桥梁工程计算书

一、设计资料1.1、桥面净空净-7+2×1.0m人行道1.2主梁跨径和全长主梁：标准跨径:bL=25m计算跨径：L=24.50m预制长度：L’=24.95m横隔梁5根，肋宽15cm.1.3材料材料规格内容钢筋HRB335（原Ⅱ级）主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋R235(原Ⅰ级）箍筋混凝土C25主梁C30桥面铺装1.4、结构尺寸（如图1-1，图1-2，图1-3所示）图1-1桥梁横断面图（单位：cm)100700100121801801801808图1-2T型梁尺寸图（单位：cm)1320101001.51802495609609609609245015图1-3桥梁纵断面图（单位：cm)二、行车道板的内力计算2.1、恒载及其内力（按纵向1m宽的板条计算）结构尺寸（见图2-1）1.51310180图2-1铰接悬臂板计算图示（单位：cm)202.1.1、每延米板条上恒载g的计算C30混凝土桥面铺装1g：1g=0.1×1.0×25=2.5/kNmC25混凝土T形梁翼板自重2g：2g=（0.105+0.13）/2×1×24=2.82/kNm每延米板条上恒载g：g=ig=1g+2g=2.5+2.82=5.32/kNm2.1.2、每延米板条的恒载内力计算每米宽板的恒载弯矩min,gM：min,gM=221118002005.32()1.7022221000gl/kNm每米板宽的恒载剪力AgV：018002005.324.25621000AgVglKN2.2、车辆荷载产生的内力将车辆荷载的后轮作用于铰缝轴线上（见图2-1所示），后轴作用力标准值为P=140kN，轮压分布宽度如图2-2所示，后轮着地宽度为20.6bm。着地长度为20.2am，则mHaa4.01.0220.0221mHbb8.01.0260.022102180020016001.6lmmm2l。=1.6da1/2l。a1/2=1.4l。3.42-2车辆荷载的计算图式（尺寸单位：mm）荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为：1020.41.41.63.4aadlm由规范可知：汽车荷载的局部加载及在T梁，箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。作用于每米宽板条上的弯矩为：1min,0214020.8(1)()1.3(0.8)16.0594443.44pbpMulKNma作用于每米宽板条上的剪力为：21402(1)1.326.765443.4AppVuKNa2.3、内力组合2.3.1、承载能力极限状态内力组合（用于验算强度）1.01.21.7021.416.05924.525udMKNm1.01.24.2561.426.76542.578udVKN2.3.2正常使用极限状态内力组合（用于验算裂缝宽度）短期效应组合：1.7020.716.059/1.310.349udMKNm4.2560.726.765/1.318.668udVKN长期效应：1.7020.416.059/1.36.643udMKNm4.2560.426.765/1.312.491udVKN3、主梁内力计算规范规定：对于汽车荷载，规定的汽车横向轮距为1.80m，两列汽车轮的横向最小间距为1.30m，车轮距离人行道缘石的最小距离为0.50m。人群荷载应在人行道宽度范围内满布。3.1、当荷载位于支点处时，按杠杆原理法计算荷载的横向分布系数。3.1.1、绘制1号梁、2号梁和3号梁的横向分布系数影响线，如图3-1所示。700100100501.000.671.22P/21.00P/2P/2P/2P/2P/2a)b)c)1801801801801.00图3-1支点处横向分布系数计算图示（单位：cm)3.1.2在影响线上确定荷载沿横向最不利的荷载布置，求出相应于荷载位置的影响线竖标值：5号梁和1号梁：汽车荷载180060010.671800q人群荷载180040011.221800r4号梁和2号梁：汽车荷载1.0q人群荷载0r3号梁：汽车荷载1.0q人群荷载0r3.1.3求荷载横向分布系数求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，就可得到横向所有荷载分布给各个梁的最大荷载值：5号梁和1号梁在汽车荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：010.3352qqm011.22rm4号梁和2号梁在汽车荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：020.52qqm020rm3号梁在汽车荷载和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数分别为：030.52qqm030rm3.2荷载位于跨中时，选用修正偏心压力法计算荷载的横向分布系数。3.2.1T形主梁的细部尺寸如图3-2所示，计算I和TI图3-2T型梁尺寸图（单位：cm)140201801310.5翼板的换算平均高度：130105117.52hmm求主梁截面的重心位置：117.51400(1800200)117.5140020022442(1800200)117.51400200xamm主梁抗弯惯性矩：32321041117.51(1800200)117.5(1800200)117.5(442)14002001221214002001400(442)9.353102Imm主梁抗扭惯矩的计算：对于翼板：11/117.5/18000.0650.1tb。查规范得：311C对于梁肋：22/200/(1400117.5)0.156tb。查规范并采用现行内插得：20.300C339411800117.50.31400117.52004.051103TImm3.2.2计算抗扭修正系数β由规范可知，n=5时，ξ=1.042。并取G=0.425El=24.5mB=9m代入公式，则210.8761()TGILEIB3.2.3计算横向影响线竖标值本桥各根主梁的横截面相等，n=5，主梁间距1.8m，则225242322212514.32maaaaaaii1号梁：2/11152110.550iiana2/11552110.150iiana影响线零点离1号主梁轴线的距离1x1141.80.5500.150xx15.665660xmmm2号梁：2/22152110.288iiana2/22552110.112iiana3号梁：2/33152110.2iiana2/33552110.2iiana3.2.4计算荷载横向分布系数1、2、3、号主梁的横向影响线和布载图示，如图3-3b)、c)、d)所示。70010010050P/2P/2b)c)d)P/2P/2P/2P/2P/2P/20.198P/2P/2P/2P/20.20.20.20.20.20.20.20.2901801801801809012345系数计算图示（单位：cm）图3-31、2、3号梁跨中大的横向分布0.5890.5500.4920.3170.1900.016-0.1500.2980.2880.2730.2290.1540.1120.102对于1号边梁的横向分布系数：156605001000.55056600.492q2566050018001000.55056600.317q35660500180013001000.55056600.190q456605001800130018001000.55056600.016q156604000.55056600.589r汽车荷载：110.5082cqqm人群荷载：10.589crrm又因为5号梁与1号梁对称，则5号梁汽车荷载：50.508cqm人群荷载：50.589crm对于2号边梁的横向分布系数：172006000.2880.11272000.1120.273q2720060018000.2880.11272000.1120.229q37200600180013000.2880.11272000.1120.198q472006001800130018000.2880.11272000.1120.154q172004000.2880.11272000.1120.298r20.28872004000.2880.11272000.102r汽车荷载：210.4272cqqm人群荷载：20.400crrm又因为4号梁与2号梁对称，则4号梁汽车荷载：40.427cqm人群荷载：40.400crm对于3号边梁的横向分布系数：12340.2qqqq120.2rr汽车荷载：310.42cqqm人群荷载：30.400crrm横向分布系数汇总如图3-1所示梁号荷载位置汽车荷载人群荷载①⑤跨中0.5080.589支点0.3351.22②④跨中0.4270.400支点0.5000③跨中0.4000.400支点0.50003.3荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化当用杠杆原理法确定出位于支点处荷载横向分布系数0m和采用修正偏心压力法确定位于跨中的荷载横向分布系数cm后，可以用下图近似的处理方法来确定其他位置的荷载横向分布系数xm。对于有多根横隔梁的情况，cm从第一根内横隔梁起向支点处cm直线过度如下图所示：mcm0mxmcm0mx图3-4横向力分布系数沿桥跨方向分布图计算图示这样，对于主梁上计算截面的纵向位置不同，就有不同的横向分布系数，当求简支梁跨中最大弯矩时，通常按不变的cm计算。只有在计算主梁梁端截面的最大剪力时，才考虑横向分布系数变化的影响。3.4主梁恒载内力计算五梁式装配式预应力混凝土简支梁的主梁和横隔梁截面如下图所示：计算跨径为24.50m,主梁间距1.8m，每侧栏杆及人行道构件的重力的作用力为5.5KN/m,人群荷载的标准值为3KN/2m。图3-5主梁和横隔梁截面图3.4.1计算恒载集度边梁和中梁截面面积：22(1400117.5)2001800117.54680000.468mmm横隔梁的体积为：931112150100013018002001800200130105100.211222m一期恒载：主梁自重：110.4682411.232/ggKNm边中横隔梁折算荷载：1'0.2115240.524.950.507/gKNm边1'0.21152424.951.015/gKNm中二期恒载：桥面铺装：2'0.125753.5/gKNm栏杆和人行道：2'5.5252.2/gKNm合计：11.2320.5073.52.217.439/gKNm边11.2321.0153.52.217.947/gKNm中3.4.2恒载内力计算公式：222xgxgxMlxgxlx222xglgVgxlx当X=0时，即位于支点处边主梁0M=00V=g213.6282lKN边中主梁0M=00V=g219.8512lKN中当X=l/4时边主梁/4lM=g981.352244llllKNm边/4lV=g2106.81424lllKN边中主梁/4lM=g1009.939244llllKNm中/4lV=g2109.