简支梁桥设计计算
钢筋混凝土T型简支梁桥设计计算书
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。
简支梁桥的净跨径、标准跨径和计算跨径
简支梁桥的净跨径、标准跨径和计算跨径梁桥是一种常见的桥梁结构，由支座、梁体和桥面组成。
简支梁桥是其中最简单的一种形式，支座只有两个且不受水平约束，梁体为单跨结构。
在设计和施工过程中，净跨度、标准跨度和计算跨度是重要的参数。
首先，我们来了解一下净跨度的概念。
净跨度是指两个支座之间的实际距离，也就是梁体跨越的长度。
在实际施工中，我们需要测量和确定净跨度，以便正确设置支座位置和梁体的尺寸。
其次，标准跨度是指一类桥梁设计中规定的跨度范围。
根据不同的设计标准和要求，桥梁的标准跨度可以有所不同。
一般情况下，标准跨度是为了满足桥梁的结构和工程要求，使得桥梁能够承受预期的荷载，并保证桥梁的稳定性和安全性。
最后，计算跨度是指在实际设计中使用的跨度数值，它通常会考虑到梁体的自重和荷载的影响。
计算跨度的确定是基于桥梁的承载能力、结构稳定性、挠度控制等多种因素综合考虑的结果。
通过对桥梁的计算跨度进行合理的评估和分析，可以确保桥梁在使用过程中的安全性和可靠性。
在实际的桥梁设计和施工过程中，净跨度、标准跨度和计算跨度都是重要的参数。
净跨度的测量和确定需要准确的数据和精确的测量方法，以确保支座位置的正确设置。
标准跨度可以提供桥梁设计的基本参考，但需要根据具体的工程要求进行调整和修正。
计算跨度则是为了满足桥梁的结构和工程要求，对桥梁的承载能力和稳定性进行合理的评估和分析。
为了更好地理解净跨度、标准跨度和计算跨度的概念，下面以一座简支梁桥为例进行详细分析。
假设我们设计一座简支梁桥，需要确定它的净跨度、标准跨度和计算跨度。
首先，我们需要了解支座的位置和梁体的长度。
通过对桥梁的测量和测试，我们确定两个支座的位置距离为L。
这个L就是梁桥的净跨度，也就是两个支座之间的实际距离。
接下来，我们需要确定桥梁的标准跨度。
标准跨度是为了满足设计要求和工程标准而确定的跨度范围。
在实际设计中，我们可以通过参考相关的建筑规范和设计手册来确定标准跨度的范围。
简支梁桥的计算
第二章简支梁桥计算第一节行车道板的计算一、行车道板的类型图2-2-1 梁格构造和行车道板支承方式单向板：把La /Lb≥2的周边支承板看作是短边受荷的单向受力板双向板：把La /Lb≤2的周边支承板看作是双向受力板悬臂板：铰接悬臂板：二、车轮荷载在板上的分布车轮荷载在桥面板上的分布面积：沿纵向沿横向式中：为铺装层的厚度。
作用于桥面板上的局部分布荷载为：式中：—加重车后轴的轴重。
三、板的有效工作宽度行车道板的受力状态弯距图形的换算宽度为：悬臂板受力状态（一）单向板⒈荷载在跨径中间对于单独一个荷载（图2-2-5a）：, 但不小于（这里为板的计算跨径。
）荷载有效分布宽度对于几个靠近的相同荷载，如按上式计算所得各相邻荷载的有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其有效分布宽度：式中：为最外两个荷载的中心距离。
⒉荷载在板的支承处, 但不小于式中：为板的厚度。
⒊荷载靠近板的支承处式中：χ—荷载离支承边缘的距离。
（二）悬臂板《桥规》对悬臂板规定的荷载有效分布宽度为（图2-2-6）：式中b’为承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂板根部的距离。
对于分布荷载靠近板边的最不利情况，就等于悬臂板的跨径, 于是：悬臂板的有效分布宽度四、行车道板的内力计算（一）多跨连续单向板的内力当<1/4时（即主梁抗扭能力较大）：跨中弯矩支点弯矩当≥1/4时（即主梁抗扭能力较小）：跨中弯矩支点弯矩式中：，为1米宽简支板条的跨中活载弯矩（，对于汽车荷载：式中: —加重车后轴的轴重；-- 板的有效工作宽度；—板的计算跨径，当梁肋不宽时（如窄肋T形梁）就取梁肋中距；当主梁肋部宽度较大时（如箱形梁肋），可取梁肋间的净距和板厚，即，但不大于此处为板的净跨径，为梁肋宽度；-- 冲击系数，对于行车道板通常为1.3。
为每米板宽的跨中恒载弯矩，可由下式计算：支点剪力：（一个车轮荷载）其中：矩形部分荷载的合力为（以代入）：三角形部分荷载的合力为（以代入）：式中：和——对应于有效工作宽度和处的荷载强度；和——对应于荷载合力A1和A2的支点剪力影响线竖标值；——板的净跨径。
简支梁设计计算
第四章 简支梁（板）桥设计计算第一节 简支梁（板）桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁，知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用，就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力（弯矩M 和剪力Q ），有了截面内力，就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。
对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁（板）桥，通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力，跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化，弯矩可假设按二次抛物线规律变化，以简支梁的一个支点为坐标原点，其弯矩变化规律即为：)(42maxx l x lM M x -=（4-1） 式中：x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值；m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值；l —主梁的计算跨径。
对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。
如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。
一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用，往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60～90%），桥梁的跨径愈大，永久作用所占的比重也愈大。
因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。
如果在设计之初通过一些近似途径（经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等）估算桥梁的永久作用，则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。
在计算永久作用效应时，为简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。
因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。
如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。
对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。
对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。
简支梁桥的设计过程及计算方法讲解
跨中弯矩 M中 = + 0.5M0
h
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
当t/h ≥ 1/4时（主梁抗扭能力较小）
跨中弯矩 M中 = + 0.7M0
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
t
式中：
t/h——板厚和梁肋高度
h
M0——按简支梁计算的跨中弯矩值,
M0=M0p+M0g; M0p——1m宽简支板条跨中活载引起的弯矩 M0g——1m宽简支板条恒载引起的跨中弯矩
每米宽板条的弯矩：
M
gl02 2
(1
)
1 2
p l02
gl02 2
(1
)
P 4ab1
l02 , (b1
l0时)
M
gl02 2
(1
)
pb1 (l0
b1 ) 2
gl02 2
(1
)
P 2a
(l0
b1 2
),
(b1
l0时)
每米宽板条的剪力：
Q
gl0
(1
)
P 2ab1
l0 (b1
l0时)
Q
gl0
mxmax
M a
~
P a
因此，只需要将车轮荷载平分到有效工作 宽度a（沿纵向）和b1（沿横向）内，即可。
如图所示：
②③①
a’ ax
a
①
P q1 a
②
q2
P a
③ qx
q2
qx
q1
5.1 行车道板的计算
5.1.3 板的有效工作宽度 2.板的有效工作宽度的计算
2） 悬臂板 a = a 1+2b′ = a 2+2H +2b′ (b 2.5m)
桥梁工程课程设计(简支T梁)
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计： (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书： (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径：16m 计算跨径：15.5 高跨比：1/11梁高：1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载：混凝土C25，C30（容重为25 KN/㎡ ） （1）、计算①、②、③号主梁面积：0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度：g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m （2）、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载：①号梁为边主梁，②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ，b=0.15m ，h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为：3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载：（1）计算桥面铺装层荷载：分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示：①号梁：mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯； ②号梁：m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯； ③号梁：m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯；计算第三期恒载：栏杆和人行道 计算①号主梁：6×2/5=2.4 计算②号主梁：6×2/5=2.4 计算③号主梁：6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下：可得简直梁桥的基频：CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2（l −x ）Q x =g2（l −2x ），算得恒载内力。
预应力混凝土40M简支T形梁桥计算
毕业设计预应力混凝土简支T 形梁桥计算书（夹片锚具）一 设计资料及构造布置 1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m （墩中心距离） 主梁全长：39.98m 计算跨径：39.00m桥面净空：净9.5+2×0.75m=11m2、设计荷载:汽车：公路—I 级，人群：3.5KN/2m3、设计时速： 80km/h4、桥面宽度： 净（8+0.5×(n+1)）+2×0.75m （人行道）5、桥面横坡：1.5％6、环境 ：桥址位于野外一般地区，Ⅰ类环境条件，年平均相对湿度75％；7、施工方法：主梁采用后张法，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，两端同时张拉。
8、预应力种类：按A 类预应力混凝土构件设计 3.材料及工艺混凝土：主梁采用C50，桥面铺装用沥青混凝土。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）的φ15.2钢绞线，每束六根，全梁配七束，pk f =1860Mpa 。
普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋，直径小于12mm 的均用R235钢筋。
按后张法施工工艺要求制作主梁，采用内径70mm ，外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据（1）交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》 （2）交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60--2004),简称《桥规》(3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG B62—2004) (4)基本计算数据见表一 (二)横截面布置1.主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故在许可条件下应适当加宽T 梁翼板.本桥主梁翼板宽度为2750mm,由于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力,运输,吊装阶段的小截面(1700i b mm =)和运营阶段的大截面(2750i b mm =).净-9.5+2×0.75m 的桥宽采用四片主梁,如图一所示.注：本示例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)
装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一 .基本设计资料（一）.跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥，双车道，计算跨径为13m，桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m，主梁为钢筋混凝土简支T 梁，桥面由7片T梁组成，主梁之间的桥面板为铰接，沿梁长设置3道横隔梁。
（二）.技术标准设计荷载：公路—Ⅱ级，人群荷载3.0KN/m2。
汽车荷载提高系数1.3（三）.主要材料钢筋：主筋用HRB335级钢筋，其他用R235级钢筋。
混凝土：C50，容重26kN/m3；桥面铺装采用沥青混凝土；容重23kN/m3；（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⑴结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社；⑵桥梁工程：姚玲森，人民交通出版社；⑶混凝土公路桥设计：⑷桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出版社(5)《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）.构造形式及截面尺寸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，此设计中计算跨径为13m，拟定采用的梁高为1.0m，翼板宽2.0m。
腹板宽0.18m。
2. 主梁间距和主梁片数：桥面净宽：7.0+2×2+2×0.5=12m，采用7片T型主梁标准设计，主梁间距为2.0m。
全断面7片主梁，设3道横隔梁，横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。
路拱横坡为双向2%，由C50沥青混凝土垫层控制，断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算（一）.主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载弯矩横向分布系数（按G —M 法）（1）主梁的抗弯及抗扭惯矩x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a （图2）： 平均板厚：()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置：cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩：)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩： 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板：1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板：18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩：)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J TxTx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯==（2）横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算，计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距，即：cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=cλ 则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya ： cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩：)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩：33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =，由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半，可取11/6c =。
连续桥面简支梁桥墩台计算实例
连续桥面简支梁桥墩台计算实例假设我们有一座跨度为20米的简支梁桥，桥面宽度为10米，设计荷载按照HS-20标准进行，设计车速为60公里/小时。
现在我们需要计算支座反力和墩台尺寸。
1.计算设计荷载。
根据HS-20标准，设计荷载包括桥载荷载和车辆荷载两部分。
桥载荷载为每行道路宽度10米的一半，即5米，按照标准荷载分布系数计算得到：Qb=5m×24kN/m²=120kN/m。
其中，24kN/m²为标准荷载分布系数。
车辆荷载按照标准轴重和轴距计算：Qv=80kN+16kN/m×1.5m+10kN/m×3m=122kN。
其中，80kN为标准车轴重，1.5m和3m为标准轴距。
综合得到设计荷载：Q=Qb+Qv=120kN/m+122kN=242kN/m。
2.计算支座反力。
由于是简支梁，支座反力只有沿着横向的水平力和纵向的垂直力两个分量。
水平力为零，垂直力可以通过平衡方程求得：ΣFy=0。
N1+N2=Q×L/2=242kN/m×20m/2=2420kN。
其中，N1和N2分别为两个支座的垂直反力。
因此，每个支座的反力为：N1=N2=1210kN。
3.计算墩台尺寸。
墩台的设计应满足以下要求：（1）满足承载力要求：根据荷载计算结果和混凝土设计标准，确定墩台尺寸。
（2）满足稳定性要求：确定墩台的宽度和高度，使墩台具有足够的稳定性，不会发生倾覆和滑移的现象。
（3）满足排水要求：墩台应设计好排水系统，保证桥墩地基的稳定性。
具体设计过程比较复杂，需要考虑多个因素，可以根据设计规范和实测资料进行具体计算。
这里不再赘述。
请说明简支梁桥的计算流程与要点
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第四章-简支梁设计计算(1)
第四章 简支梁（板）桥设计计算第一节 简支梁（板）桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁，知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用，就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力（弯矩M 和剪力Q ），有了截面内力，就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。
对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁（板）桥，通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力，跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化，弯矩可假设按二次抛物线规律变化，以简支梁的一个支点为坐标原点，其弯矩变化规律即为：)(42maxx l x lM M x -=（4-1） 式中：x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值；m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值；l —主梁的计算跨径。
对于较大跨径的简支梁，一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。
如果主梁沿桥轴方向截面有变化，例如梁肋宽度或梁高有变化，则还应计算截面变化处的主梁内力。
一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用，往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60～90%），桥梁的跨径愈大，永久作用所占的比重也愈大。
因此，设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。
如果在设计之初通过一些近似途径（经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等）估算桥梁的永久作用，则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。
在计算永久作用效应时，为简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。
因此，对于等截面梁桥的主梁，其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。
如果需要精确计算，可根据桥梁施工情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样，按荷载横向分布的规律进行分配。
对于组合式梁桥，应按实际施工组合的情况，分阶段计算其永久作用效应。
对于预应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段，往往要利用梁体自重，或称先期永久作用，来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。
第四章 简支梁(板)桥设计计算
对于人群均布荷载情况，在荷载横向分布系数变 化区段内所产生的三角形荷载对内力的影响，可 用下式计算：
a ΔQ A = (m0 − mc ) ⋅ qr ⋅ y 2
计算弯矩，Pk = 0.75 × [180 +
360 − 180 (19.5 − 5)] = 178.5 kN 50 − 5
qk = 7.875 kN / m
§4.2
荷载横向分布计算
４.2.1 荷载横向分布计算原理 荷载横向分布计算所针对的荷载主要是活 载，因此又叫做活载横向分布计算。 梁桥作用荷载P时，结构的刚性使P在x、y方 向内同时传布，所有主梁都以不同程度参与工作。 可类似单梁计算内力影响线的方法，截面的内力 值用内力影响面双值函数表示，即
485
2
160
160
160 横剖面
160
16
14 130
15 485 485 1996 485
纵剖面
解：（1） 永久作用集度 主梁：
0.08 + 0.14 g1 = [0.18 × 1.30 + ( )(1.60 − 0.18)] × 25.0 = 9.76 kN / m 2
横隔梁：边主梁横隔板：
附加剪力由式（4-5）计算：
a ′ ΔQ0 q = (1 + μ ) ⋅ ξ ⋅ (m0 − mc ) ⋅ qk ⋅ y 2 = 1.296 × 1 × (0.438 − 0.538) × 7.875 × 0.916 = −2.29 kN
由式（4-4），公路－II级作用下，边主梁支点 的最大剪力为：
485
250号混凝土垫层（6～12cm)
中主梁横隔板：
g = 2 × 0.063 = 1.26 kN / m
桥梁工程简支梁(板)桥设计计算
简支梁(板)桥的构造应满足施工要求， 同时要考虑到结构的耐久性和维修养 护的便利性。
桥面铺装
材料选择
桥面铺装材料应根据桥梁的使用环境和荷载要求来确定，常用的铺装材料包括沥青混凝土和水泥混凝土等。
结构设计
桥面铺装的结构设计应根据桥梁的跨度、荷载和材料特性等因素来确定，以确保铺装的耐久性和承载能力。
截面尺寸
主梁高度
主梁高度应根据跨度和荷载要求来确 定，以保证足够的承载能力和稳定性 。
主梁宽度
主梁宽度应根据车道数量和车辆限界 要求来确定，同时要考虑人行道、栏 杆和排水设施等所需的宽度。
配筋与构造
配筋
简支梁(板)桥的配筋应根据截面尺寸、 荷载类型和材料特性等因素来确定， 以确保结构的强度和稳定性。
日常维护
定期清洁
保持桥面整洁，防止积水 和污垢对桥面造成损害。
检查与紧固
定期检查桥梁的各个部件， 如栏杆、支座、伸缩缝等， 确保其完好并紧固。
排水设施维护
清理排水设施，确保其畅 通，防止积水对桥面造成 腐蚀。
检测与评估
外观检查
通过目视或简单的工具检查桥梁 的外观状况，如是否有裂缝、锈
蚀等。
结构检测
桥梁工程简支梁(板)桥 设计计算
目录 CONTENT
• 简支梁(板)桥概述 • 简支梁(板)桥的设计参数 • 简支梁(板)桥的计算方法 • 简支梁(板)桥的施工工艺 • 简支梁(板)桥的维护与加固
01
简支梁(板)桥概述
定义与特点
定义
简支梁(板)桥是一种简单、常见的桥梁结构形式，其特点是桥 梁的支撑体系为简支方式，即两端简单支撑在桥墩上，没有 连续的结构。
03
简支梁(板)桥的计算方法
钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书
钢筋混凝土简支T 形梁桥设计计算书一、基本设计资料 1. 跨度和桥面宽度（1） 标准跨径：20m （桥墩中心距离） （2） 计算跨径：19.5m （3） 主梁全长：19.96m（4） 桥面宽度（桥面净空）:净7.5m （行车道）+2X1.0m （人行道） 2. 技术标准设计荷载：公路——I 级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6KN/m 计算，人群荷载为3 KN/m 2 环境标准：I 类环境 设计安全等级：二级 3. 主要材料（1） 混凝土：混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采用0.03m 沥青混凝土，下层为后0.06-0.135m 的C30混凝土，沥青混凝土重度按23KN/m 3计，混凝土重度按25KN/m 3计。
（2） 钢材：采用R235钢筋，HRB335钢筋。
4. 构造形式及截面尺寸（如下图）如图所示，全桥共由五片T 形梁组成，单片T形梁高为1.4m ，宽1.8m ，桥上横坡为双向2%，坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有5根横梁。
二、主梁的计算 2.1 主梁荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述，桥跨内设有五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为：B/L=9.5/19.5=0.487<0.5,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数m c 。
（1）计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和TI1)求主梁截面的重兴位置x翼缘板厚度按平均厚度计算，其平均板厚为则，()()1314022180-1813+14018180-1813+14018x=cm=41.09cm ⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 2)抗弯惯性矩为对于T 形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算:式中，i i b t -、单个矩形截面的宽度和高度i c -矩形截面抗扭刚度系数100180180i=1.5%10100180750180110140%i=1.5沥青砼厚3cmC30混凝土厚6-13cm 18桥梁横断面图181401618010x主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图示m -梁截面划分为单个矩形截面的个数T I 计算过程及结果见下表。
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T 形简支梁桥1．设计名称：天河简支梁设计 2.设计资料及构造布置2.1.桥面跨径及桥宽标准跨径：该桥为二级公路上的一座简支梁桥，根据桥下净空和方案的经济比较，确定主梁采用标准跨径为20m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为19.5m.桥面宽度：横向布置为 净－7（行车道）＋2×0.75m （人行道）＋2×0.25（栏杆） 桥下净空: 4m混凝土：主梁采用C25 主梁高：取1.5m.主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度为15cm －18cm ，鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm 2.2.设计依据（1）《公路桥涵设计通用规》 （JTGD60-2004）（2）《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规》（JTGD62-2004） （3）《桥梁工程》（4）《桥梁工程设计方法及应用》3荷载横向分布系数计算书3.1主梁荷载横向分布系数计算 3.1.1①跨中荷载横向分布系数a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I X 和I TX利用G －M 法计算荷载横向分布系数，求主梁截面的形心位置a X 平均板厚为：h 1=21(h 薄＋h 厚)=0.5×（13+8）=10.5cm则a X =［（180-15）×10.5×（10.5÷2）+15×150×（150÷2）］/［(180-15) ×10.5+15×150］=44.7cmI X =121×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-25.10)2+121×15×1503+15×150×(44.7-2150)2=4.99×106 cm 4 T 形截面抗扭惯性矩I TX =1.15×31×［(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153］=2.67×10-3m4则单位抗弯及抗扭惯性矩：J X =b I x =1801099.42-⨯=2.77×10-4 m 4/cmJ TX =bI TX =180102.67-3⨯=1.48×10-5 m 4/cmb.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩I y 和I Ty l=4b=4×180=720 cmc=21×(480-15)=232.5 cm h ＇=150×43=112.5cm 取整110 cmb ＇=15 cm由c/l=232.5/720=0.32查得λ/c=0.608 则λ=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m 求横隔梁截面重心位置：a y =［141×10.52＋(1÷2) ×15×1102］/[2×141×10.5+110×15]=23.1cm横梁抗弯惯性矩：I y =121 ×2×141×10.53＋2×141×10.5×(23.1-25.10)2＋121×15×1103＋15×110×(23.1-110/2)2=4.31×106cm 4=4.31×10-2m 4I Ty =1.15×31×(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm3 单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为：b 1J y =1b Iy =480104.316⨯=0.9×104 cm 4/cmI Ty =1yT b I =480106.25⨯=542 cm 4/cmc.计算抗弯参数θ和抗扭参数α θ=4y XJ J l B =444109.01077.25.196.3⨯⨯=0.245 取G=0.43E ，则： α=yX Ty TX J J E J J G 2)(+=443109.01077.22)5421048.1(43.0⨯⨯⨯+⨯=0.027α=027.0=0.164 d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知θ=0.245，查G －M 法图表下表数值实际梁位与表列梁位关系图对于①号梁来说： K'=43B K对于②号梁来说：K'=4B K列表计算各主梁荷载横向分布影响线坐标值：梁号计算式荷载位置B3B/4B/2B/4-B/4 -B/2-3B/4 -B①号K'1=431B K1.3 1.25 1.15 1.06 0.99 0.9 0.85 0.78 0.72 K'0=430B K3.28 2.712.11.53 0.97 0.41 -0.14 -0.62 -1.18 △=K'1-K'0-1.98-1.46 -0.95-0.470.020.490.991.41.9e.绘制荷载横向分布影响线，求跨中截面的荷载截面的荷载横向分布系数根据《公路桥涵设计通用规》（JTG D60——2004）规定，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。
针对各主梁进行荷载最不利位置布置，计算各主梁荷载横向分布系数见下图各梁横向分布系数如下：m1汽=（2403 .066.0+）+（2007 .0227.0-）=0.642m2汽=（2303 .0373.0+）+（2166 .0256.0+）=0.642 人群荷载：m 1人=0.783 m 2人=0.4323.1.2②支点处荷载横向分布系数计算 利用杠杆法计算靠近支点处的横向分布系数对于①号梁 M 汽=∑ki 21η=()167.0167.121+=0.631 M 人=∑η=1.653对于②号梁 M 汽=∑k i 21η=121⨯=0.5 M 人=0将计算结果列表于下：荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化按下述方法进行：由于本设计仅有一根中横隔梁，故跨中部分采用不变的跨中荷载横向分布系数m c 。
从离支点41l 处起至支点的区段，)(m x 呈直线型过渡至支点截面处的横向分布系数m 0如下图（暂略）4主梁力计算书4.1桥面铺装设计 4.1.1交通量计算∑1N =2089.1设计年限为10年，交通增长率γ=7%，查的η=1.0则 e N =[]ηγγ⨯⨯⨯+1t3651-1N ）（=[]11.208907.03651-07.0110⨯⨯⨯+）（=10275564 辆/日 由设计年限累计交通量查的为二级公路，沥青混凝土面层选取厚度10cm4.2主梁力计算 4.2.1 重力力计算a.重力集度 见下表（单位：KN/m -1）b.重力引起的力 见下表 4.2.2 荷载力计算a.计算公路—I 级汽车活载的跨中弯矩桥梁结构的基频： F=ccm EI 2l 2 =3.78 Hz由于1.5≤f ≤14Hz μ=0.1767lnf-0.0175=0.1767×ln 3.78-0.0175=0.22 则：1+μ=1+0.22=1.22 ξ=1，双车道，不折减M Q/K,l/2=(1+μ)ξ·P k ·m k ·y k +(1+μ)·q k ·m c ·Ωc =1192.73 (KN ·m)b.计算人群荷载的跨中弯矩此时m c =m cr =0.783,且无集中力作用故M Q2K,l/2=q r ·m c ·Ω=0.783×3×2875.45.19⨯=111.65KN ·mc.计算跨中截面公路—I 级荷载的最大剪力 计算图如下：Q q1K,l/2=Ω⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅⋅+c c k k c q m y P ζμζμ)1(2.1m 1）（=178.87 KNd.计算跨中截面人群荷载最大剪力 Q Q2K,l/2=q r ·m cr ·Ω=5.5 KNe.计算支点截面公路—I 级荷载最大剪力Q Q/K,0=]127.02)(873.02)-([)1()1(2.110k ⨯-+⨯⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅⋅+am m a m m q m q y m P c o c k c k k c ζμζμζμ）（=227.909 KNf.计算支点截面人群荷载最大剪力Q Q2K,0=()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯-+Ω⋅⋅127.02873.02q0ammammqm ccrcr=29.36 KNg.计算1/4跨截面公路—I级荷载弯矩M Q/K,l/4=Ω⋅⋅⋅++⋅⋅⨯+c c k k k m q y m P ζμζμ)1(2.1)1(=1015.9 KN ·mh. 计算1/4跨截面的人群荷载弯矩M Q2K,l/4=Ω⋅⋅r q l/4r,m =83.82 KN ·mi.计算1/4跨截面公路—I 级荷载最大剪力Q Q/K,l/4=()Ω⋅⋅⋅++⋅⋅⨯+c c k k m q y m P ζμζμ)1(2.11k =193.14 KNj. 计算1/4跨截面人群荷载的最大剪力Q Q2K,l/4=Ω⋅⋅c c m q =12.88 KN其它梁力计算方法同上，主梁荷载力汇总表如下 梁号荷载类别弯矩剪力跨中1/4 支点 跨中 1/4跨公路—I 级 192.731015.9277.909178.87193.14人群荷载 111.65 83.82 29.36 5.5 12.88公路—I 级 1073.24936.4214.86169.34133.41人群荷载60.3154.2715.723.36.435行车道板力计算书5.1结构重力及其力（取纵向1米计算）沥青混凝土面层：g 1=0.1×1×21=2.1 KN/mT 形梁翼缘板自重：g 2=0.105×1×25=2.625 KN/m 合计：g=4.725 KN/m5.2 公路—I 级车辆荷载产生的力规查得 a 2=0.2m,b 2=0.6m;铺装层总厚度H=0.1m 则：a 1=a 2+2H=0.4mb 2=b 2+2H=0.8m 故 a=a 1+d+2l 0=3.45m作用于每米宽板条上的弯矩为M SP =()⎪⎭⎫⎝⎛-+-4a 4110b l P μ=-15.47 KN/m作用于每米宽板条的剪力为Q SP =()aP41μ+=213.55.3力组合按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为 M=1.2M Sg +1.4M SP =-23.59 KN/m Q=1.2Q sg +1.4Q sp =303.58 KN6横隔梁力计算书6.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如下图中横隔梁的计算荷载如下： 公路—I 级P oq =k k k q y P Ω+2121k =130.2 KN人群荷载P or =r or Ωq =10.8 KN6.2绘制中横隔梁影响线2a ∑i =21a +22a +23a +24a =16.2 m 2η11=0.475 η14=-0.23 η21=0.325 η24=0.175 d d d M 5.15.05.12111132-⨯+⨯=ηηη），（=-1.125 η11=-0.4646.3截面力计算公路—I 级：M 2-3=()∑⋅⋅+ηζμop 1P =257.33人群荷载： M 2-3=∑ηor P =147.8 KN公路—I 级：()∑⋅⋅+ηζμoq 1P =-2.19主要参考文献[1]．《桥规》（最新版）；[2]．《公预规》（最新版）；[3]. 《桥梁工程》（人民交通）；[4]．《桥梁工程》，大学[5]．《公路沥青设计规》（JTJ014-97）,人民交通，1997.[6]．《公路路基设计手册》，人民交通，1996.[7]．《公路水泥混凝土路面设计规》（JTJ012-94）人民交通1996.[8]．《公路设计手册-路面》人民交通，1999.[9]．《路基路面工程》人民交通，2006，。