荷载横向分布系数用桥梁博士的“横向分布”模块计算荷载横向分布系数，采用混合影响线加载，结果见10页（3）支点到L/4处的荷载横向分布系数荷载横向分布系数2.由以上桥梁博士计算全截面几何特性(计算结果见8页)可知μ=0.2832把μ通过荷载横向分布系数计入，见下表3.二期恒载计算（1）横隔板重：边梁：端隔板：g1=0.5072×26=13.19 KN/m，中隔板：g1=0.5732×26=14.9 KN/m中梁：端隔板：g1=0.5072×26×2=26.38 KN/m，中隔板：g1=0.5732×26×2=29.8 KN/m（2）二期恒载（护栏及护栏底座按单侧5KN/m计算）边梁g2=0.1×1.5×26+0.05×1.5×25+5=10.775 KN/m中梁g2=0.1×1.5×26+0.05×1.5×25+5×2/6=7.442 KN/m4.车道荷载公路Ⅱ级荷载四．施工工序：共两个阶段：1.预制、安装主梁，30天；2.上二期铺装，10天。

3.1施工前某桥上部结构承载能力验算3.1.1 桥梁上部结构T 梁验算一、计算依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ-023-85 《公路桥涵设计通用规范(旧)》(JTJ-021-89) 二、基本数据跨径：27m ，计算跨径：26.98m ；设计荷载：原设计荷载为汽—超20，挂—120（大体与公路—Ⅰ级相当，验算结构在现有的公路交通状况下的承载能力时采用公路－Ⅰ）净宽：21m材料：普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa ，强度设计值280MPa ，弹性模量5210 MPa 。

混凝土：50号混凝土（相当于新规范的C48混凝土），预应力钢绞线采用标准强度为1570MPa ，边梁预应力张拉控制应力1036.2MPa ，中梁张拉控制应力为1099 MPa 。

桥梁横断面及单根预制T 梁断面图 桥梁横断面布置见下图。

图3-1 桥梁横断面图(单位：cm)图3-2 边梁构造图 (单位：cm) 图3-3 中梁构造图(单位：cm)三、荷载横向分布系数计算六、按(JTG D62-2004)规范对现有桥梁1#边T 梁复核计算结果及分析计算根据桥梁上部结构的竣工图进行计算，并按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对1#边T 梁在现有交通荷载作用下的安全进行分析。

（1）极限承载能力状态计算正截面抗弯承载能力极限计算结果见下图。

7984527456927705692772图3-24 正截面承载能力极限组合I 计算结果由图可以看出，构件作用效应的组合设计值（最大值为5274kN.m ）小于承载能力设计值（为7984kN.m ），正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中5.2.2条要求。

（3）、正常使用极限状态变形验算结构自重作用下的全梁竖向挠度见下图。

标准跨径为19m的装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计一、设计资料（一）桥面净空净—7+2×0.75m人行道（二）设计荷载公路－Ⅱ级和人群荷载标准值为32mkN（三）主梁跨径和全长l19 (墩中心距离)；标准跨径：=b计算跨径：=l18.5 m (支座中心距离)；l18.96 m (主梁预制长度)主梁全长：=全（四）材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235混凝土：C30一、结构尺寸拟定①主梁截面尺寸：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为19m，拟定采用的梁高为1.30m，翼板宽1.6m，腹板宽0.18m。

②主梁间距和主梁片数：桥面净空：净—7+2×0.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。

结构断面形式二、行车道板计算计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm厚的混凝土垫层。

（一） 永久荷载及其效应 1.每延米板上的横载ｇ沥青混凝土层面：ｇ１＝0.03×1.0×23=0.69（KN/m ）C30混凝土垫层：g 2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m) T 梁翼缘板自重g 3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m) 每延米跨宽板恒载合计：g=∑gi =5.60KN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩：M Ah =-21×5.60×(218.060.1-)2=-1.411(KN/m) 剪力：V Ah =2)'(b l g b -=5.60×218.060.1-=3.976(KN) 3.车辆荷载产生的内力公路—II 级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b 2及长度a 2为：a 2=0.20m ，b 2=0.60m a 1=a 2+2H=0.20+2×0.12=0.44(m)b 1=b 2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m)荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：a=a 1+1.4+2l 0=0.44+1.4+2×0.71=3.26(m) 冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽条上的剪力为：V Ap =(1+μ)aP42=1.3×26.370=27.914(KN)作用于每米板宽条上的弯矩为：M Ap =-(1+μ)aP4(l 0-41b )×2=-1.326.3235⨯(0.71-484.0)=-13.957(KN/m)4.基本组合恒+汽： 1.2M Ah +1.4M Ap =-1.2×1.411-1.4×13.957=-21.233（KN/m ）1.2V Ah +1.4V Ap =1.2×3.976+1.4×27.914=43.8508(KN) 故行车道板的设计作用效应为：M A =-21.233（KN/m ），V A =43.851(KN) (二)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=140mm ，净保护层a=25mm 。

钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书(共31页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一， 设计资料 （一）桥面净空净-920.3+⨯人行道 （二）主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =（墩中心距离） 计算跨径 17.50l m =（支座中心距离） 主梁全长 17.96l m =全（主梁预制长度）（三）公路等级公路I 级 （四）气象资料桥位处年平均气温为ºC ，年平均最高气温为ºC ，年平均最低气温为ºC 。

（五）施工方法采用焊接钢筋骨架设计。

施工方法如下：预制部分主梁，吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体，最后进行桥面系施工。

（六）桥面铺装8cm 钢筋混凝土＋7cm 沥青混凝土 （七）栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板，单侧宽度30cm ，其单侧栏杆集度3KN/m 。

（八）材料钢筋：主筋采用HRB335（Ⅱ级螺纹钢筋），其它则采用R235（Ⅰ级光圆钢筋）。

混凝土：C30普通混凝土 （九）计算方法 极限状态法 （十）结构尺寸 如图：（十一）设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62——2004）二， 主梁的计算（一）主梁的荷载横向分布系数1， 跨中荷载弯矩横向分布系数（按（1） 主梁的抗弯X I 和抗扭惯矩Tx I求主梁截面的重心位置x a ： 平均板厚：11039/(18016)10.15()h cm =+⨯-=10.15(18016)10.151301622(18016)10.151301638.34()xa cm -⨯⨯+⨯=-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩：3Tx I cbt =其中： c ——截面抗扭刚度系数（查表） b 、t ——矩形的宽度与厚度。

桥梁T梁核算公式桥梁T梁是一种常见的桥梁结构形式，其横截面呈“T”形，具有较好的强度和刚度。

在进行桥梁设计和核算时，需要考虑到T梁的受力情况和设计要求，然后采用相应的公式进行计算和核算。

下面是关于桥梁T梁核算公式的详细介绍，包括梁的受力分析、抗弯计算、剪力计算等方面。

1.T梁的受力分析：T梁在使用过程中主要承受两类荷载：拉力和压力。

其中拉力来自于梁上受力荷载的作用，压力则来自于梁下的支撑结构、支座和墩台等。

在进行T梁的受力分析时，需要考虑以下几个方面。

1.1弯矩分析：T梁受力时，通常会出现正弯矩和剪切力。

正弯矩是指在梁的上部产生下凸的弯曲形态，而剪切力则是指在梁的纵向内部产生的剪切应力。

针对不同类型的荷载情况，可以采用不同的方法进行弯矩和剪切力的计算。

1.2剖面选取：对于T梁，需要选择合适的剖面进行受力分析。

一般情况下，可以选择截面中心位于受力处上方的剖面，并选取梁上下翼缘相对稳定的位置进行计算。

2.T梁的抗弯计算：T梁的抗弯能力是指其在荷载作用下的抗弯刚度和强度。

根据梁的几何形状和材料特性，可以采用不同的抗弯计算公式。

2.1断面应力计算：根据梁的剖面形状、荷载及其作用位置，可以计算出梁上不同截面的应力分布情况。

一般情况下，可以首先根据梁的静力平衡条件计算出截面上的正应力和切应力。

然后结合材料的本构关系和弹性力学理论，进一步计算出截面上的实际应力情况。

2.2抗弯应力计算：根据T梁的受力状况，可以计算出底部纤维处的最大抗弯应力。

一般情况下，可以采用抗弯应力公式计算其最大值，公式如下：σ_max = M / S其中，σ_max为最大抗弯应力，M为梁的弯矩，S为梁的抗弯截面模数。

3.T梁的剪力计算：T梁在受到水平荷载作用时，会产生剪力力和剪切应力。

为了确保桥梁的安全性能，需要对剪力进行合理的计算和核算。

3.1应力分布计算：通过计算，可以得到T梁剖面上的剪力力和应力分布情况。

一般情况下，剖面上的剪力应力呈线性分布，其计算公式如下：τ=V/A其中，τ为剪切应力，V为剪力力，A为梁的剖面面积。

装配式预应力钢筋混凝土简支T粱桥承载力评估摘要：文中论述了桥梁荷载试验的基本内容和方法，通过荷载试验评估其承载力.，桥梁荷载试验可检验桥梁结构的设计与施工质量，判断桥梁结构实际承载等级，为竣工验收提供必要的依据。

同时，可为完善同类结构分析理论积累资料。

关键词：粱桥；荷载试验；评定Abstract：This paper describes the principle and methods for the load test for an old bridge. By the reason of work completion acceptance，it is necessary to check the work state of the bridge．So loading test was applied，to evaluate the work state and judge carrying capacity of the bridge．Through the test on this bridge，it is hoped to decide whether the bridge can adapt the demand for the bridge’s traction．By the way，the results here delivered may be helpful for the same kind of bridge’s designing and evaluation．Key words：beam bridge；loading test；assessment1概况我国是一个桥梁大国，在建和已建桥梁众多。

既有桥梁在运营过程中因受地震、雨雪、冰冻等自然因素影响，桥梁结构会受到不同程度的损伤，给交通运营造成事故隐患，因此通过荷载试验检验桥梁实际承载力是必要的。

某简支预应力T粱桥，单片T梁长30m，其中一T梁翼缘板厚度分两次浇注，为了验证其承载能力是否满足设计荷载要求，对该片梁进行单梁荷载试验。