桥梁工程课程设计 锦城

一、基本设计资料 

1.跨度和桥面宽度

1)标准跨径： 20.8m（墩中心距离）注：学号后两位08

2)计算跨径： 20.3m（支座中心距离）

3)主梁全长：20.4m（主梁预制长度）

4)桥面净空： 净7m（行车道）＋2×1m人行道

2.技术标准

1)设计荷载标准：公路－Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算，人群荷载3kN/m2

2)环境标准：Ⅰ类环境

3)设计安全等级：二级

3.主要材料

1)混凝土：混凝土简支T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0.06～0.13m的C30混凝土，沥青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。

2)钢筋：主筋用HRB400，其它用R235。

4.构造形式及截面尺寸

图1  桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）

如图1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m，宽1.8m；桥上的横坡为双向2%，坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装控制；设有5根横梁。

5.计算方法

     极限状态设计法。

6.设计依据

1)《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。

7.参考资料

1)《结构设计原理》教材；

2)《桥梁工程概论》，李亚东主编，西南交通大学出版社；

3)《桥梁工程》，姚玲森主编，人民交通出版社。

二、行车道板的计算

(一)计算模式

行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算

(二)荷载及其效应

1．每延米板上的恒载个g

桥面铺装： 

T梁翼缘板自重： 

每延米跨宽板恒载合计： 

2．永久荷载产生的效应

弯矩： 

剪力： 

3．可变荷载产生的效应

以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度及长度为：

顺行车方向轮压分布宽度： 

垂直行车方向轮压分布宽度： 

荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

单轮时： 

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数： 

作用于每米宽板条上的弯矩为：

单个车轮时：

取最大值： 

作用于每米宽板条上的剪力为： 

4．基本组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条

恒+汽：

故行车道板的设计作用效应为：

三、主梁的计算

(一)主梁的荷载横向分布系数

1．跨中弯矩横向分布系数(

(3)各主梁横向分布系数

1号主梁的横向影响线

具体见下图

1号主梁横向影响线

同理可求得2号主梁和3号主梁的影响线，由于结构对称，4号主梁的影响线与2号主梁影响线对称，5号主梁的影响线与1号主梁影响线对称.

2号主梁横向影响线

3号主梁横向影响线

对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数，加载的位置见下图

1号主梁最不利加载

2号主梁最不利加载

3号两的横向影响线为直线，可直接计算

对于公路II级

1号主梁的横向分布系数： 

2号主梁的横向分布系数： 

3号主梁的横向分布系数： 

对于人群

1号主梁的横向分布系数： 

2号主梁的横向分布系数： 

3号主梁的横向分布系数： 

对于人行道板和栏杆

1号主梁的横向分布系数： 

2号主梁的横向分布系数： 

3号主梁的横向分布系数： 

2．梁端剪力横向分布系数(根据杠杆法计算)

1号主梁加载

2号主梁加载

3号主梁加载

对于公路II级

1号主梁的横向分布系数： 

2号主梁的横向分布系数： 

3号主梁的横向分布系数： 

对于人群

1号主梁的横向分布系数： 

2号主梁的横向分布系数： 

3号主梁的横向分布系数： 

(二)作用效应计算

1．永久作用效应

(1)永久荷载

假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担

主梁： 

横隔板：

中梁： 

边梁： 

桥面铺装： 

人行道板及栏杆按照6kN/m来计算，根据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

各梁的永久荷载为：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

(2)永久作用效应计算

1号主梁

跨中弯矩： 

支点剪力： 

2号主梁

跨中弯矩： 

支点剪力： 

3号主梁

跨中弯矩： 

支点剪力： 

2．可变作用效应

(1)汽车荷载冲击系数

取冲击系数

(2)可变作用产生的弯矩

a．公路II级

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定，公路II级车道荷载按照公路I级车道荷载的0.75倍采用，即均布荷载， 

各主梁的跨中弯矩：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

 b．人群荷载

人群荷载： 

各主梁的跨中弯矩：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

c．弯矩基本组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：

永久荷载作用分项系数： 

汽车荷载作用分项系数： 

人群荷载作用分项系数： 

结构重要性系数： 

组合系数： 

各主梁的弯矩基本组合：

1号主梁：

2号主梁：

3号主梁： 

(3) 可变作用产生的跨中剪力

按照跨中的横向分布系数来计算跨中的剪力，横向分布系数沿桥跨没有变化，计算剪力时，根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定，集中荷载标注值需乘以1.2的系数，即

a．公路II级

各主梁的跨中剪力：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

b．人群荷载

各主梁的跨中剪力：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

c．跨中剪力基本组合

各主梁的跨中剪力基本组合：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

(4) 可变作用产生的支点剪力

计算支点剪力时荷载横向分布系数是沿桥跨纵向变化的，支点处的横向分布系数由杠杆法求得，第一道横隔板采用跨中的横向分布系数，支点到第一道横隔板处采用线性变化。根据前面的计算结果，公路II级和人群荷载相对应的1、2、3号主梁的横向分布系数沿跨长的变化见下图：

公路II级

人群荷载

a．公路II级

各主梁的支点剪力：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

b．人群荷载

各主梁的支点剪力：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁： 

c．支点剪力基本组合

各主梁的支点剪力基本组合：

1号主梁： 

2号主梁： 

3号主梁：