简支梁桥设计 - 图文

XXX简支梁桥设计

第一部分 设计资料

一、课题与设计资料 （一）、设计资料

设计名称：XXX简支梁桥

地理位置及其用途：此设计所做桥梁位于XXX。此桥的建立完全的解决了两岸群众滑索道的跨河方式，为人们的生活，尤其是青少年上学提供了安全保障。

桥面净空：净-7+2×0.75m

设计荷载：公路一级，人群3.0KN/m，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计

主梁跨径和全长：标准跨径40m,主梁宽1.8m，计算跨径39.96m 地理位置图如下：

2

（二）、设计任务与资料 1．主梁尺寸拟定

2.桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 3．桥面构造横截面图（CAD出图） 4．荷载横向分布系数计算书 5．主梁内力计算书 6．行车道板内力计算书 7．横隔梁内力计算书

第二部分 设计计算内容 车型 总重 （KN） 前轴重 （KN） 后轴重 （KN） 后轴数 后轴 轮轴数 辆/日 解放80.25 20.25 60.0 1 双 CA-10B 黄河 150.60 49 102.6 1 双 JN-150 日野 147.55 47.55 100 1 双 KB-211 东风 90.0 20.7 69.3 1 双 EQ-140 黄河 190.0 63 127 1 双 JN362 跃进230 48.5 15.2 33.3 1 双 一、桥面铺装的确定：

日交通量组成

1、轴载分析：

我国路面设计以双轮轴单载100KN为标轴载。

当验算半刚性基层层底拉应力时，各级轴载换算采用下式计算：

960 589 458 1090 81 410 N= ????=??

C〃C〃ni()8

??

/

1/2

????

其中：N——标准轴载的当量次数，次/日；

ni——被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； P——标准轴载，KN；

Pi——被换算车辆的各级轴载，KN；

C/1——轴数系数，当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数 C/1=1+2（m-1）,m为轴数；

C/2——轮轴系数，单轮轴位18.5，双轮轴为1，四轮轴为0.09； K——被换算车辆的类型。

计算内容如下表：

车型 ???? (KN) C/1 C/2 ??? (次/日) —— 960 —— 589 —— 458 —— 1090 81 81 —— —— ???〃????〃???〃（????/P）8 次/日 —— 1 —— 190 —— 1 —— 1 1 1 —— —— —— 1 —— 1 —— 1 —— 1 18.5 1 —— —— ????解放CA-10B 黄河 JN-150 日野 KB-211 东风 EQ-140 黄河 JN362 跃进230 合计

前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 20.25 60 49 101.6 47.55 100 20.7 69.3 63 127 15.2 33.3 ???????= ??=??C/1.C./2ni.(??)4.35 —— 16.12 —— 668.75 —— 458 —— 57.98 37.19 548.17 —— —— 1786.21 一级沥青公路的设计年限15年，双向车道的车道系数0.6～0.7，取0.65，则设计当量轴次为： Ne=

/

［ ??+ｒ ???］×??????

ｒ

ｒ

·N1·η=

［ ??+??.???? ???????］×??????

??.????

·1786.21·0.65

=10649134.79次

2、由下表可知铺装层确定：

面层类型的选择 公路等级 路面等级 面层类型 高速公路 高级路面 沥青混凝土 一级公路 二级公路 高级路面 沥青混凝土 次高级路热拌沥青碎石、沥青贯面 入式 设计年设计年限内累计标准 限 （轴次/车道） （年） 15 ＞400×104 12 10 200×104～400×104 100×104～200×104 三级公路 次高级路乳化沥青碎石、沥青表面 面处治 四级公路 中级路面 水结碎石、混结碎石、级配碎（砾）石、半整齐石块路面 低级路面 粒料改善土

8 5 10×104～100×104 ≥10×104 5 路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次1065×104次左右，面层宜选择沥青混凝土，又由于该路面等级高所承受荷载重，因此采用三层式结构铺设，即表层30mm细粒式沥青混凝土，中层40mm中粒式沥青混凝土，下层50mm粗粒式沥青碎石。

故桥面铺装厚120mm,C40混凝土垫层取90mm。

二、主梁设计及计算

（一）、结构尺寸拟定 1、主梁尺寸：

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),梁的高跨比经济范围在1/11到1/16之间，比设计中标准跨径40m,拟定采用的梁高2.50m，翼板宽1.8m，腹板宽0.18m。

2、主梁间距和主梁片数：

桥面净空为净-7+2×0.75m人行道，采用5片T形主梁，主梁间距1.070m。

（二）、行车道板计算

计算如图所示T形梁翼板，荷载为公路一级，桥面铺装12cm的沥青混凝土和9cm厚的C40混凝土垫层

1、恒载及内力

1）每延米板上的恒载g

沥青混凝土面层g1=0.07×1.0×23=1.61(KN/m) 沥青混凝土碎石面层g2=0.05×1.0×22=1.1(KN/m) 混凝土垫层g3=0.09×1.0×24=2.16(KN/m)

T型梁翼板自重g4=（0.14+0.21）/2×1.0×25=4.375(KN/m) 合计 g= g1 +g2+ g3 +g4=9.245(KN/m) 2）每延米宽板条的恒载内力

弯矩Msg=(-1/2)gl0=(-1/2)×9.245×0.891= -3.670(KN〃m)

2

2

剪力Qsg=gl0=9.245×0.891=8.237(KN)

2、公路一级车辆荷载产生的内力

将公路-Ⅰ级车辆荷载的两个轴重140KN的后轮（轴间距1.4m）沿桥梁纵向作用于绞缝轴线上为最不利荷载。由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)查得重车后轮着地长度a2=0.2m，着地宽度b2=0.6m，车轮在板上的布置及压力分布图形如下图所示，铺装总厚度H=0.12+0.1=0.21（m），则a1=a2+2H=0.2+2×0.21=0.62(m)；b1=b2+2H=1.02(m)

荷载对悬臂板根部的有效分布宽度为：

a=a1+d+2l0=0.62+1.4+2×0.891=3.802(m)

作用于每米宽板条上的弯矩为（其中1+μ取1.3）： 双轮：Msp=-(1+μ)

????????

(l0-)= -1.3×(280/15.208) (0.891-??

????

??.??????

)

Msp = -15.223(KN〃m)

单轮：Msp=-(1+μ)(l0-??????

??????

)= -1.3×(140/15.208) (0.891-

??.??????

)

Msp = -7.612(KN〃m)

作用于每米宽板条上的剪力为：

Qsp=(1+μ) =1.3×(280/15.208)=23.935(KN/m)

????

????

3、内力组合

按承载能力基本状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为：

M=1.2Msg+1.4Msp=1.2×(-3.670)+1.4×(-15.223)= -25.716(KN〃m)

Q=1.2Qsg+1.4Qsp=1.2×8.237+1.4×23.935=43.393(KN)

所以，行车道板的设计内力为：M= -25.716 KN〃m，Q=43.393KN 4、配筋

Ⅰ类环境，取ｒ0 =1.0,C40混凝土：fcd =18.4MPa,ftd =1.65 MPa,

ζb =0.56,HRB=280MPa

①求混凝土相对受压区高度x,

h =90mm,净保护层厚度20mm,取Φ8 HRB335钢筋，有效高度 h0 =h-as =90-24=66mm

受压区高度x≤ζbh0=36.96mm 取x=35mm ②求钢筋面积As ,

fsd As=fcdbx As =16100mm2

③配筋，

取Φ8钢筋,按间距130mm配置，每米板宽配筋为As =16900mm＞16100mm (三)、主梁内力计算

一）、主梁荷载横向分布系数 1、跨中荷载横向分布系数计算

①主梁的抗弯及抗扭惯性矩Ix和ITx(G-M法) 求主梁截面的中心位置 （下图单位：cm）ax :

2

2

平均板厚：h1= ??×(14+21)=17.5(cm) ax=

????????????????????? ×????.????×(????.??/??)+????????????×????????×(??????/??)

????????????????????? ×????.????+????????????×????????

??

ax =

??

??????????.????+????????????

????????+????????

=80.07(cm)

????.????

Ix= ????×(180-18)×17.53 +(180-18)×17.5×(80.07-)2+????×18×2503

??

+18×250×(0.5×250-80.07)2

=72351.5625+14420347.7+23437500+9084172.05 =47.01×106(cm)=47.01×10-2(m)

T形截面抗扭惯性矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯性矩之和，即：

4

4

IT = ????=??

cibiti2,

由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)查得c1=0.333,c2=0.333。

ITx=0.333×180×17.53+0.333×(250-17.5)×183

ITx=321240.9375+451528.02=7.73×105(cm4)=7.73×10-3(m4)

则单位抗弯及抗扭惯性矩

Jx= Ix/b=47.01×106/180=26.12×104(cm/cm) JTx= ITx/b=7.73×105/180=4.29×103(cm/cm) ②横隔梁抗弯及抗扭惯性矩

翼板有效宽度λ（如下图）：

b1

λ

/

4

4

λ

h1

h

/

b

/

横隔梁长度取两边主梁的轴线间距，即

l=4b=4×180=720(cm),c=??(995-16)=489.5(cm) h/=180(cm),b/=16(cm),c/l=0.680

由规范查得λ/c=0.212,所以λ=0.212〃c=103.774(cm)

??

求横隔梁截面重心位置

ay= ay=

???????? +????????(????/??)

????????+????????????????.??????+????????

????

?? =44.68(cm) ??????????.????????+????????????

横隔梁的抗弯和抗扭惯性矩Iy和ITy:

Iy=????×2λ×h13+2λh1×(ay-)2+????b/h/3+ b/h/(h/÷2-ay)2

??

??

????

??

Iy= ??×103.774×17.53+2×102.775×17.5×(44.68-+ 16×180×(90-44.68)2

??????.??2??

)+×16×1803

????

??

Iy =18.47×106(cm4)=0.185(m4)

ITy=c1b1t13+ c2b2t23，t1/b1=17.5/995=0.018＜0.1

b/t 1.0 c 0.141 1.5 1.75 2.0 0.229 2.5 0.249 3.0 0.263 4.0 0.281 6.0 0.299 8.0 0.307 10.0 0.313 ≦ 0.233 0.196 0.214 由上表：

得c1=1/3，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯性矩只有独立宽扁板的一半， 故取c1=1/6，

t2/b2=16/(180-17.5)=0.098,故取c2=1/3, 所以，

ITy= （1/6）×995×17.53+ (1/3)×(180-17.5)×163

ITy =1.11×106(cm4)=1.11×10-2(m4)

单位抗弯惯性矩及抗扭惯性矩为

Jy= Iy/b1=18.47×106/995=1.86×104(cm4/cm) JTy= ITy/b1=1.11×106/995=1.12×103(cm4/cm)

③计算抗弯参数θ和抗扭参数α

??

θ=???? ????/????=???????? ????.????/??.????=0.218

????????

式中：B——桥宽的一半；

l——计算跨径。 取G=0.43E,则

α=G(JTx +JTy)/2E ??????·??????

α=0.43E（4.29×103+1.12×103）/2E ????.????×??.????×104 α=0.017 , ??= ??.??????=0.129

④计算荷载弯矩横向分布影响坐标

已知θ=0.218，查G-M法各表格，可得如下数据

用内差法求得各梁位处值（如下图）：

B

3B/4

B/2

B/4

0 -B/4 -B/2

-3B/4 -B

C

一号梁：

K= K3B/4+(KB- K3B/4)×(22.5/112.5)= 0.2KB + 0.8K3B/4

/

二号梁：

K/= KB/2-(KB/2- KB/4)×(67.5/112.5)= 0.4KB/2 + 0.6KB/4

三号梁：K= K0

/

列表计算个梁的横向分布影响线坐标值η

⑤绘制荷载分布影响线，求横向分布系数

按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。针对各个主梁进行最不利位置布置，可计算各主梁荷载横向分布系数，见下图：

0.572 0.445 0.292 0.182 0.030

0.361 0.323 0.246 0.190 0.112

0.190 0.197 0.209 0.212 0.202

2

a1、按公路一级和人群荷载3.0KN/m设计，计算各梁的横向分布系数 汽车荷载：

一号梁η1汽= ??（0.445+0.292+0.182+0.03）=0.475 二号梁η2汽= （0.323+0.246+0.190+0.112）=0.436

????????

三号梁η3汽= ??（0.197+0.209+0.212+0.202）=0.41 人群荷载：

一号梁η1人=0.572 二号梁η2人=0.361 三号梁η3人=2×0.190=0.380

a2、梁端剪力横向分布系数计算（杠杆法）

汽车荷载如下：

1.0 0.667

1.0

1.0 0.278

公路一级汽车荷载：m1汽= ??×0.667=0.334 m2汽= ??×1.0=0.5

????

m1汽= ??×（1.0+0.278）=0.639

人群荷载如下：

??

人群荷载：m1人=1.153 m2人=-0.153 m1人=0

二）内力计算 1、恒载内力

恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担，计算如下 ①主梁：

g1=［0.18×2.5+(1.8-0.18)(

②横隔梁：

对于边主梁：g2=｛［1.8-(

??.????+??.????

??

)］×25=18.34(KN/m)

??.????+??.????

??

??.????+??.????

??

)］×（

）×0.16×5×25｝/39.96

g2=0.67(KN/m) 对于中主梁：g3=2 g2=1.34（KN/m） ③桥面铺装层：

沥青混凝土：0.07×7.0×23=11.27（KN/m） 沥青碎石混凝土：0.05×7.0×22=7.7（KN/m） 混凝土垫层：0.09×7.0×24=15.12（KN/m） 所以，g4=

????.????+??.??+????.????

??

=6.818（KN/m）

④栏杆和人行道：g5=(2×4.5)/5=1.8（KN/m）

所以，作用于边主梁的全部恒载集度g为：g= g1+ g2+g4+ g5=27.628（KN/m） 作用于中主梁的恒载集度为：g= g1+g3+g4+g5=28.298（KN/m） ⑤计算主梁弯矩和剪力，有：

??????

??

??????

/

Mx= 〃x-gx〃 = (l-x)

??

My= -gx = (l-x) ??

??

??????

边主梁恒载内力 内力 截面位置X X=0 X=1/4 X=1/2 中主梁恒载内力 内力 截面位置X X=0 X=1/4 X=1/2 2、活载内力

①荷载横向分布系数汇总 梁号 荷载位置 ??跨/跨中Mc ??边主梁 支点M0 中主梁2 ??剪力Q（KN） 552.01 276.00 0 弯矩M（KN〃M） 0 4135.92 5514.55 剪力Q（KN） 565.39 282.70 0 弯矩M（KN〃M） 0 4632.21 5648.29 公路-Ⅰ级 0.475 0.334 0.436 0.500 0.41 0.639 人群荷载 0.572 1.153 0.361 -0.153 0.380 0 跨/跨中Mc ??支点M0 中主梁3 ??跨/跨中Mc ??支点M0 备注 G—M法计算 杠杆法计算 G—M法计算 杠杆法计算 G—M法计算 杠杆法计算 G—M法计算 杠杆法计算 G—M法计算 杠杆法计算 G—M法计算 杠杆法计算 ②计算主梁公路一级荷载的跨中弯矩和1/4处弯矩 简支梁的基频：

f1=????· ??????/???? ??

??

式中 ：l——结构的计算跨径，l=39.96m

E——混凝土弹性模量，C40，E=3.25×1010N/m

2

Ic——结构的跨中截面的惯性矩，Ic=0.4701m4

Mc——结构跨中处单位长度质量，Mc=G/g。其中g=9.81m/s2,

G=27.628×106N

f1=［Π/(2×39.962)］ ??×????.????????????×??????/????.?????? =2.29HZ

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)，当1.5HZ≤f1≤14HZ时，

μ=0.1767㏑-0.0175=0.13

f1

1+μ=1+0.13=1.13

ζ=1，双车道，不折减。

公路一级车道荷载的qk和Pk按相应的qk=10.5KN/m

Pk=180×（1+

????.??????????????

）=319.84KN

得Mlq/2=(1+μ)〃ζ〃Mc〃(qk〃Ω+ Pk〃y)

Mlq/2=1.13×1×0.475×(10.5×9.99×39.96×0.5＋319.84×9.99)

Mlq/2=2839.95(KN/m)

Mlq/4=(1+μ)〃ζ〃Mc〃(qk〃Ω+ Pk〃y)

Mlq/4=1.13×1×0.475×(10.5×7.493×39.96×0.5＋319.84×7.493) Mlq/4=2130.10(KN/m)

③边主梁人群荷载跨中和1/4处弯矩

Mlr/2= Mc〃qr〃Ω=0.572×3×39.96×9.99÷2=342.51(KN〃m) Mlr/4= Mc〃qr〃Ω=0.572×3×39.96×7.493÷2=256.90(KN〃m) ④中主梁2公路一级荷载的跨中和1/4处弯矩，图参照①中图 Mlq/2=1.13×1×0.436×(10.5×9.99×39.96×0.5＋319.84×9.99) Mlq/2=2606.78(KN〃m)

Mlq/4=1.13×1×0.436×(10.5×7.493×39.96×0.5＋319.84×7.493) Mlq/4=1955.21(KN〃m)

⑤中主梁2人群荷载跨中和1/4处弯矩

Mlr/2= Mc〃qr〃Ω=0.361×3×39.96×9.99÷2=216.16 (KN〃m) Mlr/4= Mc〃qr〃Ω=0.361×3×39.96×7.493÷2=162.13 (KN〃m) ⑥中主梁3公路一级荷载的跨中和1/4处弯矩

Mlq/2=1.13×1×0.41×(10.5×9.99×39.96×0.5＋319.84×9.99) Mlq/2=2451.33(KN〃m)

Mlq/4=1.13×1×0.41×(10.5×7.493×39.96×0.5＋319.84×7.493) Mlq/4=1838.61(KN〃m)

⑦中主梁3人群荷载的跨中和1/4处弯矩

Mlr/2= Mc〃qr〃Ω=0.38×3×39.96×9.99÷2=227.54(KN〃m) Mlr/4= Mc〃qr〃Ω=0.38×3×39.96×7.493÷2=170.66 (KN〃m) 梁号 1 内力 M?? M?? 2 M?? M?? 3 M?? M?? ⑧计算边主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面车道活载的最大剪力

????????????弯矩组合表 恒载 人群 汽车 1.2恒载+1.4（汽+人） 5514.55 342.51 2839.95 11072.904 4135.92 5648.29 4236.21 5648.29 4236.21 256.9 216.16 162.13 227.54 170.66 2130.10 2606.78 1955.21 2451.33 1838.61 8304.904 10730.064 8047.728 10528.366 7896.43

边主梁：Qlq/2=(1+μ)〃ζ〃Mc〃(qk〃Ω+1.2 Pk〃yk)

Qlq/2=1.13×1×0.475×(10.5×0.5×39.96÷4＋319.84×0.5×1.2)

Qlq/2=131.16(KN) 中主梁2：

Qlq/2=1.13×1×0.436×(10.5×0.5×39.96÷4＋319.84×0.5×1.2)

Qlq/2=120.39（KN） 中主梁3：

Qlq/2=1.13×1×0.41×(10.5×0.5×39.96÷4＋319.84×0.5×1.2)

Qlq/2=113.21(KN)

⑨计算边主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面人群活载的最大剪力

边主梁：Qlr/2=0.572×3×(0.5×0.5l×0.5)=8.57(KN) 中主梁2：Qlr/2=0.361×3×(0.5×0.5l×0.5)=5.41(KN) 中主梁3：Qlr/2=0.380×3×(0.5×0.5l×0.5)=5.69(KN)

⑩计算边主梁、中主梁2、中主梁3支点截面车道活载的最大剪力 横向分布系数变化区域段长度：α=0.5l-9.95=10.03m

影响线面积Ω=1×0.5×39.96=19.98

QO,q=(1+μ)〃ζ〃Mc〃(qk〃Ω+1.2 Pk〃yk)+ΔQA

边主梁：QO,q=1.13×1×0.475×（10.5×19.98+1.2×319.84×1）+ΔQA

QO,q=318.61KN+ΔQA

中主梁2：QO,q=1.13×1×0.436×（10.5×19.98+1.2×319.84×1）+ΔQA

QO,q=292.45KN+ΔQA

中主梁3：QO,q=1.13×1×0.41×（10.5×19.98+1.2×319.84×1）+ΔQA

QO,q=275.01KN+ΔQA

附加三角形荷载重心处的影响线坐标为

????×(????.?????

????.????

????.????

)?? Y-= =0.916

-

所以，ΔQA=（1+μ）〃ζ〃［0.5a〃(m0-mc) qk〃Y+1.2 〃(m0-mc)〃Pk〃yk］ 边主梁：ΔQA=1.13×1×［0.5×10.03×（0.334-0.475）×10.5

×0.916+(0.334-0.475)×1.2×319.84×1］

ΔQA=-68.84KN

中主梁2：ΔQA=1.13×1×［0.5×10.03×（0.5-0.436）×10.5

×0.916+(0.5-0.436)×1.2×319.84×1］

ΔQA=31.25KN

中主梁3：ΔQA=1.13×1×［0.5×10.03×（0.639-0.41）×10.5

×0.916+(0.639-0.41)×1.2×319.84×1］

ΔQA=111.80KN 故公路一级荷载的支点剪力为： 边主梁：QO,q=318.61-68.84=249.77KN 中主梁2：QO,q=292.45-31.25=323.7KN 中主梁3：QO,q=275.01-11.80=386.81KN

11计算边主梁、中主梁2、中主梁3支点处人群荷载最大剪力 ○

Q0C=mc 〃Pr〃Ω+0.5a〃(m0-mc)〃Pr〃Y

-

边主梁：Q0C=0.572×3×19.98+0.5×10.03×(1.153-0.572)×3×0.916

Q0C=42.29KN

中主梁2：Q0C=0.366×3×19.98+0.5×10.03×(-1.153-0.361)×3×0.916

Q0C=14.55KN

中主梁3：Q0C=0.38×3×19.98+0.5×10.03×(0-0.38)×3×0.916 Q0C=17.54KN

12计算边主梁、中主梁2、中主梁3的1/4跨处车辆荷载最大剪力 ○

Ω=0.5×0.75×0.75l=11.24

Qlq/4=（1+μ）〃ζ〃mc〃(qk〃Ω+1.2 〃Pk〃yk)

边主梁：Qlq/4=1.13×1×0.475×（10.5×11.24+1.2×319.84×0.075）

Qlq/4=217.85KN

中主梁2：Qlq/4=1.13×1×0.436×（10.5×11.24+1.2×319.84×0.075）

Qlq/4=199.96KN

中主梁3:Qlq/4=1.13×1×0.41×（10.5×11.24+1.2×319.84×0.075）

Qlq/4=188.04KN

○13计算边主梁、中主梁2、中主梁3在1/4跨处的人群荷载剪力值

Qlr/4= qk 〃mc〃Ω

边主梁：Qlr/4=3×0.572×（0.5×0.75×0.75l）=19.29KN 中主梁2：Qlr/4=3×0.361×（0.5×0.75×0.75l）=12.17KN 中主梁3：Qlr/4=3×0.38×（0.5×0.75×0.75l）=12.81KN

剪力组合值（单位：KN）

梁号 1 内力 Q0 Q?? Q?? 2 Q0 Q?? Q?? 3 Q0 Q ??????????????恒载 552.01 276 0 565.39 282.7 0 565.39 282.7 0 人群 42.29 8.57 19.29 14.55 5.41 12.17 17.54 5.69 12.81 汽车 1.2恒载+1.4（汽+人） 249.77 1071.30 131.16 526.82 217.85 323.7 120.39 199.96 386.61 113.21 188.04 332.00 1152.02 515.36 296.982 1244.56 505.7 281.19 Q?? （四）主梁截面设计与配筋

由《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土板桥涵设计规范》(JTG D62-2004)知，fcd=18.4MPa, ftd=1.65MPa, fsd=280MPa,ζb=0.56,r0=1.0 弯矩计算值：Mu= r0 Md=11072.904KN/m hf=(140+210)÷2=175mm 采用焊接钢筋骨架，故可用as=30+0.07×1800=156mm 则截面的有效高度：h0=1800-156=1644mm 翼缘板有效高度：按计算跨度的1/3为13.32m

按翼缘板厚b+12 hf=180+12×175=2.28m或1.8m 取三者最小值bf=1800mm

/

/

/

①判定T形截面类型

fcd bf/ hf/（h0-0.5 hf/）=18.4×1800×175×(1644-0.5×175)

=9021.47KN〃m＜Mu=11072.904KN〃m

故属于第二类T形截面

②求受压高度，得

11072.904×106=18.4×180x(1644-0.5x)+18.4×(1800-180)×175

×(1644-0.5×175)

x=685mm＞hf ③求受拉钢筋面积As

As=［fcd bfx+ fcd (bf -b)hf］/ fsd=26733mm 故选用44Φ28（27095mm）

(五）横隔梁的设计与计算

1、横隔梁弯矩计算

①从主梁计算知θ=0.218， ??=0.129，当f=0时用G-M法查表如下： 其中B=4.5m，a是横隔梁间距9.95m

2/

/

2

/

②计算荷载的峰值ｒ

车辆荷载沿桥跨方向布置，应使跨中横隔梁受力最大，如图：

ｒ汽 = ?? ??????/??) ??=????????????(??

ｒ汽 = (2÷39.96)［(140÷2)??????(????.??????/????.????)

+(140÷2)??????(????.??????/????.????)+(120÷2)??????(????.??????/????.????)

+(120÷2)??????(????.??????/????.????)+(30÷2)??????(????.??????/????.????)］

??

ｒ汽 = (2÷39.96)〃(69.576+70+51.141+9.55+47.958)=12.424KN/m ｒ人 = （4 q人）/Π=3.820KN/m

③计算跨中横隔梁中间截面的弯矩

跨中截面弯矩影响线如下：

-7.612 -3.446 5.369 10.754 1.942 -7.612

My=(1+μ)〃ζ〃a〃ｒ〃0.5〃 ????=?????? ,其中ζ=1，a=9.95 M汽（+）= 1.13×1×9.95×12.424×0.5（5.369+10.754+1.942） M汽（+）= 1261.743（KN〃m）

M汽（-）= 1.13×9.95×12.424×0.5×(-7.612-3.446) M汽（-）= -740.912（KN〃m）

M人=3.82×9.995×0.5×（-7.612）= -144.662（KN〃m）

荷载安全系数采用如下：

ΣM汽（+）=1.4 M汽=1766.44（KN/m） 负弯矩组合：

1.4（M人+ M汽（+））=1.4（144.662+740.912）=1239.80（KN/m） 故横隔梁内力：

正弯矩由汽车荷载控制：ΣM+ = 1766.44（KN/m）

负弯矩由人群荷载和汽车荷载共同控制：ΣM- = 1239.80（KN/m） 2、横隔梁截面配筋 ①正弯矩配筋

横隔梁翼板有效宽度为2λ+b=224cm(参照横隔梁抗弯惯性矩尺寸图)或180cm，取较小值即取b=180cm。假定a=3cm,则h0=180-3=177cm

/

/

/

按规范有：M+≤（1/rs）〃Ra〃b〃x〃(h0-0.5x)

1766.44≤(1/1.25)×13.8×18x（1.77-0.5x）×103 x=0.051m2=510cm2

由公式:Rg〃Ag=Ra〃b〃x

Ag=13.8×1.8×0.051÷280=4524.43mm 选用6Φ22（2281mm）+4Φ28(2463mm) ②负弯矩配筋取a=3cm,h0=177cm

2

2

2

/

M-≤（1/rs）〃Ra〃b/〃x〃(h0-0.5x)

1239.8≤（1/12.5）×13.8×1.8(1.77x-0.5x)×10 x=0.0360m=360cm

由公式:Rg〃Ag=Ra〃b〃x

Ag=13.8×1.8×0.036÷280=3193.7mm

2

/

2

2

23

(六)设计参考书目

《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)，人民交通出版社；

《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土板桥涵设计规范》（JTG D62-2004)，人民交通出版社；

《桥梁工程》人民交通出版社（姚玲森主编，2008年第二版）； 《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-97), 人民交通出版社，1997.北京 ； 《公路路基设计手册》人民交通出版社，1996. 北京 ；

《公路水泥混凝土路面设计规范》（ JTJ012-94 ），人民交通出版社 1996. 北京；

《公路设计手册 - 路面》人民交通出版社，1999. 北京；

《结构设计原理》人民交通出版社，（黄平明、梅葵花、王蒂主编，2006年第一版）。

《路基路面工程》人民交通出版社，（何兆益、杨锡武主编，2006年第一版）

《材料力学》郑州大学出版社，（许德刚主编，2007年第一版）

《结构力学》高等教育出版社，（龙驭球、包世华主编，第二版）

第三部分 成果图

一、总体布置图

二、纵、横截面图

三、桥面构造横截面图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/in63.html