钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计说明

. .毕业设计（论文）任务书系 部：专 业：学生:学 号:设计(论文)题目：起 迄 日 期:设计(论文) 地点:指 导教 师:教 研 室 负 责 人：发任务书日期: 年 月 毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题的目的和要求：目的：培养学生综合运用所学知识分析和解决实际工程问题能力，使学生得到一次工程设计的基本训练，巩固和提高理论知识和专业技能。要求：通过进一步的学习和设计训练，使学生熟悉桥梁设计的基本原理和方法，具备一般桥梁设计的基本技能，根据桥梁功能选择合理施工方案，绘制完整桥梁施工图；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案；能熟练地进行结构设计计算，绘制桥梁平面布置和桥梁施工图；较好地掌握计算机在桥梁、结构设计计算中的应用，学会利用各种规和图集等设计资料。2本毕业设计课题的技术参数 (一)、地质水文资料冲刷深度:最大冲刷线为河床线下2m处地质条件:软塑粘性土按无横桥向的水平力（漂流物，冲击力，水流压力等）设计（二）、工程概况该桥位于某二级公路，规划河道宽度60m。设计桥梁与河道正交，双向两车道，两侧安全带各宽1.0m。建议采用装配式钢筋混凝土T形简支梁桥。（三）、设计依据1、设计荷载：汽车荷载采用公路级 2、桥梁宽度：23.5+21.03、横坡：；4、桥面铺装：沥青混凝土铺装5cm；混凝土铺装10cm，主梁截面强度验算时计入8cm的铺装参与受力5、桥面跨径：简支梁标准跨径20m，共分3跨。6、地震烈度：该地区地震烈度7度，具体按公路桥涵抗震设计规办理。7、河道规划情况：规划河道宽度60m，河底标高3.2m，水面线高程5.2m，梁底高程8.2m。各级荷载可按桥规有关条文执行。（四）、主要材料规格1、钢筋：主筋采用焊接钢筋HRB335钢筋，箍筋采用R235钢筋2、混凝土: 混凝土采用C30。3、支座：板式橡胶支座毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图纸、论文、图表、实物等：（一）设计要求（1）桥面跨径：简支梁标准跨径20m，共分3跨。结构设计计算书一份，字数要求30000字左右。翻译一篇不少于三千单词的英文文献。（2）研究容有学术和实用价值，论述充分翔实，逻辑性强，能反映出运用所学知识分析问题，解决问题的能力。（3）论文语句通顺，条理清晰，论证严密深刻，结构严谨，行文规；（4）设计中要有必要的图形，图形尽量用电脑进行绘制；（5）在设计过程中应严格按照规定时间完成相关的设计任务；（6）其他未尽事宜请参照毕业设计有关要求。（二）、图纸要求（1图纸）（1）总体布置图一；（2）梁的一般构造图一；（3）钢筋构造图12；（4）桥面铺装构造图一；（5）护拦布置、构造图。（6） 桩基配筋图14主要参考文献资料：（1）公路桥涵设计通用规JTG D602004（2）公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规JTG D622003（3）公路桥涵施工技术规JTJ/T041-2000实施手册（4）公路桥涵设计手册（梁桥），人民交通，1996（5）桥梁工程，邵旭东主编， 理工大学，2005（6）桥梁计算示例丛书（混凝土简支梁（板）桥），易建国主编，人民交通，2002（7）结构设计原理，叶见曙主编，人民交通，1999毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 容2011年4月11日4月17日4月18日4月24日4月25日5月1日5月2日5月8日5月9日5月15日5月16日5月29日5月30日6月5日6月6日6月12日6月13日6月19日6月20日6月24日仔细阅读毕业设计任务书，通过查阅有关资料熟悉简支梁桥上部构造与计算方法，初步拟定桥梁构造与各部尺寸上部结构布置；梁恒载力计算主梁的活载力计算；力组合承载能力极限状态下主梁配筋与验算；正常使用极限状态下裂缝宽度验算；挠度验算横梁的计算行车道板的计算支座的计算下部结构计算答辩教研室审查意见：负责人： 年 月 日系部意见： 系主任： 年 月 日摘要石鼓区千固桥设计第I部分 钢筋混凝土简支T型梁桥的计算一、 设计资料1. 桥面净空净7m+21m人行道。2.主梁的跨境和全长标准跨径：=20.0m（墩中心距离）计算跨径： =19.50m（支座中心线距离）主梁全长：=19.96m（主梁预制长度）3.设计荷载公路II级，人群荷载34.材料钢筋：主筋用HRB335钢筋，其他用R235钢筋；混凝土：C30。5.计算方法极限状态法。6.结构尺寸如图1-1所示全断面五片主梁，设五根横梁。二主梁的计算（一）：活荷载力计算活载力计算1. 求荷载位于支点时1#，2#，3#梁横向分布系数 (杠杆法) 绘制1#，2#，3#梁的横向分布影响线。 确定荷载沿横向的最不利位置。求出相应于荷载位置的影响线竖标值。计算1号，2号，3号梁的荷载横向分布系数为：一号梁汽车荷载人群荷载二号梁汽车荷载人群荷载三号梁汽车荷载人群荷载2.3号梁人群荷载取是考虑人行道上不布载时为最不利情况，否则人行道荷载引起的负反力在考虑作用效应组合的方面会减小2号梁的受力。2.荷载位于跨中处 此桥在跨度设有横隔梁具有强大的横向连接刚性，且承重结构的款跨比为故可按修正偏心压力法来绘制横向影响线，并本桥各根主梁的横截面均相等梁数n=5间距为1.6m则 主梁的抗弯惯性矩求主梁的重心位置平均翼板厚 计算修正系数 取一号梁汽车荷载人群荷载二号梁汽车荷载人群荷载 三号梁汽车荷载人群荷载荷载分布系数1-1梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1跨中支点0.5240.4380650.152跨中支点0.4620.50.424-0.6153跨中支点0.40.50.40（二）主梁作用效应计算1.永久作用计算(1)永久荷载家丁桥面构造各部分重力平均分配给主梁承当，计算见表1-2钢筋混凝土T型梁桥永久荷载计算 1-2主梁g11.61.3-20.71(1.2+1.16)1/225=10.1kN/m横隔梁g2边主梁：1.262=0.63 kN/m中主梁： kN/m 铺装层g3沥青混凝土 (0.051.60)23=1.84 kN/m混凝土 （0.1*1.6）*24=3.84 kN/m铺装层g4缘石：(2.50.320.15)23=2.76 kN/m支撑梁：(21.040.220.15)25=1.73 kN/m人行道梁A：1.10.240.2825=1.85 kN/m人行道梁B:1.10.240.1425=0.925 kN/m人行道板：1.10.062.525=4.125 kN/m镶面钻：1.10.022.518=0.99 kN/m栏杆柱：10.180.1425=0.63 kN/m扶手：22.360.080.1225=1.13 kN/m14.13 kN/m每延米：5.625kN/mg4=4.222/5=1.69 kN/m合计边主梁：g=gi=22.035kN/m中主梁： g=gi=22.665 kN/m一侧人行道部分每2.5m长时重14.13 kN/m，1m长时重14.13/2.5=5.625 kN/m。按人行道横向分布系数分摊至各梁的板重为1号、5号梁：2号、4号梁：3号梁：各梁的永久荷载混总于表1-3各梁的永久荷载（单位：kN/m）1-3梁号主梁横梁栏杆与人行道铺装层合计1（5）10.10.632.255.6818.662（4）10.11.262.115.6819.15310.11.262.255.6819.29（2）永久作用效应计算影响线面积计算见表1-41-4项目计算面积影响线面积横梁Ml/2 Ml/4 Ql/2 Ql/4永久作用效应计算见表1-6永久作用效应计算表 1-6粱号（kN/m）（kN/m）（kN/m）1（5）2（4）318.6619.1519.2947.5347.5347.53886.9910.2916.918.6619.1519.2935.6535.6535.65665.2682.7687.718.6619.1519.299.759.759.75181.9186.7188.12. 可变作用效应（1） 汽车荷载冲击系数 简支梁的自振频率为：HZ 按桥规4.3.2条规定冲击系数按照下式计算(2)公路级均布荷载，集中荷载与其影响线面积按照桥规4.3.1规定公路级车道荷载按照公路车道荷载的0.75倍，采用即均布荷载=7.875KN/=178.5KN公路级与其影响线面积表 1-7项目顶点位置( KN/)(KN)Ml/2Ml/4Ql/21/2处1/4处支点处1/2处7.8757.8757.8757.875178.75178.75178.75178.7547.5335.652.4389.75可变作用（人群）（每延米）（2） 可变作用效应（弯矩计算）（表1-81-10） 公路级产生的弯矩（单位：kNm） 1-8粱号力弯矩效应（）1Ml/2Ml/40.5240.5241.2387.87547.5335.65178.54.8753.656807.31605.472Ml/2Ml/40.4620.46247.5335.654.8753.656711.79605.473Ml/2Ml/40.40.447.5335.654.8753.656616.27462.19人群产生的弯矩（单位：kNm）1-9梁号力弯矩效应1Ml/2Ml/40.650.652.252.2547.5335.6569.552.12Ml/2Ml/40.4240.4242.252.2547.5335.6545.334.03Ml/2Ml/40.40.42.252.2547.5335.6542.832.1 基本荷载组合：按桥规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：永久荷载作用分布系数：；汽车荷载作用分项系数：； 人群荷载作用分项系数：。弯矩基本组合见表1-10弯矩基本组合表（单位：kNm） 1-10梁号力永久荷载人群汽车1Ml/2Ml/4886.9665.269.552.1807.31605.472272.351704.252Ml/2Ml/4910.2682.745.334.0711.79533.832139.481604.683Ml/2Ml/4916.9687.742.832.1616.27462.192010.991508.26注：桥梁的结构重要性系数，本设计取=1.0与其他可变荷载作用效应的组合系数，本设计取=0.8（3） 可变荷载剪力效应计算 计算可变荷载剪力效应应计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两步进行，先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时，按照桥规4.3.1条规定，集中荷载标准值需乘以1.2的系数。 跨中剪力的计算（见表1-111-12）公路产生的跨中剪力（单位：KN） 1-11粱号力弯矩效应（）1230.5240.4620.41.2387.8752.438214.20.578.8072.2462.54人群荷载产生的跨中剪力（单位：KN） 1-12梁号力弯矩效应1230.650.4240.42.252.4383.572.332.19 支点剪力的计算（见表1-131-15）计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：a. 支点处按杠杆法计算的b. 按跨中弯矩的横向分布系数c. 支点处在和之间按照直线变化支点剪力效应计算式为：式中：相应于某均布活载作用处得横向分布图纵坐标；相应于某均布活载作用数值；相应于某集中活载的数值。人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为：式中：跨中横向分布系数；支点处横向分布系数。梁端剪力效应计算：汽车荷载作用下如图所示，计算结果如表1-13所示公路级产生的支点剪力计算表（单位：KN） 1-13梁号剪力效应（）1231.238164.08177.3197.72人群作用如图，计算结果如表1-14所示。可变作用支点剪力计算表（单位：KN） 1-14梁号123公式计算值 剪力效应组合（单位：KN） 1-15梁号剪力效应永久荷载人群汽车1181.918.53164.08468.7503.5778.8114.322186.74.08177.3476.8302.3372.24103.753188.16.76197.72510.1002.1962.5490.01注：桥梁的结构重要性系数，本设计取=1.0与其他可变荷载作用效应的组合系数，本设计取=0.8（三）持久状况承载能力极限状态下界面设计、配筋与验算1.配置主筋 由弯矩基本组合可知，1号梁值最大，考虑到施工方便偏安全的一律按一号梁计算弯矩进行配筋。设=80mm 则由式可判定此截面属于第一种T型截面可按矩形截面进行计算，求出受压区高度。现取则实际取用手拉钢筋截面积和截面尺寸如以下图实际用受拉钢筋重心至下边缘的距离钢筋重心位置为实际有效高度实际配筋率所以又 符合要求；2.持久状况截面承载能力极限状态计算承载力符合截面所能承受的弯矩按照截面实际配筋值计算受压区高度3. 根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置由以上可知支点剪力效应以三号梁为最大，为偏安全设计一律采用三号梁的数值跨中剪力效应以一号梁最大一律以一号梁为准。假定有通过支点，按公预规9.3.10条构造要求假定主筋为时根据公预规5.2.9条规定，构造要求需满足支点 按公预规5.2.9条规定介乎两者之间应进行持久状况斜截面抗剪极限状态承载力验算斜截面配筋的计算图式 最大剪力取距支座（梁高的一半）处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承当不小于60%，弯起钢筋（按弯起）承当不大于40% 计算第一排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时取用距支座中心处由弯起钢筋承当的那部分剪力值 计算以后每一排的弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处由弯起钢筋承当的那部分剪力值弯起钢筋配置计算图式如以下图由插法可得距梁高h/2=650mm处的剪力效应按比例关系依剪力包络图计算需设置弯起钢筋的区段长度不需设置剪力钢筋的区段长度设置剪力钢筋的位置处得剪力相应各排弯起钢筋位置与承当的剪力值 1-16钢筋排次弯起点距支座中心距离mm承当的剪力值（kN）123451129.852223.903283.154317.775410.75174.02129.6186.6744.630.28各排弯起钢筋的计算按公预规5.2.7条规定与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承能力（kN）按下式计算式中 弯起钢筋的抗拉设计强度在一个弯起钢筋平面的弯起钢筋总面积弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角已知本设计用=故相应于各排钢筋弯起钢筋的面积按下式计算 式中=0.148则每排弯起钢筋的面积为 弯起 弯起 弯起 弯起 弯起在近跨中处，增设辅助斜筋，按公预归5.2.11条规定，弯起钢筋的弯起点应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的界面以外不小于外，本设计满足要求。主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载能力校核，计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，其钢筋的中心亦应不同。则有效高度大小不同，此处系估算，可用同意数值，其影响不会很大。钢筋的抵抗弯矩为钢筋的抵抗弯矩为跨中截面的钢筋抵抗弯矩为各排弯起钢筋弯起点的设计弯矩计算表 1-17弯起钢筋的序号弯起点符号弯起点至跨中截面距离各弯起点的设计弯矩跨中5F4E3D2C1B各梁抵抗弯矩计算表 1-18梁段符号主梁截面面积截面有效高度混凝土受压高度系数各梁抵抗弯矩EG1093.050.9581DE1035.550.95975CD1058.250.97045BC1094.050.981AB1129.850.991全梁抗弯承载力校核见以下图4.箍筋配置按公预归5.2.11条规定，箍筋间距的计算公式为式中 异形弯矩影响系数，取=1.0受压翼缘的影响系数，取=1.1距支座中心处截面上的计算剪力（kN）斜截面纵向手拉主筋的配筋率，=100同一截面上箍筋的总截面面积（mm）箍筋的抗拉设计强度混凝土和钢筋的剪力分担系数，取=0.6 选用双肢箍筋（R235，）。则面积=1.006，距支座中心处得主筋为，；计算剪力.代入上式得选用根据公预归9.3.13条规定，在支座中心向跨径方向长度不小于1倍梁高围跪进间距不宜大于100mm综上所述，全梁箍筋的配置为双肢箍筋；由于支点至距支座中心2.3m处为10cm，其余地方箍筋间距为20cm则配箍筋率分别为当=10cm时，当=20cm时，均大于规规定的最小配筋率，R235钢筋不小于0.18%的要求4. 斜截面抗剪承载能力验算按公预规5.3.6条规定，斜截面抗剪强度验算位置为（1） 距支座中心h/2（梁高的一半）处截面；（2） 受拉区弯起钢筋弯起点处得截面；（3） 锚于受拉区得纵向主筋开始不受力处得截面；（4） 箍筋数量或间距有改变处得截面；（5） 受弯构件腹板宽度改变处得截面据此本设计斜截面抗剪强度的验算截面如以下图所示。即有（1）距支座h/2处截面1-1，相应的，（2）距支座中心1129.85mm处截面2-2（弯起钢筋弯起点）相应的（3）距支座中心2223.9mm处截面3-3（弯起点与箍筋间距变化处）相应的（4）距支座中心3282.15mm处截面4-4（弯起点）相应的（5）距支座中心4317.7mm处截面5-5（弯起点与箍筋的变化处）相应的应当注意的是：此时的为计算的通过斜截面顶端正截面的最大剪力（kN）和相应于上述最大剪力时的弯矩，最大剪力在计算出C值后可插求得；相应的弯矩可以按比例绘制的弯矩图上量取。按公预规5.2.7条规定，受弯构件有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为式中：斜截面混凝土与箍筋共同的抗剪能力（kN）；箍筋的配筋率，；与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力（kN）；斜截面在统一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积。斜截面水平投影长度C按下式计算式中m斜截面受压端正截面处得剪跨比 当m3时取m=3为了简化计算可近似取(可用平均值)由C值可插求得各个斜截面顶端处得最大剪力和相应的弯矩。按公预规取斜截面1-1截割一组弯起钢筋则纵向钢筋的含筋率斜截面2-2截割一组弯起钢筋斜截面3-3斜截面4-4斜截面5-56.持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算钢筋混凝土梁斜截面抗弯承载能力不足而破坏的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不变而造成。根据设计经验如果纵向受拉钢筋与弯起在构造上注意按规构造要求配置斜截面抗弯承载能力可以得到保证而不必进行验算，现在验算一个斜截面。验算斜截面抗弯承载能力的位置，按公预规5.2.12条规定选取，其最不利的斜截面水平投影长度按下式通过试算确定；式中：按荷载计算通过斜截面受压段得正截面相应于更大的弯矩设计的剪力组合设计值一组（二根）弯起钢筋可承受的剪力时：一组（双肢）箍筋可承受的剪力验算距支座中心h/2斜截面箍筋间距为10cm，若斜截面通过10跟箍筋一组斜筋时（约距支座中心1.2m处）如下图嘴不利的斜截面在1.201.25间，此处最大计算弯矩按公预规5.2.12条规定，斜截面抗弯承载力应按下式进行验算斜截面抗弯承载能力满足设计要求；四：持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按公预规6.4.3条规定最大裂缝宽度按下式计算式中：考虑钢筋表面形状的系数，取=1.0；考虑荷载作用的系数长期荷载作用时，。其中为长期荷载效应组合下的力，为短期效应组合计算的力；与构件形式有关的系数，=1.0纵向手拉钢筋的直径，取=32mm含筋率代入后受拉钢筋在使用荷载作用下的应力。按公预规6.4.4条公式计算取1号梁的弯矩效应相结合短期效应组合：长期效应组合：选短期组合时，钢筋应力：钢筋的弹性模量HRB335钢筋，带入后可得满足公预规6.4.2条“在一般正常大气条件下钢筋混凝土受弯构件不超过最大裂缝宽度的要求”。但是，还应满足公预规9.3.8条规定，在梁腹高的两侧设置直径为的纵向防裂钢筋，以防止产生裂缝。若用则，介乎之间，可行（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算按公预规6.5.1条和6.5.2条规定， ，全截面（不考虑开裂）换算截面重心轴以上部分的面积矩X换算截面中性轴距T梁顶面的距离，x按下式求解带入后化简全截面对重心轴的惯性矩全截面抗裂边缘弹性抵抗矩为开裂截面的惯性矩，按下式计算代入后根据上述的计算结果结构的自重弯矩为，公路级可变荷载，跨中横向分布系数为，人群荷载跨中横向分布系数永久作用可变作用（汽车）可变作用（人群）、式中 作用短期效应组合频遇值系数，对汽车取=0.7，对人群=1.0根据规定6.5.3条，当采用C40一下混凝土时，挠度长期增长系数施工中可通过消除永久作用挠度则 符合规要求三横梁的计算绘制横隔梁的力影响线P=1作用在1号梁轴上时P=1作用在2号梁轴上时P=1作用在5号梁轴上时集中荷载换算成正弦荷载的峰值计算可采用下式公路级车辆荷载如纵向一列车轮对中横隔梁的计算荷载最大正弯矩弯矩组合正弯矩 负弯矩人群（二）横梁截面配筋与验算1.正弯矩配筋把铺装层这算3cm计入截面，则横梁翼板有效宽度为1/3跨径：按规要求取小值，即 赞取a=8cm,则按公预规5.2.2条规定得 由公式得 选用此时， 满足要求！验算截面抗弯承载力2.负弯矩配筋取 得：选用则此时 验算截面抗弯承载力横梁正截面含筋率均大于公预规9.1.2条规定的受拉钢筋最小配筋率百分比0.2%（三）横梁剪力效应与配筋设计计算横梁各主要截面处得剪力影响线坐标，据此绘制影像图加载求出值经过比较，2号梁位处截面的为最大2号梁右截面2.3号梁中间荷载以轴重计剪力效应计算考虑弯矩组合系数，并取提高系数为1.40，则取用的剪力效应值为按公预规5.2.95.2.10条规定抗剪承载力验算要求计算剪力效应，介乎两者之间，横梁需配置抗剪钢筋；拟全部采用箍筋来承受剪力，选取箍筋为双肢，按公预规5.2.11条规定箍筋间距按下式计算式中：故箍筋间距为取则，满足规规定的构造要求。四行车道板得计算（一）计算图式考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算（二）永久荷载与其效应1.没延米上的横载g沥青混凝土层面：混凝土垫层：T梁翼缘板自重：每延米跨宽板横载合计：2. 永久荷载产生的效应弯矩：剪力：3. 可变荷载产生的效应公路级，以重车后轮作用于铰接缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载按照桥规4.3.1条后车轮着地宽度与长度为：顺行车方向车轮压分布宽度：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：按照桥规4.3.2条规定，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. 基本组合按桥规4.1.6条规定恒+汽：故行车道板得设计作用效应为：（三）截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度，净保护层。若选用钢筋，则有效高度为：按公预规5.2.2条：验算按公预规5.2.2条规定：查有关板宽1m钢筋截面与间距表，当选用钢筋时需要钢筋间距为15mm时，此时所提供的钢筋截面面积为：按公预规5.2.10条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合以下要求：满足要求按公预规5.2.10条故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋板分布钢筋用，间距取25cm承载能力验算：承载力满足要求。五支座计算采用板式橡胶支座，其设计按公预规8.4条要求进行（一） 选定支座的平面尺寸橡胶支座的平面尺寸由橡胶板得抗拉强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定，对橡胶板应满足：若选定支座平面尺寸则支座形状系数为：，。满足规要求式中：t中间层橡胶片厚度，取t=0.5橡胶板得平均容许压应力为，橡胶支座的剪变弹性模量（常温下），橡胶支座扛压弹性模量为：计算时最大支座反力为，故（二） 确定支座的厚度主梁的计算温差取，温度变形由两端的支座均摊，则每一个支座承受的水平位移为：计算汽车荷载制动力引起的水平位移，首先须确定作用在每一个支座上的制动力。对于二十米得梁可布置一行车队，汽车荷载制动力按桥规4.3.6条，为一车道上总重力的10%，一车道的荷载的总重为：，又要求不小于，取制动力为。五根梁共10个支座，没支座承受的水平力为：按公预规8.4条要求，橡胶层的总厚度应满足：（1） 不：计汽车制动力时：（2） 计汽车制动力时：，或即（3）选用六层钢板、七层橡胶组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.2cm，中间层厚度为0.5cm，薄钢板厚度为0.2cm，则：橡胶片的总厚度为：支座总厚度：，符合规要求。（三） 验算支座的偏转支座的平均压缩变形为：按规要求应满足，即 （合格）梁端转角为：设荷载时主梁处于水平状态。已知公路级荷载作用下梁端转角验算偏转情况应满足：符合规要求。（四） 验算支座的抗滑稳定性按公预规8.4.3条规定，按下式验算支座抗滑稳定性：计入汽车制动力时：不计入汽车制动力时：式中：在结构重力作用下的支座反力标准值，即=164.68；橡胶支座的剪切模量，取；由汽车荷载引起的制动力标准值，取；橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数，取结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力；支座平面毛面积，。1. 计入汽车制动力时2. 不计入汽车制动力时均满足规要求，支座不会发生相对滑动。第部分 钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算一、 设计资料1. 设计标准与上部构造设计荷载：公路级桥面净空：标准跨径：20m，计算跨径：19.5m;梁长：19.96m上部构造：钢筋混凝土T型梁 2.水文地质条件冲刷深度：最大冲刷线为河床线下2m处；地质条件：软塑性粘性土按无横桥向的水平力（漂流物、冲击力、水流压力等）计算3.材料钢筋：主筋采用HRB335，其他采用R235钢筋；混凝土：盖梁、墩柱用C30，桩、系梁用C25. 4.桥墩尺寸图2-1（尺寸单位：cm）5.设计依据公路桥涵地基与基础设计规（JTJ 024-85）二、 盖梁计算1.上部结构永久荷载见表2-1 表2-1每片边梁自重每片中梁自重一孔上部构造自重每一个支座横载反力1、5号2、4号3号边梁1、3中梁2、4中梁318.66191519.291894.4186.23191.12192.512.盖梁自重与作用效应计算（1/2盖梁长度）（图2-2）图2-2（尺寸单位：cm）盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算2-2截面编号自重（KN）弯矩（KN/m）剪力（KN）1-1-9.75-9.752-2-24.00-24.003-343.869.24-452.8052.805-5002. 可变荷载的计算（1） 可变荷载横向分布系数计算：荷载对称布置时用杠杆原理法，非对称布置用偏心受压法 公路级a. 单列车对称布置时 （图2-3）b. 双列对称布置时（图2-4） 图2-3（尺寸单位：cm ） 图2-4（尺寸单位：cm）c. 单车列非对称布置（图2-5） 图2-5（尺寸单位：cm）由，已知，则 ， ， ，d. 双列车非对称布置时（图2-5）已知：， 则：， ， 人群荷载a.两侧有人群，对称布置时（图2-6）， b.单侧有人对称布置时（图2-6）已知：， 则：，图2-6（尺寸单位：cm）（2） 按顺桥向可变荷载移动情况，求得支座可变荷载反力的最大值（图2-7）。 图2-7（尺寸单位：cm） 公路级双孔布载单列车时：双孔布载双列车时：单孔布置单列车时：单孔布置双列车时： 人群荷载图2-8（尺寸单位：cm）单孔满载时：双孔满载时：（3）可变荷载横向分布后各梁支点反力（计算的一般公式为），见表2-3各梁支点反力计算 2-3荷载横向分布情况公路级荷载（）人群荷载（）计算方法荷载位置横向分布系数单孔双孔单孔双孔对称布置按杠杆法算单列行车公路级255.28332.06双列行车公路级510.56664.12人群荷载22.2844.57非对称布置按偏心受压发计算单列行车公路级255.28332.06双列行车公路级510.56664.12人群荷载22.2844.57（3） 各梁永久荷载可变荷载反力组合计算见表2-4，表中均用各梁的最大值，其中冲击系数为：各梁永久荷载、可变荷载基本组合计算表（单位：kN） 2-4编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁123456789荷载公路级双列对称公路级双列非对称人群对称人群非对称1+2+41+2+51+3+41+3+5372.45220.83223.2963.3830.49656.66623.77659.1262.63382.23227.24194.24-18.8119.70590.66629.17557.66596.17385.03493.11166.0208.91878.4887.05551.05559.96382.23227.24137.79-18.81-1.87590.66607.6501.21518.15372.45220.83180.7463.88-12.66657.16580.62617.07540.533. 双柱反力计算（图2-9），所引用的各梁反力见表2-5 2-5荷载组合情况计算式反力组合6公路级双列对称 人群对称组合7 公路级双列对称人群非对称组合8公路级双列非对称人群对称组合9公路级双列非对称人群非对称由2-5表可知，偏载左面的立柱反力最大（），并由荷载组合7时（公路双列对称人群非对称组合）此时，。图2-9二力计算1.横载加活载作用下个截面的力（1）弯矩计算（图2-9）截面位置见图2-9示。为求最大弯矩值，支点负弯矩取非对称布置时数值各弯矩计算式，各种荷载组合下的各截面弯矩计算见（表2-6），注意的是表中力计算未考虑施工荷载的影响 各截面弯矩计算 2-6荷载组合情况墩柱反力（）梁支座反力（）各截面弯矩截面截面截面截面组合6公路级双列对称 1650.54656.66590.66-394-722.33-225.39419.76组合7 公路级双列对称1705.20423.77629.17-374.26-686.15-145.43578.18组合8公路级双列非对称1496.60659.12557.66-395.47-725.03-306.29141.42组合9公路级双列非对称1515.54626.23596.17-375.74-688.85-244.20224.83（2）相应于最大弯矩时的剪力计算一般计算公式为截面1-1：,截面2-2：截面3-3：,截面4-4：,截面5-5：, 各截面剪力计算 2-7荷载组合情况墩柱反力支座反力各截面剪力截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合6公路级1650.54656.66590.66878.40-656.66-656.66-656.66-656.66993.88993.88403.22403.22-475.18组合7公路级1705.20623.77629.17887.050-623.77-623.77-623.77-623.771081.431081.43452.26452.26-434.79组合8公路级1496.60659.12557.66551.050-659.12-659.12-659.12-659.12837.48837.48279.82279.82-271.23组合9公路级1515.54626.23596.17559.960-626.23-626.23-626.23-626.23889.31889.31293.14293.14-266.822.盖梁力汇总（表2-8）表中各截面力均取表2-6和表2-7中的最大值。按表2-8可绘制力计算包络图 盖梁力汇总表 2-8 截面号力1-12-23-34-45-5弯矩-2.25-10.50-30.84-0.3141.960-395.47-725.03-306.29578.18-2.25-405.97-755.87-306.6420.14剪力左-9.75-24-43.852.80右-9.75-2469.352.80左0-659.12-659.121081.43452.26右-659.12-659.121081.43452.26-457.18左-9.75-683.12-707.921134.23452.26右-668.87-683.121150.73505.06-475.18（三）截面配筋设计与承载力校核采用混凝土，主筋选用HRB335,保护层5cm（钢筋中心至混凝土边缘）。，。1.正截面抗弯承载力验算以下取3-3截面作配筋设计，其他截面雷同，在此不做详细计算已知：，取，即：解得用钢筋，其根数根，实际选用10根，该截面实际承载力就正截面承载力与配筋而言，配筋设计满足公预规要求 其他截面配筋设计 2-9截面号所需钢筋面积所需根数实际选用含筋率（%）根数1-1-2.25622.810.2662-2-405.9714.513.8830.410.2413-3-755.8724.626.51038.010.3024-4-306.611.243.0830.410.2415-5620.22.66.01038.010.302对比可知，原标准图的配筋是适合的均大于计算值。2.斜截面抗剪承载力验算按公预规5.2.10条要求，当截面符合：可不进行斜截面抗剪承载力计算，仅需按公预规9.3.13条构造要求配置箍筋。式中：预应力提高系数，本设计取=1.0；预应力抗拉设计强度，本例取=1.39。对于1-1截面：对于2-2截面5-5截面：按公预规5.2.9条规定：对照表2-8值，本设计可按构造要求设置斜筋与箍筋，见图2-10所示。图2-103.全梁承载力校核已知，一根主筋所能承受的弯矩值为：,其中，带入后得，据此绘制弯矩包络图和全梁承载力校核图，如图2-11图2-11三桥墩墩柱设计墩柱一般尺寸见图1-1所示。墩柱直径为，用混凝土，R235钢筋（一） 荷载计算1. 横载计算由前式计算得：（1） 上部构造横载，一孔重1894.4kN（2） 梁盖自重（半个梁盖）113.10kN（3） 横系梁重（4） 墩柱自重作用墩柱地面的横载垂直力为：2. 汽车荷载计算荷载位置与行驶情况见图2-3图2-5，由盖梁计算得知：（1） 公路级 单孔荷载单列车时：，相应制动力：，按公预规制动力不小于，故取制动力为。 双孔荷载 单列车时：，相应制动力：，取制动力为。（2） 人群荷载 单孔行人（单侧）， 双孔行人（单侧），汽车荷载中双孔荷载产生的支点处最大反力值，即产生做大墩柱垂直力；汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。3. 双柱反力横向分布计算（汽车荷载位置见图2-12）（1） 单列车时：， 双列车时：，（2） 人群荷载：单侧时：，。双侧时：图2-124. 荷载组合（1） 最大最小垂直反力时，计算见表2-10可变荷载组合垂直反力计算（双孔） 2-101荷载状况最大垂直反力最小垂直反力横向分布横向分布1公路级单列车1.000415.04002双列车0.631523.780.369306.303人群荷载单侧行人1.43263.42-0.42318.854双侧行人0.50044.570.50044.57表中汽车级已乘以冲击系数，（2） 最大弯矩时，计算见表（2-11）可变荷载组合最大弯矩计算（单孔） 2-11编号荷载情况墩柱顶反力计算式垂直力（KN）水平力(KN)对柱顶中心弯矩KNm1.14H1上部结构与盖梁计算947.630002单孔双列车0.6311.238510.56398.830398.8345102.351.33人群单孔双侧89.140.50044.5744.5711.4表2-11中的水平力由两墩柱平均分配（二） 截面配筋计算与应力验算1. 作用于墩柱顶的外力（2-13）（1）垂直力最大垂直力：最小垂直力： （2）水平力： （3）弯矩：图2-13（尺寸单位：cm）2作用墩柱底得外力2. 截面配筋计算墩柱采用C30混泥土、采用12HRB335钢筋、则纵向钢筋配筋率。由于，故不计偏心增大系数，取。（1）双孔荷载，按最大垂直