桥梁工程配筋计算

1.桥梁的跨径及桥宽

主梁全长：19.96m    桥宽：14.5+20.5m防撞栏  计算跨径：19.60m

2.主梁尺寸的确定

主梁间距取3.00m  五片主梁

因为h=(1/1～1/25) L=（0.8～1.82）m，所以取1.5m。

中国经验尺寸，板厚由跨中向支承处逐步加厚，可以将变化段设在L/4处

所以：跨中腹板厚0.18m 底板厚0.22m，端部腹板厚0.22m 底板厚0.24m

底板厚度按构造要求设计一般取0.22～0.28m。所以端部取24cm，跨中取22cm。

3.横隔梁尺寸的确定 

中横隔梁一般取主梁梁肋高度的0.7～0.9倍（1.05～1.35） 取1.20m

端横隔梁与主梁同高取1.5m 肋宽按构造要求取18cm

4.湿接缝尺寸

 因为湿接缝宽度通常为400-600mm或者更大。但在任何情况下都不得少与300mm

所以宽度取0.6m

厚度取0.2m左右，取0.2m。

5.承托尺寸

按构造外侧承托规格为 18.75cm 7cm

内侧承托规格为 15cm 7cm

第二章 主梁几何特性计算

一、大、小毛截面（含湿接缝） 

（1）面积计算

     顶板：       承托： 

     腹板:底板： 

（2）惯性矩计算

     顶板：      

     承托： 

     腹板：    

     底板： 

（3）截面形心至上缘距离

    cm

二、大、小毛截面（不含湿接缝）

（1）面积计算

     顶板： 

     承托： 

     腹板:   

     底板： 

    （2）惯性矩计算

   顶板：      

   承托： 

   腹板：  

   底板： 

     （3）截面形心至上缘距离

    cm 

三、跨中截面几何特性计算见表2-1

                       表2-1   跨中截面几何特性计算表    

为截面下核心距

因此截面效率指标

(合理)

第三章主梁内力计算

一、永久作用效应计算

1、永久作用集度

1）主梁自重

(1)跨中截面段主梁自重（底板宽度变化处假面至跨中截面，长为7.9m）

(2)底板加厚与腹板变宽段梁的自重近似计算

主梁端部截面面积为

(3)支点段梁自重

(4)边主梁的横隔梁

端部横隔梁体积为

(5)主梁永久作用集度

2）二期永久作用

（1）顶板中间湿接缝集度

（2）边梁现浇部分横隔梁

     一片端横隔梁现浇部分体积： 

     则

（3）桥面铺装层

     12cm厚沥青混凝土铺装  

     10cm厚C40混凝土铺装  

将桥面铺装均分给五片主梁，则：

（4）防撞栏：单侧防撞栏线荷载为

将两侧防撞栏均分给五片梁，则:

(5)边梁二期永久作用集度

2、永久作用效应：按下图所示进行永久作用效应计算，设a为计算截面离左侧支座的距离，并令,如图3-1

图3-1 永久作用效应计算图式

主梁弯矩、剪力计算公式为

永久作用效应计算表见表3-2.

表3-2   (1号梁)永久作用效应计算表

(1)冲击系数

   基频 

由于故由下式

(2)计算主梁的荷载横向分布系数

    跨中的荷载分布系数按刚接梁法取得

   ①计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩

   抗弯惯性矩已求得

②计算主梁的扭转位移与挠度之比及选壁板挠度与主梁挠度之比

   ③计算荷载横向分布影响线竖标值，如表3-3

表3-3  横向分布影响线竖标值计算表

1号梁 如图3-2所示

图3-2  1号梁的横向分布影响线及最不利布载图示

四车道：

三车道：

二车道：

 2号梁 如图3-3所示

图3-3 2号梁的横向分布影响线及最不利布载图示

四车道：

三车道：

二车道：

3号梁 如图3-4所示

图3-4 3号梁的横向分布影响线及最不利不再图示布载图示

四车道：

三车道(1)

三车道(2)

二车道：

横向分布系数取值，可变作用横向分布系数1号梁为最不利，故可变作用横向分布系数取值为

(2)支点截面的荷载横向分布系数：如图3-5

图3-5 支点截面的横向分布系数计算图示

  可变作用的荷载横向分布系数：

1号梁：

2号梁：

3号梁：

所以 跨中截面

支点截面

(3)车道荷载取值：公路I级的车道荷载标准

  KN

计算剪力时KN

(4)计算跨中截面的最大弯矩和最大剪力

如图3-6所示

图3-6  跨中截面内力影响线及加载图式

①弯矩

     1)不计冲击： 

2)冲击效应

   ②剪力

     1)不计冲击

所以

 2)冲击效应

(5)计算出截面的最大弯矩和最大剪力

  如图3-7所示：

图3-7  L/4处截面内力影响线及加载图式

1弯矩：不计冲击

         冲击效应

2剪力：不计冲击

        冲击效应   

(6)支点截面剪力计算

如图3-8所示：

图3-8 支点截面剪力计算图式

冲击效应 

三、主梁作用效应组合如表3-4所示：

表3-4  主梁作用效应组合计算表

跨中截面主梁自重产生的最大弯矩

汽车产生的最大弯矩（不计冲击力）为

1、验算主梁变形

符合规定

2、判断是否设置预拱度

应做成平滑曲线，不用设置预拱度。

第五章支座设计

1、确定支座平面尺寸

选定支座的平面尺寸为，采用中间橡胶层厚度t=0.6cm。

（1）计算支座的平面形状系数S

故得橡胶支座的平均容许压应力

（2）计算橡胶支座的弹性模量

（3）验算橡胶支座的承压强度

       符合要求

2、确定支座厚度

（1）主梁的计算温差为，温差变形由两端的支座均摊，则支座承受的水平位移为

（2）对于19.6m桥跨，一个设计车道上公路I级车道荷载总重为;

则其自动力标准值为但按照《桥规》，不得小于90KN,经比较，取总制动力为90KN,参与计算为五根梁，共十个支座，每个支座承受水平力为

（3）橡胶片总厚度

满足要求。

(4)支座总厚

选用4层钢板和5层橡胶组成的制作，上下层橡胶片厚0.25cm，中键厚0.5cm薄板

3、验算支座的偏转情况

 （1）

则符合要求

4、验算支座抗滑稳定性

（1）计算温度变化引起的水平力

（2）验算滑动稳定性

        符合

   符合

结果表明支座不会发生相对滑动。

参考文献

1、邵旭东、桥梁工程，武汉：武汉理工大学出版社，2009，,31-77

2、范立础、桥梁工程，北京：人民交通出版社，1993

3、毛瑞祥、公路桥涵设计手册-基本资料，北京：人民交通出版社，1995

4、徐光辉、公路桥涵设计手册-桥梁（上）,北京：人民交通出版社，1997

5、交通部、公路桥涵设计通用规范，北京：人民交通出版社，2004

6、交通部、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计通用规范，北京：人民交通出版社，2004

7、交通部、《公路工程技术标准》，北京：人民交通出版社，2003

8、易建国、桥梁计算实例集-混凝土简支梁（板）桥，北京：人民交通出版社，2010.