桥梁工程课程设计(钢筋混凝土T形梁桥设计)

钢筋混凝土T形梁桥设计

一、设计资料与结构布置

（一）设计资料

1.桥面跨径与桥宽

标准跨径：主桥采用标准跨径为30m的装配式钢筋混凝土简支桥。

主桥全长：根据当地的温度统计资料，并参考以往设计经验，确定伸缩缝采用4cm，则预制桥全长29.96m。

计算跨径：根据梁桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为29.16m。

桥面宽度：根据一次典型交通量的抽查结果，确定该桥的桥面横向布置为净—7m（行车道）+2*1.0m（人行道+栏杆）。

2.设计荷载

根据该桥所在道路的等级确定荷载等级为：

计算荷载：公路—I级，人群荷载3.5KN/m2

栏杆：每侧1.52kN/m

人行道：每侧3.6kN/m

3.材料初步选定

混凝土：主梁采用50号，人行道、栏杆及桥面铺装用25号。

钢筋：凡直径大于或等于12毫米者用II级钢筋，直径小于12毫米者用I级钢筋。（二）结构布置

1.主梁高：以往的经济分析表明，钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在

1/11~1/18之间，根据跨度大者取小值原则，本桥取1/18，则梁高应为1.67m（标准跨径为30m），实际设计按1.7m取。

2.主梁间距：装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选择1.5~2.2m之间，本桥选

用2.2m。

3.主梁梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要、梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，本

桥梁肋宽度取0.2m。

4.翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁三间距确定后，翼缘板的宽度可得到为2.2m。

因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变厚度。与腹板交接较厚，通常不小于主梁高的1/10，本设计取为0.18m，翼缘板的悬臂端部可以薄些，本设计取为0.14m。

5.横隔梁：为增强桥面系的横向刚度，本桥除在支座处设置端横隔梁外，在跨间等距离布

置三根中横隔梁，间距4*725。梁高一般取为主梁高的3/4左右，即为1.275m，在靠近腹板处横隔梁梁底缘到主梁梁顶的距离为1.455m。厚度通常取12~16cm之间，本设计横隔梁下缘取为15cm，上缘取为16cm。

6.桥面铺装：底层为25号混凝土，缘石边处厚4cm，横坡1.5%，面层采用4cm等厚沥青

混凝土。

桥梁横断面布置图、T梁断面图

纵断面图

二、主梁的计算

1.计算结构的自重集度（表2-1-1）

结构自重集度计算表

2.结构自重内力计算（表2-2-1）

边主梁自重产生的内力注：括号（）内值为中主梁内力

x=1/2

Q=0

（0）

89

.

2651

)2/

16

.

29

16

.

29

(

2/

16

.

29

2/

95

.

24

=

-

⨯

⨯

=

M

（2746.49）

3.汽车、人群荷载内力计算

（1）支点处荷载横向分布系数（杠杆原理法）

汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m，人群很在取3.5kN/m，在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置

各梁支点处相应于公路—I级和人群荷载的横向分布系数计算（表2-3-1）

梁号公路—I级人群荷载

1或4号

梁454

.0

2/)

045

.0

864

.0(

2/

=

+

=

=∑cq

cq

mη

318

.1

=

=cr

cr

mη

2或3号梁

796

.0

2/)

409

.0

182

.0

1(

2/

=

+

+

=

=∑cq

cq

mη

=

cr

m

（2） 跨中荷载横向分布系数（偏心压力法） <1>求荷载横向分布系数

本桥梁各根主梁的横截面均相等，梁数为4，梁间距为2.20m ，则∑a i 2= a 12+ a 22+ a 32+ a 42

= =24.2错误!未找到引用源。

1（4）号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为：

7.02.24)1.12.2(4112

22

111=++=+=∑i a a n η

2.02

.24)1.12.2(4112

2

2

114-=+-=-=∑i a a n η 2（3）号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为：

4.02.241.13.341122121=⨯+=+=

∑i a a a n η 1.02

.241.13.341122124=⨯-=-=

∑i a a a n η <2>画出各主梁的横向分布影响线，并按最不利位置布置荷载，如下图：

<3>荷载横向分布系数 表2-3-2

（3） 荷载横向分布系数汇总（表2-3-3）

荷载横向分布系数 表2-3-3 梁号 荷载位置 公路—I 级 人群荷载 备注 1或4号梁

跨中c m 0.650 0.795 偏心压力法 支点0m

0.454

1.318

杠杆原理法

2或3号梁

跨中c m 0.550 0.432 偏心压力法

支点0m 0.796 0 杠杆原理法

（4） 均布荷载和内力影响线面积计算（表2-3-4）

均布荷载和内力影响线面积计算 表2-3-4 类型 截面

公路—I 级均布荷载

（kN/m ） 人群荷载 （kN/m ）

影响线面积 （m 或 ）

影响线图式

2/l M

10.5

625

.275.05.3=⨯

29

.1064/2/1=••=Ωl

l

2/l Q

10.5 2.625

645

.35.016.195.05.0=⨯⨯⨯=Ω

梁号 汽车荷载

人群荷载

1或4号梁

650

.0)009.0236.0414.0659.0(2/1)(2/12/14321=-++⨯=+++==∑q q q q q cq m ηηηηη

795.0==r cz m η 2或3号梁

550

.0)164.0245.0304.0386.0(2/1)(2/12/14321=+++⨯=+++==∑q q q q q cq m ηηηηη

432.0==r cz m η