桥梁工程课程设计例题参考.doc

桥梁工程课程设计（供同学们参考）
一 设计资料
1 桥面净宽 净-9+2×0.75m人行道
2 主梁跨径及全长
标准跨径 lb=16.00m（墩中心距离）
计算跨径 l=15.50m（支座中心距离）
主梁全长 l全= 15.96m（主梁预制长度）
3 设计荷载 汽车Ⅱ级 人群荷载5.0kN/m2，
4 材料x
钢 筋：主筋用Ⅱ级钢筋，其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土：25号
5 桥面铺装：沥青表面处治厚2cm（重力密度为23KN/m3），C25混凝土垫层厚9cm（重力密度为24KN/m3），C30T梁重力密度为25KN/m3。
6 T梁简图如下：

A=10cm B=14cm C=18cm
二 设计步骤及方法
1、 行车道板计算
（1）结构自重及其内力
1）每延米板上结构自重g

沥青表面处治

C25混凝土垫层

T梁翼板自重

合计
5.62
2）每米宽板条恒载内力

（2）汽车车辆荷载产生内力
将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为140kN，轮压分布宽度
如图，车辆荷载后轮着地长度为，宽度则

荷载对于悬臂梁根部有效分布宽度：

由于这是汽车荷载局部加载在T梁翼缘板上，故冲击系数取
作用于每米宽板条上弯矩为

作用于每米宽板条上剪力为：

（3）内力组合
1）承载能力极限状态内力组合计算

所以，行车道板设计内力为
主梁

横隔梁
对于边主梁

对于中主梁

桥面铺装层

栏杆和人行道

合计
对于边主梁

对于中主梁

2）正常使用极限状态内力组合计算

2、 主梁内力计算
1）利用公式 
表（1）
表（2）

剪力Q（kN）
弯矩M（kN·m）

（185.2）
M=O (0)

(138.9)

(676.96)

(0)

(902.6)

2） 计算活载（车道荷载）和人群荷载引起截面内力（跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力）。

1号梁
对于汽车荷载
对于人群荷载

2 号梁
对于汽车荷载
对于人群荷载 （由于是出现负，取零，出于安全考虑）

3 号梁
对于汽车荷载
对于人群荷载

支点剪力
1 5梁

2 3 4梁

注：括号（ ）内值为中主梁内力。
2.2 计算荷载横向分布系数
当荷载位于跨中时
此桥在跨度内设有横隔板，具有强大横向联结刚性，且承重结构长度比为

可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁横向截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2米。

1号梁

由、绘制1＃梁横向影响线，如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载

对于人群荷载

2号梁

由、绘制2＃梁横向影响线，如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载
对于人群荷载
3号梁

由、绘制3＃梁横向影响线，如上图及最不利荷载位置

对于汽车荷载
对于人群荷载
横向分布系数
梁号
荷载位置
公路-Ⅱ级
人群荷载
1
跨中
0.633
0.686
支点
0.472
1.431
2
跨中
0.517
0.443
支点
0.611
0
3
跨中
0.4
0.4
支点
0.639
0

2.2.2 计算控制截面跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力
1．均布荷载和内力影响线面积计算
均布荷载和内力影响线面积计算表

公路-Ⅱ级
人群
影响线面积
影响线图式

2．公路-Ⅱ级中集中荷载计算
计算弯矩效应时
计算剪力效应时
3．计算冲击系数
结构跨中处单位长度量：

主梁截面形心到T梁上缘距离：

跨中截面惯性矩：

查表C25混凝土E取

则冲击系数

因双车道不折减，故

1. 跨中弯矩计算
由于跨中弯矩横向分布系数1＃、5＃梁最大，所以只需计算1＃、5＃梁弯矩，计算如下：
（1）对于1#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中弯矩：
人群荷载跨中弯矩：

（2）对于2#和4#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中弯矩：

人群荷载跨中弯矩：

（3）对于3#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中弯矩：

人群荷载跨中弯矩：

2. 跨中剪力计算
（1）对于1＃和5#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

人群荷载跨中剪力：

（2）对于2＃和4#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

人群荷载跨中剪力：

（3）对于3#梁
公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

人群荷载跨中剪力：

3. 支点剪力计算
横向分布系数变化区段长度
附加三角形重心影响线坐标 ：
（1）对于1＃和5#梁
公路—Ⅱ级汽车活载支点剪力：

人群荷载支点剪力：

（2）对于2＃和4#梁
公路—Ⅱ级汽车活载支点剪力：

人群荷载支点剪力：

（3）对于3#梁
公路—Ⅱ级汽车活载支点剪力：

人群荷载支点剪力：

2.4 荷载组合

其中，，，，

跨中弯矩组合
梁＃
恒载（KN·m）
活载（KN·m）
组合值（KN·m）
汽车
人群
1、5
748.62
1013.06
97.82
2394.9
2、4
783.79
827.4
63.17
2149.4
3
783.79
640.16
57.04
1898.6
跨中剪力组合
梁＃
恒载（KN）
活载（KN）
组合值（KN）
汽车
人群
1、5
0
102.81
5.02
149.2
2、4
0
83.93
3.24
121
3
0
64.97
2.93
94
支点剪力组合
梁＃
恒载（KN）
活载（KN）
组合值（KN）
汽车
人群
1、5
153.56
188.73
25.08
476.2
2、4
160.78
221.1
9.98
513.5
3
160.78
219.90
9.01
510.8

4 横隔梁计算
4.1 确定作用在中横隔梁计算荷载：

纵向一列车轮对于中横隔梁计算荷载为：
计算弯矩时

计算剪力时

4.2 绘制中恒隔梁内力影响线

P=1作用在1＃梁时：

P=1作用在5＃梁时：

P=1作用在3＃梁时：

1＃主梁处右截面剪力影响线：
P=1作用于1＃梁截面右边时
即
P=1作用于1＃梁截面左边时
即

弯矩计算
公路-II级：

人群荷载

剪力计算：

人群荷载：

4.3 内力组合（鉴于横隔梁结构自重内力甚小，计算中可略去不计）

4 主梁变形验算
跨中截面主梁结构自重产生最大弯矩，汽车产生最大弯矩（不及冲击系数）为，人群产生最大弯矩为，主梁开裂构件等效截面抗弯刚度
4.1 验算主梁变形
可变荷载频遇值产生跨中长期挠度：

4.2 预拱度计算

应设计预拱度

应做成平顺曲线

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