20m钢筋混凝土T型简支梁桥
上部结构计算书
一、基本设计资料
1.设计资料
（1）跨度和桥面宽度
标准跨径：20m（墩中心距）
计算跨径：19.5m
主梁全长：19.96m
桥面宽度：净7m（行车道）+2×1.0m（人行道）
（2）技术标准
设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算，人群荷载取3kN/m2
环境标准：Ⅰ类环境
设计安全等级：二级
（3）主要材料
混凝土：混凝土简支T型梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装采用0.03m 沥青混凝土，下层为0.06~0.13m厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m3计算，混凝土重度按25kN/m3计算。
钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋。
（5）横断面布置形式
本桥上部结构由5片高为1.4m，宽1.8m的T梁组成，桥上横坡为双向2%，坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有5根横梁（见图1）。
18/2
18
181996/2
487.5
487.5
23110
2%
2%
6厚C30混凝土
4厚沥青混凝土
110
180
180********
140
16
10
100
700
100
图1 桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm ）
如图8-1所示，全桥共由5片T 型梁组成，单片T 型梁高为1.4m ，宽1.8m ；桥上横坡为双向2%，坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。
8.2主梁的计算
8.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算
1.跨中荷载横向分布系数
如前所述，本例桥跨内设有五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为：5.0462.05.19/9/<==l B ，故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。
（1）计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和T I :
1)求主梁截面的重心位置x （见图8-2）
翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为()cm cm h 1316102
1
1=+?=
则，()()cm cm x 09.411814013181802140
181402131318180=?+?-??+??-=
图8-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式（单位：cm ）
2）抗弯惯性矩I 为
()()4
4
2
32
3877160709.412140140181401812121309.4113181801318180121cm cm I =???
????
??-??+??+?
?? ??
-??-+?-????=
对于T 形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：
∑==m
i i i i T t b c I 13
式中 i b 、i t ——单个矩形截面的宽度和高度 i c ——矩形截面抗扭刚度系数
m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数
T I 的计算过程及结果见表8-1。
T 分块名称 cm b i /
cm t i /
i i b t / i c 4/m I i
T
翼缘板 180 13 0.07 0.3333 0.0013182 腹板
127 18 0.14 0.3036 0.0022484 ∑
0.0035666
即得4310567.3m I T -?=
（2）计算抗扭修正系数β：
对于本算例，主梁的间距相同，将主梁近似看成等截面，则得 ∑∑+
=
i
i
i i
T I
a E I
Gl
i
221211
β
式中，E G 4.0=;m l 5.19=;
440178332.00035666.05m m I
i
T i
=?=∑;m a 6.31=;m a 8.12=;m a 0.03=;
m a 8.14-=;4508771607.0;6.3m I m a i =-=。
代入上式，计算得9263.0=β。
（3）按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖标值 ∑=+=
51
2
1
i i i ij a e a n
βη 式中，5=n ，()22225
1
24.328.16.32m m a i i =+?=∑=；
ij η表示单位荷载P=1作用于j 号梁轴上时，i 号梁轴上所受的作用。计算所得的ij η列于表8-2中。
ij 梁号 1i η
2i η
3i η
4i η
5i η
1 0.5705 0.3853 0.
2 0.0147
3 - 0.1705 2 0.3853 0.2926 0.2 0.107
4 0.01473 3
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
(4)计算荷载横向分布系数；绘制横向分布影响线（见图）8-3，然后求横向分布系数。
根据最不利荷载位置分别进行布载。布载时，汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m ，人群荷载取为32m /KN ，栏杆及人行道板每延米重取为6.0m /KN ，人行道板重以横向分布系数的方式分配到各个主梁上。
图8-3 横向分布系数计算图式（单位cm ） 各梁的横向分布系数： 汽车荷载：
()5132.00044.01897.03235.05088.0211=+++?=汽η
()45665.01022.01949.02618.03544.021
2=+++?=汽η
()4.02.02.02.02.02
1
3=+++?=汽η
人群荷载：
6117.01=人η，4058.02=人η，4.022.03=?=人η 人行道板：
4.02158.06158.01=-=板η 4.00079.04079.02=-=板η
4.02000.02000.01=+=板η
2.梁端剪力横向分布系数（杠杆原理法）
端部剪力横向分布系数计算图式见图8-4。
图8-4 端部横向分布系数计算图示（尺寸单位：cm）汽车荷载：
3238.06475.0211=?='汽η
5.01.021
2
=?='汽η ()6389.03333.09444.02
1
3
=+?='汽η 人群荷载：
2222.11='人η 2222.02-='人η 03='人η
8.2.2 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各主梁承担，则永久荷
载计算结果见表8-3。
表8-3 钢筋混凝土T 形梁桥永久荷载计算表
构件名
构件尺寸cm /
构件单位长度体积
3/m 重度
)//(3m KN
每延米重
)//(m KN
主梁
0.4626 25 11.5650
横隔梁
中梁
0.07253 25 1.8132
边梁
0.03626 25 0.9066
桥面铺装
沥青混凝土
（厚3cm ）0.054 23
1.2420
混凝土垫层（取平均
厚度9.5cm ）0.171
25
4.2750 ∑
5.5170
栏杆及人行道部
分
6
人行道重力按人行道横向分布系数分配至各梁的板重为：
由于横向分布系数均相同，4.0=η，则m KN m KN q /4.2/64.0=?=板η。 各梁的永久荷载汇总结果见表8-4。
表8-4 各梁的永久荷载值 （单位：m KN /） 梁号 主梁 横隔梁 栏杆及人行
道 桥面铺装层 总计 1（5） 11.565 0.9066 2.4 5.517 20.3886 2（4） 11.565 1.8132 2.4 5.517 21.2952 3
11.565
1.8132
2.4
5.517
21.2952
（2）永久作用效应计算
1）影响线面积计算见表8-5。
表8-5 影响线面积计算表
项目
计算面积
影响线面积
2/1M
53.478
142120==??=l l l
ω
4/1M
65.3532
3
1632120==??
=l l l ω 2/1V
00=ω
???
? ??=?=??=438.25.1981
21221210l ω 4/1V
75.95.1932
3
21
0=?=
?=l ω 2)永久作用效应见表8-6
表8-6 永久作用效应计算表
粱号
m kN M ?/21
m kN M ?/41 kN V /0
q
0ω
0ωq
q
0ω
0ωq
q
0ω
0ωq
1（5）
20.388
6 47.53
969.0691 20.388
6 35.65
726.8528 20.388
6 9.75
198.7886 2（4)
21.295
2 47.53
1012.1
587 21.295
2 35.65
759.17
22 21.295
2 9.75
207.62
78 3
21.2952
47.53
1012.1
587
21.295
2
35.65
759.1722
21.295
2
9.75
207.6278
2.可变作用效应
（1）汽车荷载冲击系数计算：结构的冲击系数μ与结构的基频f 有关,故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频简化公式为
Hz Hz m EI l f c c 424.6899
.1178087716
.01025.35.19221022
=????==
ππ
其中：m kg m kg g G m c /899.1178/81.910254626.03
=??==
由于Hz f Hz 145.1≤≤,故可按下式计算汽车荷载的冲击系数：
313.00157.0ln 1767.0=-=f μ
（2）公路—II 级均布荷载k q ，集中荷载k P 极其影响线面积计算（见表8-7）；公路—II 车道荷载按照公路—I 级车道荷载的0.75倍采用，均布荷载标准值k q 和集中荷载k P 标准值为
m kN m kN q k /875.7/75.05.10=?=
计算弯矩时，kN kN P k 5.17875.0180)55.19(550180360=???
?
???+-?--=
计算剪力时，kN kN P k 2.2142.15.178=?=
按最不利方式布载课计算车道荷载影响线面积，计算过程见表8-5.其中21V 的影响线面积取半跨布载方式为最不利，438.25.1981212210=?=??=l ω。
表8-2 公路—II 级车道荷载及其影响线面积计算表
项目
顶点位置
m kN q k ?/
kN P k /
0ω
21M
处2l 7.875 178.5 47.53 41M 处4l 7.875 178.5 35.65 0V
支点处
7.875 214.2 9.75 21V 处2l
7.875
214.2
2.438
可变作用（人群）（每延米）人q
m kN m kN q /3/13=?=人
（3）可变作用弯矩效应计算（见表8-8～表8-10）
弯矩计算公式如下[]）
）和式（式（2-41-4： ))(1(k k o k y P q M ++=ωμξη
其中，由于只能布置两车道，故横向折减系数0.1=ξ。
计算跨中和4l 处弯矩时，可近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化，故各主梁η值沿跨长方向相同。
表8-8 公路—II 级车道荷载产生的弯矩计算表
梁号 内力
η
μ+1
)
//(m kN q k
0ω
kN
P k /
k y
)
/(m kN M
1
21M
0.5132
1.3130
7.875
47.53
178.5
4.875
838.5514
41M
0.5132 35.65
3.6562
5
628.9268
2
2
1
M0.4567 47.53 4.875 746.1506 4
1
M0.4567 35.65
3.6562
5
559.6247
3
2
1
M0.4 47.53 4.875 653.5864 4
1
M0.4 35.65
3.6562
5
490.2002
表8-9 人群荷载产生的弯矩
粱号内力η
)
/
/(m
kN
q
人
ω)
/
(m
kN
M 1
2
1
M0.6117
3
47.53 87.2223
4
1
M0.6117 35.65 65.4213 2
2
1
M0.4058 47.53 57.8630
4
1
M0.4058 35.65 43.4003 3
2
1
M0.4 47.53 57.0360
4
1
M0.4 35.65 42.7800
永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数为：
永久荷载作用分项系数：2.1
=
Gi
γ
汽车荷载作用分项系数：4.1
1
=
Q
γ
人群荷载作用分项系数：4.1
=
Qj
γ
基本组合公式为：
)(2
1
1100Qjk n
j Qj c m i k Q Q Gik Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ
式中 0.10本例取桥梁结构重要性系数，--γ；
--c ψ、离心力）的车荷载效应（含冲击力在作用效应组合中除汽
其他 可变作用效应的组合系数，人群荷载组合系数取0.8。
表8-10 弯矩基本组合计算表
粱号
内力
永久荷载 人群荷载 汽车荷载 弯矩基本组合值 1
21M
926.0691 87.2223 838.5514 2434.5438 41M 726.8528 65.4213 628.9628 1825.9927 2
21M
1012.1587 57.8630 746.1506 2324.0078 41M
759.1722 43.4003 559.6247 1743.0897 3
21M
1012.1587 57.036 653.5864 2193.4917 41M
759.1722
42.78
490.2002
1645.2005
（4）可变作用的剪力效应计算：在可变作用剪力效应计算时，应计入横向分布系数η沿桥跨方向变化的影响。通常按如下方法处理，先按跨中的η由等代荷载计算跨中的剪力效应；在计算支点剪力荷载横向分布系数'η并考虑支点至处4l 为直线变化来计算指点剪力效应。 1）跨中截面剪力21V 的计算
))(1(k k o k y P q V ++=ωμη
跨中剪力的计算结果见表8-11和表8-12.
表8-11 公路—II 级车道荷载产生的跨中剪力21V 计算表
粱号 内力
η
μ+1
)
//(m kN q k
0ω kN
P k /
k y
剪力效应/kN
1 21V 0.513
2 1.31
3 7.875 2.438 214.2 0.5 85.1021 2 21V 0.4566 1.313 7.875 2.438 214.2 0.5 75.7246 3
21V
0.4
1.313
7.875 2.438
214.2
0.5
66.3306
表8-12 人群荷载产生的跨中剪力21V 计算表
粱号 内力
η
)
//(m kN q 人
0ω
剪力效应/kN
1 21人V 0.6117 3 2.438 4.4740
2 21人V 0.4058
3 2.438 2.9680 3 21人V
0.4
3
2.438
2.9256
2）支点处截面剪力0V 的计算
① 支点处为按杠杆原理法求得的'η。 ② 3~4l l 段位跨中荷载的横向分布系数η。
③ 支点到4l 及43l 到另一支点段在’和ηη之间线性变换，如图8-5、图8-6
所示。
梁端剪力效应计算：
汽车荷载作用及横向分布系数取值如图8-5所示，计算结果及过程如下。 1号梁：
kN .............V 13105)]}3238051320(45
192112121)3238050(45191211513202
5
19[875732380012214{01=-???-?-??-
??+??=
2号梁：
kN .........V 99.142)]}4556050(45
192112121)4566.050(451912114566.02
5
19[87575.0012214{02=-???+?-??+
??+??=
3号梁：
kN
.....V 15.172]}3
2
)4.006389(85.1925.05.0)4.06389.0(451975.04.02
5
19[87576389.0012214{03=-??+?-??+
??+??=
人群荷载作用及横向分布系数沿桥跨方向取值见图8-6，计算结果及过程如下： 1号梁：
kN V 36.22]1213)6117.02222.1(45.192112113)6117.02222.1(45
.192136117.05.1921[01=??-??+??
-??+???= 2号梁：
kN kN
V 852.7]1962.034058.015.32
1
5
.034058.025.198038.034058.015.321[02=????+???+????= 3号梁：
kN V 775.8]12134.045.1921121134.045.192134.05.1921[03=????-????-???=
④剪应力基本组合（见表8-13） 基本组合公式为
)(2
1
1100Qjk n
j Qj c m i k Q Q Gik Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ
各分项系数取值同弯矩基本组合计算。
表 8-13 剪力效应基本组合表
粱号
内力
永久荷载
人群
汽车（由标准
荷载组合乘以冲击系数）
基本组合值
1
0V
198.7886
22.3565 138.0274 456.8239 21V 0 4.4740 85.1021 124.1538 2
0V
207.6278
7.8522
187.7426
520.7874
21V 0 2.9680 75.7246 109.3387 3
0V
207.6278
8.775 226.0276 575.4200 21V
2.9256
66.3306
96.1395
由表8-13可以看出，剪力效应由3号梁控制设计。
8.2.3 持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算
1.配置主梁受力钢筋
由弯矩基本组合计算表8-10 可以看出，1号梁d M 值最大，考虑到设计施工方便，并留有一定的安全储备，故按1号梁计算弯矩进行配筋。
设钢筋净保护层为3cm ，钢筋重心至底边距离为a=18cm ，则主梁的有效高度为cm cm a h h 122)18140(0=-=-=。
已知1号梁跨中弯矩m kN M d ?=54.4.24，下面判别主梁为第一类T 型截面或第二类T 型截面：若满足2
'''0f f
f cd d h h b f M ≤γ，则受压区全部位于翼缘内，为第一
类T 型截面，否则位于腹板内，为第二类T 型截面。
式中，0γ为桥跨结构重要性系数，取为1.0；cd f 为混凝土轴心抗压强度设计值，本例为C40混凝土，故MPa f cd 4.18=；'f b 为T 型截面受压区翼缘有效宽度，取下列三者中的最小值：
（1）计算跨径的1/3：cm cm l 650319503== （2）相邻两梁的平均间距：d=180cm
(3)cm cm h b b b f h f 210)131218218(122''=?+?+=++≤
此处，b 为梁腹板宽度，其值为18cm ，h b 为承托长度，其值为81cm ，'f h 为受压区翼缘悬出板的平均厚度，其值为13cm 。本例中由于315.13181/6<==h h b h ，故取cm h b h h 183==，h h 为承托根部厚度，其值为6cm 。
所以cm b f 180'=。 判别式左端为
m kN m kN M d ?=??=54.243454.24340.10γ
判别式右端为 m kN m kN h h h b f f f
f
cd ?=?-
????=-
97.4972)2
13
.022.1(13.08.1104.18)2
(3'0''
因此，受压区位于翼缘内，属于第一类T 型截面。应按宽度为'f b 的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。
设混凝土截面受压区高度为x ,则利用下式计算：
)2
(0'0x h x b f M f cd d -≤γ
即)2
22.1(8.1104.1854.24340.13x
x -??=?
整理得 01470.044.22=+-x x 解得 m m x 13.0062.0<=。 根据式（6-2）：x b f f A f cd sd s '= 则2242
'34.731034.73180
062.08.14.18cm m m f x b f A sd
f cd s =?=??=
=
-
选用6根直径为36mm 和4根直径为25mm 的HRB 335钢筋，则 22234.7371.80)64.1907.61(cm cm cm A s >=+=
钢筋布置如图8-7所示。 钢筋重心位置s a 为：
cm
a
y a a si
i
si s 57.1718
.10691.44)
18.108.418.109.1218.102191.46.2891.46.35(2=?+??+?+?+++??=
=∑∑
m cm a h h s c 43.12257.171400=-=
-=）（ 查表6-3可知，56.0=b ξ，故m m h m x b 686.02243.156.0062.00=?=<=ξ
则截面受压区高度符合要求。 配筋率A s =
ρρ为/
10071.80h b 0
'
f ?=）（%/
366.043.122180=?）（%>0.2% 故配筋率ρ满足规范要求。
2.持久状况截面承载力极限状态计算
按截面实际配筋面积计算截面受压区高度χ为
cm
cm b
f A f f
cd
s
sd
823.6180
4.1871
.80280'=??=
=
χ
截面抗弯极限状态承载力为
m
KN m KN m KN h b f
M f cd
d ?>?=?-????=-=
54.24322690)2
06823
.02243.1(06823.08.110004.18)2
(0
'
χχ
抗弯承载力满足要求。
3.斜截面抗剪承载力计算
由表8-13可知，支点剪力以3号梁为最大，考虑安全因素，一律采用3号梁剪力值进行抗剪计算。跨中剪力效应以1号梁为最大，一律以1号梁剪力值进行计算。
KN KN V
V
d d 1538.1244200.5752
/10
==
假定最下排2根钢筋没有弯起而通过支点，则有：
cm cm a h cm a h 2.135)8.4140(,8.40=-=-==
根据式（6-21） >=????=?KN KN b h f
k
cu 96.784135218040001.051.0001
.051.00,
KN
V
d
42.5750.10
?=γ
故端部抗剪截面尺寸满足要求。 根据式（6-21），若满足条件
h f
V
b td
02
001.05.0αγ?≤，可不需要进行斜截面抗剪
强度计算，仅按构造要求设置钢筋。而本例中
V
γKN
KN b KN KN h f
td
77.200135218065.10.1001.05.0001.05.042.57542.5750.102
=?????=?=?=α
因此
h f
V
b td
2
001.05.0αγ?>，应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。
（1）斜截面配筋的计算图式 1）最大剪力V
d
'取用距支座中心h/2（梁高一半）处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承
担的剪力
V
cs
'
不小于60%V
d
'，弯起钢筋（按
45
弯起）承担的剪力
V
sb
'不大于40%。
2）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1/2处弯起钢筋承担的
那部分剪力值。
3）计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋下面弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。
弯起钢筋配置及计算图式如图8-8所示。
由内插可得，距支座中心h/2处的剪力效应V
d
'为
KN KN V
d
0214.543]1538.12475
.9)
7.075.9()1538.1244200.575([
'=+-?-=
则
KN KN V V d cs 8128.3250214.5436.06.0'
'
=?==
《混凝土结构》 课程设计任务书及说明书 课题名称：钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号： 专业班级： 学生姓名：
钢筋混凝土T型简支梁 设计计算书 课题名称：钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号： 专业班级： 学生姓名：
一、设计资料 某装配式T 形简支粱高h=1.35m,计算跨径L=15.0m ，混凝土强度等级为C25，纵向受拉钢筋为HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。永久荷载的标准值g k =15.15KN/m ，活荷载的标准g q =45.43KN/m. 二、设计依据 1. 设计要求 结构安全等级: 二级 混凝土强度等级: C25 钢筋等级: HRB335 箍筋等级：HRB235 Ｔ梁计算跨度： ） （m 15L 0= 翼缘宽度 ： ） （mm 1000b f =' 翼缘高度： ）（mm 110h f =' 截面底宽： ）（mm 400b = 截面高度： ）（mm 1350h = 钢筋合力点至截面近边的距: ） （mm 60a s = 2. 计算参数: 根据设计要求查规范得: 重要性系数： 混凝土C25的参数为: 系数： ； 系数： 混凝土轴心抗压强度设计值：
C25混凝土轴心抗拉强度设计值与标准值：）（2t mm /N 1.27f = ）（2tk N/mm 1.78f = 钢筋HRB335的参数为: 普通钢筋抗拉强度设计值： HRB335钢筋弹性模量： C25混凝土弹性模量： ） （24 c mm /N 102.8E ?= 3．设计值的确定 三、正截面承载力计算 1. 尺寸设计 截面高度 ）（mm 1350h =；截面宽度 ）（mm 400b =；翼缘宽度 ） （mm 1000b f =' 钢筋合力点至截面近边的距: ） （mm 70a s = 2. 尺寸设计 计算过程: 1）截面有效高度 0h h -a 1350-701280 m m s == =（） 2）确定翼缘b f '计算宽度 ①按计算跨度 考虑：） （mm 50003 L f b == ' ②按翼缘高度 考虑，
预应力混凝土简支梁桥的设计 （20m跨径） 目录 《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2 桥梁设计说明------------------------------------------------------------------3 计算书---------------------------------------------------------------------------4 参考文献------------------------------------------------------------------------24 桥梁总体布置图---------------------------------------------------------------25 主梁纵、横截面布置图-----------------------------------------------------26 桥面构造横截面图-----------------------------------------------------------27
《桥梁工程》课程设计任务书 一、课程设计题目(10人以下为一组) 1、钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（标准跨径为22米，计算跨径为21.5米，预制梁长 为21.96米，桥面净空：净—8.5+2×1.00米） 二、设计基本资料 1、设计荷载：公路—Ⅱ级，人群3.0KN/m2，每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计 2、河床地面线为（从左到右）：0/0，－3/5，－4/12，－3/17，－2/22， －2/27，0/35（分子为高程，分母为离第一点的距离，单位为米）；地质假定为微风化花岗岩。 3、材料容重：水泥砼23 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 4、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程为2.00米 三、设计内容 1、主梁的设计计算 2、行车道板的设计计算 3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计 5、桥台设计 四、要求完成的设计图及计算书 1、桥梁总体布置图，主梁纵、横截面布置图（CAD出图） 2、桥面构造横截面图（CAD出图） 3、荷载横向分布系数计算书 4、主梁内力计算书 5、行车道板内力计算书 6、横隔梁内力计算书 五、参考文献 1、《桥梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社. 2、《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社. 3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），2002，人民交通出版社. 4、中华人民共和国行业标准．公路工程技术标准（JTG B01-2003）.北京:人民交通出版社,2004 5、中华人民共和国行业标准．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)含条文说明.北京:人民交通出版社,2004 6、中华人民共和国行业标准．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)含条文说明 六、课程设计学时 2周
桥梁工程课程设计计算书题目：跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计 院(系)：土木建筑工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：
目录 一．选择结构尺寸------－-－------－--------－－----－1二.主梁翼缘板计算-－---－－-－-－---－---－------－--－2三．活载横向分布系数的计算-－---－－----－--－------2四.主梁内力计算---------－--－－--－---－－--－-----－4五．横隔梁内力计算－------－----－--－－--－--－-－----7六．挠度计算--－--－------－-－－----－-－----－-------９七.支座设计---－-----－-－-－----------－-----－-－--10
一.选择结构尺寸 1.桥梁的跨径及桥宽 主梁全长：1９.9６m（标准跨径为30m） 计算跨径:１9.5m 桥宽：9＋2 1．0m人行道 2.主梁尺寸的确定（梁肋) 主梁间距1．8ｍ~2.5m ，取１.8m 六根主梁 高跨比1/14~1/2５梁高取h＝1.5m 3.横隔梁尺寸的确定 中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1．０m 横隔梁的肋宽通常取1５～18cｍ,上宽下窄，上取１6cm，下取15cm ４.主梁肋板尺寸 翼板厚度根部不小于梁高１/10，取１８cm；边缘厚度不小于１0cm，取１４cｍ腹板厚度b=15cｍ 图1 横断面图 （单位：cm） 图２纵断面图 (单位：cｍ)
图3 T 梁横断面 （单位：cm ） 二．主梁作用效应计算 1.恒载及内力 桥面铺装为3c ｍ厚的沥青表面处治（容重23kN/m ３）和平均厚９ｃm 的混凝土垫层（容重２4 kN/m 3)，T 板材料容重2５ k Ｎ/m 3 ① 每延米板上的恒载g ： 沥青表面处治： 1g =0.03?1.０?２3=0.69 kN/m 防水混凝土面层：2g =16.2240.109.0=?? kN/m T 梁翼板自重: g 3＝75.2250.12 14 .008.0=??+ k Ｎ/m 合计： 6.5=∑=i g g kN/ｍ ② 每延米板条的恒载内力 弯矩m kN gl M Ag ?-=??-=-=?06.38.06.52 1 2122 剪力48.48.06.5=?==?gl Q Ag kN ２.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力 将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P ｋN,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=，则板上荷载压力面的边长为： m a a 44.012.022.0221=?+=H +=, 图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ） m b b 84.012.026.0221=?+=H += 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=? 冲击系数3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为:
钢筋混凝土简支梁实验 一、学习要求 学习要求及需要掌握的重点内容如下: 1、掌握实验的目的; 2、掌握实验主要的仪器和设备; 3、掌握实验的整个实验步骤; 4、掌握实验数据的处理方法。 二、主要内容 随着混凝土结构材料和计算理论的不断发展,世界各国现代土木工程混凝土结构的应用越来越广泛。 掌握钢筋混凝土结构的受力特点并对其工作性能进行评定,在钢筋混凝土结构分析中极为关键,受弯构件是钢筋混凝土结构中重要的受力构件。钢筋混凝土结构中的受弯构件主要包括梁、板。 本次试验是钢筋混凝土简支梁的加载试验。 混凝土结构梁根据所受的内力大小可分为正截面抗弯和斜截面抗剪破坏。 本次实验的题目为《钢筋混凝土简支梁破坏实验》。 (一)本次试验的目的 1、分析梁的破坏特征,根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态; 2、观察裂缝开展,记录梁受力和变形过程,画出荷载挠度曲线; 3、根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性;
4、测定梁开裂荷载和破坏荷载,并与理论计算值进行比较; (二)本次试验使用的仪器、设备及试验构件 1、静力试验反力架、支墩及支座 2、500KN同步式液压千斤顶 3、30T拉压力传感器 4、荷载分配梁 5、百分表 6、电阻应变片、导线等 7、DH3815静态应变测试系统 本次试验用到的简支梁,试件截面尺寸为150mm×200mm,计算长度为 1.2,试验梁的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB335。 纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度为20mm。 梁跨中400mm区段内为纯弯段,剪弯段配有 6@100的箍筋。 梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。 第1页共3页 (三)试验方案 试验采用竖向加栽,在加载过程中,用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长400mm的纯弯区段;
1、模型简介 中梁模型图 弯矩 剪力
扭转（剪力最大） 扭转（扭转最大） 自振模态振型图
2、计算书 1. 设计规范 1.1. 公路工程技术标准(JTG B01-2003) 1.2. 公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004) 1.3. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) 1.4. 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007) 1.5. 公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008) 2.设计资料 2.1. 使用程序: MIDAS/Civil, Civil 2006 ( Release No. 1 ) 2.2. 截面设计内力: 3维 2.3. 构件类型: 全预应力 2.4. 公路桥涵的设计安全等级: 一级 2.5. 构件制作方法: 预制 3.主要材料指标 3.1. 混凝土 强度等级弹性模量 (MPa) 容重 (kN/m3) 线膨胀系数 标准值设计值 f ck (MPa) f tk (MPa) f cd (MPa) f td (MPa) C50 34500.00 25.00 1.000e-005 32.40 2.65 22.40 1.83 3.2. 预应力钢筋 预应力钢筋弹性模量 (MPa) 容重 (kN/m3) 线膨胀系数 f pk (MPa) f pd (MPa) f'pd (MPa) 预应力钢束195000.00 78.50 1.200e-005 1860.00 1260.00 390.00 3.3. 普通钢筋 普通钢筋弹性模量 (MPa) 容重 (kN/m3) f sk (MPa) f sd (MPa) f'sd (MPa) HRB335 200000.00 76.98 335.00 280.00 280.00 R235 210000.00 76.98 235.00 195.00 195.00 4.模型简介 4.1. 单元数量: 梁单元14 个 4.2. 节点数量: 15 个 4.3. 钢束数量: 3 个 4.4. 边界条件数量: 2 个 4.5. 施工阶段: 6 个 步骤名称 结构组边界组荷载组 激活钝化激活钝化激活钝化T梁预制结构组1 - 边界- 自重- 预应力N1 - - - - 预应力1 -
钢筋混凝土简支梁设计任务书 题目: 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1. 设计资料 某钢筋混凝土简支梁，构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，试设计该梁并绘制其配筋详图。 每位同学的跨度取值为：根据学号尾数在11m~20m 之间选取。 （如：学号尾数为7的同学，其选用跨度为17m ） 其他条件及要求： ① 材料：采用C30混凝土，纵筋采用HRB335钢筋；箍筋采用HPB300钢筋。 ② 荷载：活载标准值30/k q kN m =，恒载仅考虑自重，其标准值按照325/kN m 的容重进行计算。 ③ 截面尺寸：取翼缘宽度' 1000f b mm =，（跨度13m 以下取700mm ） 其他尺寸根据荷载大小自行拟定。 2.设计内容 1.拟定梁的截面尺寸。 2.进行内力（M 、V ）计算，作内力图。 (梁端伸缩缝取6cm, 支座宽度取40cm)
3.正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋并复核。 4.腹筋设计，要求必须设置不少于两批弯起钢筋。 5.斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核， 必要时对腹筋进行修改或调整。 6.作配筋图，并列出钢筋统计表。 3.设计要求 1.完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。 2.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张A4，比例适当。 3.计算书统一采用A4白纸纸张,字迹工整，符号书写正确，计算应有必要的数据及计算过程；绘图图纸布局合理，线条清晰，线型适当。 4.时间：8月21号20：00之前上交。
设计书内容 一、已知条件 混凝土强度等级C30：1 1.0α= 214.3/c f N mm = 21.43/t f N m m = HRB335级钢筋： 0.550b ξ= ?y =?y ’=300N/mm 2 HPB300级钢筋：2270/yv f N mm = 30/k q kN m =， 容重325/kN m (梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取40cm) 二、截面尺寸拟定 ' f b =700mm ，' f h =250mm 。 12l m =，00.5(20.0620.4)0.4611.54l l m m l m m =-??-?=-=，设高跨比0115 h l =， 净距10.520.0620.40.8611.14l l m m l m m =-??-?=-= 所以h =750mm 。 设 3.4h b =，所以b=220mm 。 60s mm α=，075060690s h h mm α=-=-=。 ' 0690250440w f h h h mm =-=-= 三、内力计算(内力图绘制见附页) k g =25×（0.7×0.25+0.22×（0.75-0.25））=7.125kN/m 按永久荷载控制考虑: 取永久荷载分项系数G γ=1.35，可变荷载分项系数Q γ=1.4,此时0.7G k Q k g q γγ+=39.02KN/M;
探究混凝土简支梁桥施工技术控制要点 探究混凝土简支梁桥施工技术控制要点 【摘要】混凝土简支梁桥由于其结构简单、受力明确、施工方便，是我国中小跨径桥梁的首选结构。一般认为，混凝土简支梁桥的合理跨径在50m以下，超出这一范围，梁高急剧加大，将失去其经济合理性。随着大量的简支梁桥的建成，其施工技术也取得了很大成就，从较早的满堂支架浇筑到移动模架系统，无论在施工方法，还是在施工机具等方面都得到了极大发展。混凝土简支梁桥施工方法可分为支架现浇法、整孔架设法和移动模架法三类。本文对混凝土简支梁桥的上述施工方法分别进行介绍和总结，以期对施工实践起到指导作用。 【关键词】简支梁桥；支架现浇法；整孔架设法；移动模架法 1支架现浇法 支架现浇法是指在梁下搭设支架来支撑模板、浇筑的钢筋混凝土以及其它施工荷载，最后落架成桥的施工方法。支架虽是临时施工结构，但它影响到梁体质量和施工安全，必须认真对待。一般应该注意下列问题： （1）足够的强度、刚度和稳定性。支架必须可靠地承受施工过程中可能产生的各种荷载，而荷载种类和大小的估算是关键，可根据施工技术规范和施工经验确定；支架基础必须可靠，可根据对支架的计算结果，取最不利工况对基础进行设计，且要对地基进行必要的处理；临时结构中的构件连接是保证整体稳定性的关键，必须确保连接点的安全，并且要有足够的纵、横、斜连接杆件，防止出现整体失稳或局部失稳。一般而言，支架的强度较容易得到保证，但支架的稳定性往往被忽视。其原因是结构的稳定问题较难计算，但随着大型软件的出现，该问题逐步被解决。对于比较重要的支架，当对稳定
性没有绝对把握时，应进行仿真分析。 （2）立模标高的确定。桥梁在设计时大多留有预拱度（常称设计预拱度），而支架会因各种荷载的作用而发生变形，因此也要考虑支架变形的影响即施工预拱度。在施工之前，必须计算施工预拱度和设计预拱度，以确定正确的立模标高，进而保证成桥后满足设计和规范要求的线形。为取得较为精确的施工预拱度，必要时对支架进行预压试验，以确定支架的非弹性变形和弹性变形值，以验证施工计算中的各个参数。 （3）卸落设备。对现浇支架要设置卸落设备，落架时要对称、均匀，防止主梁产生局部应力。过去常用的卸落设备为楔块和砂筒，现在多用千斤顶和制式器材配备的专用设备等。虽然支架的结构形式没有多少变化，但支架所用的器材较之过去发生了很大变化。目前常用制式器材拼组支架，如碗扣式钢管脚手架、万能杆件、贝雷梁、拆装式钢桁梁等。采用制式器材组拼支架，施工快捷、支架强度高、稳定性好，并且具有较好的经济性能。在城市桥梁施工中，由于桥梁一般不高，所以大量地使用了碗扣式钢管脚手架，利用其配备的可调托撑调整标高和落架十分方便；在有交通流量时，多采用梁式支架和军用墩配合形成一定净空。 支架现浇法的关键是组拼支架，应充分考虑荷载、加强构造连接、详细计算分析，以保证施工安全和质量。 2整孔架设法 整孔架设法是指采用工厂化预制梁片，将梁片运输到桥址并安装就位的方法。该类方法中主要有汽车起重机架设、跨桥龙门吊架设、架桥机架设等3种。当桥下无水而又比较平坦时，对于小跨度梁可采用汽车起重机，对于大跨度梁或梁体较重时可采用跨桥龙门吊。当桥下交通不容干扰，或桥位于水中或深沟等现场条件不容许时，就需要采用“上层”架设，即采用架桥机架设。采用何种方法，要根据现场地形、器材设备和梁体重量，综合比较后，采用较为经济的架设方法。 3移动模架法 使用一孔支架和模板现场灌筑混凝土，当混凝土达到设计强
姓名: 高闻泽 院校学号: 140001203051 学习中心: 大连学习中心 层次: 专升本(高起专或专升本) 专业: 土木工程 实验一:混凝土实验 一、实验目的: 1、熟悉混凝土的技术性质与成型养护方法; 2、掌握混凝土拌合物工作性的测定与评定方法; 3、通过检验混凝土的立方体抗压强度,掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息: 1.基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30—50mm 2.原材料 (1)水泥:种类复合硅酸盐水泥强度等级32、5Mpa (2)砂子:种类河砂细度模数2、6 (3)石子:种类碎石粒级5-31、5mm连续级配 (4)水: 饮用水 3.配合比:(kg/m3) 三、实验内容: 第1部分:混凝土拌合物工作性的测定与评价 1、实验仪器、设备:电子称;量筒;塌落度筒;拌铲;小铲;捣棒(直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒);拌与板;金属底板等。 2、实验数据及结果
第2部分:混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备: 标准试模:150mm×150mm; 振动台;压力试验机:测量精度为±1%,试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%;压力试验机控制面板、标准养护室(温度20℃±2℃,相对湿度不低于95%)。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定: (1)混凝土拌合物工作性就是否满足设计要求,就是如何判定的？ 答:满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塔落度30-50mm,而此次实验结果中塔落度为40mm,符合要求;捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打,锥体逐渐下沉表示粘聚性良好;坍落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。 (2)混凝土立方体抗压强度就是否满足设计要求。就是如何判定的？ 答:满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31、7MPa、38、4MPa、38、7MPa,因31、7与38、4的差值大于38、4的15%,因此把最大值最小值一并舍除,取38、4MPa作为该组试件的抗压强度值,38、4MPa大于38、2MPa,因此所测混凝土强度满足设计要求。 实验二:钢筋混凝土简支梁实验 一、实验目的:1、通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定,熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征,加深对书本理论知识的理解。2、进一步学习常规的结构实验仪器的选择与使用操作方法,培养实验
简支梁桥的设计计算 1.车轮荷载在板上是如何分布的？ 答：作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，但为了便于计算，通常把接触面看错矩形，作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，为便于计算，把此接触面看作的矩形。车轮荷载在桥面铺装层中呈450角扩散到行车道板上。 2.梁桥横向力计算时，杠杆法的基本原理和使用条件是什么？ 答：杠杆法基本原理是忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面班在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁获简支单悬臂梁。 杠杆法的适用条件：（1）双肋式梁桥；（2）多梁式桥支点截面 3.杠杆法计算荷载横向分布系数的步骤是什么？ 答：（1）绘制主梁的荷载反力影响线； （2）确定荷载的横向最不利的布置； （3）内插计算对应于荷载位置的影响线纵标ηi ； （4）计算主梁在车道荷载和人群荷载作用下的横向分布系数； 4.多跨连续单向板的内力计算时，计算弯矩和剪力有哪些需要注意的地方？ 答： 1．弯矩首先计算出跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩M0，再乘以相应的修正系数，得支点、跨中截面的设计弯矩，弯矩修正系数可根据板厚t和梁肋高度h的比值（即主梁的抗扭能力的大小）来选用。 2．剪力计算单向板支点剪力时，一般不考虑板和主梁的弹性固结作用，荷载应尽量靠近梁肋边缘布置。计算跨径取用梁肋间的净跨径。考虑相应的有效工作宽度沿桥梁跨径方向的变化，计算出荷载强度q和q＇，将每米板宽承受的分布荷载分为矩形部分A1 和三角形部分A2 。对于跨内只有一个车轮荷载的情况，由恒载及活载引起的支点剪力Qs为：如行车道板的跨径内不只一个车轮进入时，需计及其它车轮的影响。 5.桥梁支座必须满足那些方面的要求？ 答：（1）首先具有足够的承载力（包括恒载和活载引起的竖向力和水平力），以保证安全可靠地传递支座反力；
20m简支T梁计算目录 （24.5m路基宽） 一. 说明书 ⒈设计概况 ⒉计算依据 ⒊计算荷载 ⒋计算方法 ⒌计算结果 二. 计算过程 ⒈施工程序 ⒉荷载计算 ⒊运用桥梁综合程序进行主梁计算 ⒋各阶段应力值 ⒌T梁主拉应力计算 ⒍变形验算及预拱度的设置 ⒎结构吊装验算 ⒏支座反力 ⒐压杆稳定验算 三. 部分电算结果输出 四. 附图
地震烈度：6度 4. 计算方法及计算工具 采用《公路桥梁综合计算程序》（二次开发版本）进行电算，利用电算结果采用手算进行强度复核等。 5. 计算结果及分析评价 计算结果见“20jz3.OUT”和“20jb3.OUT”文件，计算结果证明拟订的20mT梁结构尺寸（见图二）合理，拟订的施工程序合理，预应力束配束（见附图）恰当。
注：预制T梁时，梁高为150cm，T梁安装就位后，再在翼缘板上现浇10cm厚C40砼，最终梁高160cm。
2.荷载计算 2.1桥梁荷载横向分布系数计算 主梁横向分布计算按《公路桥梁荷载横向分布计算》（第二版）中刚接T梁桥横向计算方法计算。 ①主梁抗弯惯矩I ,然后主梁截面见图二。近似取翼板的平均厚度0.2m，先求截面的形心位置a x 至梁底的距离为： 求抗弯惯矩I。截面的形心位置a x =(0.29x0.42x0.29/2+1.11x0.2x(1.11/2+0.29)+1.98x0.2 a x x(0.2/2+1.11+0.29))/(0.29x0.42+1.11x0.2+1.98x0.2)=1.080m I=(0.42x0.293/12+0.42x0.29x(1.080-0.29/2)2 )+(0.2x1.113/12+0.2x1.11 x(1.080-1.11/2-0.29) 2 )+(1.98x0.23/12+1.98x0.2x(1.5-1.080) 2 ) =0.10733+0.03505+0.07117 =0.2136(m4) ②主梁抗扭惯矩I T 将T梁划分为1.6mx0.20m的梁肋部分和1.78mx0.20m的桥面板部分，然后将两I 相加 T 梁肋部分α=0.2/1.6=0.125，取α=0.307 桥面板部分α=0.2/1.78=0.112，取α=0.309 (α查《公路桥梁荷载横向分布计算》（第二版）P22表3-1) 因此主梁抗扭惯矩： =cbt3=0.307x1.6x0.203+0.309x1.78x0.203=0.0083 m4 I T ③求内横梁（横隔板）截面和等刚度桥面板的抗弯惯矩 内横梁翼板宽度取内横梁间距5m，翼板厚取0.21m，腹板厚0.16m，腹板高1.11m。 至梁底的距离为： 截面的形心位置a x =(5x0.21x(0.21/2+1.11)+1.11x0.16x1.11/2)/(5x0.21+1.11x0.16) a y =1.120m 内横梁截面抗弯惯矩： I y=(5x0.213/12+5x0.21x(1.11+0.21/2-1.120)2)
钢筋混凝土梁正截面破坏实验指导书 一、实验目的 1．通过对钢筋混凝土梁的承载力、挠度、钢筋应变及裂缝等参数的测定，了解钢筋混凝土梁受弯构件（适筋梁）受力破坏的一般过程； 2．通过试验验证钢筋混凝土受弯构件平均应变平截面假定的正确性。 3．通过试验加深对适筋钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解。 4．掌握实验数 据的分析、处理和 表达方法，提高分 析和解决问题的能 力。 二、试验内容 1．量测各级荷载作用下试验梁的截面应变。 2．估计试验梁的开裂荷载，观察裂缝的出现，实测试验梁的开裂荷载。 3．量测试验梁裂缝的宽度和间距，记录试验梁破坏时裂缝 的分布情况。 4．量测试验梁在各级荷载作用下的挠度。 5．估计试验梁的破坏荷载，观察试验梁的破坏形态，实测试验梁的破坏荷载。 三、实验设备和仪器 1．试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。 混凝土设计强度等级：C25；保护层厚度：20mm。 钢筋：纵筋3φ8，Ⅰ级（实际测得钢筋屈服强度为390MPa，极限抗拉强度为450 MPa）箍筋：φ6＠120，Ⅰ级 试件尺寸： b＝100mm； h＝150mm； L＝1050mm； 制作和养护特点：常温制作与养护 2．实验所需仪器： 手动螺旋千斤顶1个，压力传感器各1个；静态电阻应变仪一台；百分表及磁性表座各3个；刻度放大镜、钢卷尺；反力装置1套。 四、实验方案 为研究钢筋混凝土梁的受力性能，主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况，另外就是测量控制区段的应变大小和变化，找出刚度随荷载变化的规律。
1. 加载装置 梁的实验荷载一般较大，多点加载常采用同步液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定，当不能相符时，应采用等效荷载的原则进行代换，使构件实验的内力图与设计的内力图相近似，并使两者的最大受力部位的内力值相等。 作用在试件上的实验设备重 量及试件自重等应作为第一级荷 载的一部分。确定试件的实际开裂 荷载和破坏荷载时，应包括试件自 重和作用在试件上的垫板，分配梁 等加荷设备重量（本实验梁的跨度 小，这些影响可忽略不计）。 2. 测试内容及测点布置 测试内容钢筋及混凝土应变、 挠度和裂缝宽度等。 本次实验测试具体项目：正截面应变；图3－2加载装置图 纵向受力钢筋应变；梁挠度；裂缝发展情况；开裂荷载；屈服荷载；破坏荷载。 纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片（自行设计测点位置），实验前完成应变片粘贴工作。另外梁内受拉主筋各布有电阻应变片1片。 挠度测点三个：跨中测点1个，支座沉降点（2个）。 3. 实验步骤 实验为半开放式：实验前，学生应仔细阅读实验指导书，了解实验过程，在指导教师解答提问、讲明注意事项之后，由学生自己提具体实施方案，经指导教师同意后，分组（每组不多于10人）自行操作实验。教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。 具体实验步骤如下： （1）考察实验场地及仪器设备，听实验介绍，写出实验预习报告。 （2）试件安装及实验装置检查。 a.安装支座、试件。要求位置准确、稳定、无偏斜。 b.贴电阻应变片（程序为：构件表面磨平处理；表面清洗；贴应变片：不作防护），要求 位置准确；粘贴牢固，无气泡等； c.安装百分表。要求垂直、对准； d.安装分配梁。分配梁支撑位于梁跨的三分点处。要求位置准确、稳定、无偏斜。 e.安装手动油压千斤顶和压力传感器。连接传感器和测力仪。要求位置准确、稳定、无偏 斜。 f.最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确；仪表是否正常工作。
桥梁工程课设——简支梁桥设计 1. 基本设计资料 1) 跨度和桥面宽度 (一) 标准跨径：35m （墩中心距）。 (二) 计算跨径：34.5m (三) 主梁全长：34.96m (四) 桥面宽度：净14m （行车道）+2×1m （人行道） 2) 技术标准 设计荷载：公路—I 级，人群荷载为23m KN 。 设计安全等级：一级。 3) 主要材料 (一) 混凝土：混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土，容重为3 26m KN ； 桥面铺装为厚0.065~0.17m 的防水混凝土，容重为325m KN 。 (二) 钢材：采用R235钢筋、HRB400钢筋。 4) 构造形式及截面尺寸（见图1-1和1-2） 如图所示，全桥共由9片主梁组成，单片T 形梁高为2m ，宽为1.6m ，桥上 横坡为双向1.5%，坡度由混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。 图1-1 桥梁横断面图
图1-2 主梁纵断面图 2. 主梁的荷载横向分布系数计算 1) 跨中荷载横向分布系数计算 如前所述，本例桥跨内设有5道横隔梁，具有可靠横向连接，且承重结构的宽跨比为：5.0464.05.3416≤==l B ，故可以按照修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。 (一) 计算主梁的抗弯和抗扭惯性矩I 和T I 计算主梁截面的重心位置x 翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为 cm h 13)1610(2 1 1=+?=
则，cm x 8.7020 20013)20160(10020200213 13)20160(=?+?-??+? ?-= 主梁抗弯惯性矩I 为 4 23238.24294296)8.70100(2002020020121)2138.70(13)20160(13)20160(121cm I =? ?? ???-??+??+-??-+?-?=对于T 形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算： i i m i i T t b c I ∑==1 式中 i b ，i t ——单个矩形截面的宽度和高度； i c ——矩形截面抗扭刚度系数，由表2-1可以查的 T I 的计算过程及结果见表2-2 既得4310825.5m I T -?= (二) 计算抗扭修正系数β 对于本例，主梁间距相同，将主梁近似看成等截面，则得 9682.06.153243.01210 825.5425.05.34911 12113 22 2=??????+=+ = -∑E E a EI GI nl i T β (三) 按修正偏心压力法计算横向影响线竖坐标值
. . 桥梁工程课程设计计算书题目：跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计 院（系）：土木建筑工程学院 专业班级： 学号： 学生： 指导教师：
目录 一．选择结构尺寸-------------------------------1 二．主梁翼缘板计算-----------------------------2 三．活载横向分布系数的计算---------------------2 四．主梁力计算-------------------------------4 五．横隔梁力计算-----------------------------7 六．挠度计算-----------------------------------9 七．支座设计-----------------------------------10
一.选择结构尺寸 1.桥梁的跨径及桥宽 主梁全长：19.96m（标准跨径为30m） 计算跨径：19.5m 桥宽：9+2 1.0m人行道 2.主梁尺寸的确定（梁肋） 主梁间距1.8m～2.5m ，取1.8m 六根主梁 高跨比1/14～1/25 梁高取h=1.5m 3.横隔梁尺寸的确定 中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m 横隔梁的肋宽通常取15～18cm，上宽下窄，上取16cm，下取15cm 4.主梁肋板尺寸 翼板厚度根部不小于梁高1/10，取18cm；边缘厚度不小于10cm，取14cm 腹板厚度b=15cm 图1 横断面图 （单位：cm） 图2 纵断面图（单位：cm）
图3 T 梁横断面 （单位：cm ） 二.主梁作用效应计算 1.恒载及力 桥面铺装为3cm 厚的沥青表面处治（容重23kN/m 3）和平均厚9cm 的混凝土垫层（容重24 kN/m 3）， T 板材料容重25 kN/m 3 ① 每延米板上的恒载g ： 沥青表面处治： 1g =0.03?1.0?23=0.69 kN/m 防水混凝土面层：2g =16.2240.109.0=?? kN/m T 梁翼板自重： g 3=75.2250.12 14 .008.0=??+ kN/m 合计： 6.5=∑=i g g kN/m ② 每延米板条的恒载力 弯矩m kN gl M Ag ?-=??-=-=?06.38.06.52 1 2122 剪力48.48.06.5=?==?gl Q Ag kN 2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的力 将加重车后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力140=P kN ，着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=，则板上荷载压力面的边长为： m a a 44.012.022.0221=?+=H +=， 图4 汽车荷载计算图式（单位：cm ） m b b 84.012.026.0221=?+=H += 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=? 冲击系数3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为： ()m kN b l a P M Ap ?-=?? ? ??-???-=??? ??-+-=?75.14484.0164.3414023.144121μ
第九章混凝土简支梁桥的施工 第一节施工准备工作 1、技术准备 1）熟悉设计文件、研究施工图纸及现场核对 熟悉、研究、领会设计意图；检查图纸各部分的组成，特别是（几何尺寸、坐标、标高，说明等）；技术要求是否正确；现场情况是否核对；有疑问和建议可向设计单位书面反映； 2）原始资料的进一步调查分析 地质资料；水文资料；水位调查；材料的运输；设备的进场等； 3）施工前的设计技术交底 由业主主持，设计、监理和施工单位参加。由设计单位说明工程的设计依据、意图和功能要求，进行技术交底；然后施工单位根据对设计图纸的研究和对设计意图的理解，提出对色痕迹图纸的疑问、建议和变更。最后在同意认识的基础上，形成“设计技术交底纪要” 由建设单位正式行文，参加单位共同会签盖章，作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据，以及建设单位与施工单位进行工程结算的。 4）制订施工方案、进行施工设计 临时性施工结构的设计：基坑围堰、钻孔桩水上平台、预制场地、悬浇梁段的挂蓝、导梁或架桥机、摸板支架及脚手架，自制起重吊装设备等。均应在安全的条件下，尽量采用现有的材料，因地制宜，经济适用、装拆简便、实用性强。 5）编制施工组织设计 目的在于全面、合理、有计划地组织施工，从而具体实现设计意图，优质高效地完成施工任务。 6）编制施工预算 施工预算是根据施工图纸、施工组织设计或施工方案、施工定额等文件进行编制的。 2、施工现场准备 1）施工控制网测量 控制网中中所设的基线桩、水准点以及重要桩志的保护桩，进行三角控制网的复测。 2）补充钻探 以便查明墩位处的地质情况和可能的隐蔽物。 3）搞好“四通一平” 水通、电通、通讯通、路通及平整场地。 4）建设临时设施 如生产、办公、生活、居住和储存等临时用房，以及临时便道、码头、混凝土拌和站、构件 预制场等。 5）安装调试施工机器 6）材料的试验和储存堆放 7）新技术项目的试制和试验 8）冬雨季施工安排 9）消防、保安措施 10）建立健全施工现场各项管理制度 第二节桥位施工测量 1、概述 放样的任务是：精确地确定墩台中心位置、桥轴线测量以及对构造物各细部构造的定位和放样。
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计 一、设计资料 1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。 2、主梁跨径和全长 标准跨径：L=20m（墩中心距离）。 计算跨径：L=19.6m（支座中心距离）。 实际长度：L’=19.95m（主梁预制长度）。 3、设计荷载 公路-II级，人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m. 4、材料 混凝土：C25，桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土，体积质量取24kN/m3，钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。 5、结构尺寸 横隔梁5根，肋宽15cm。 桥梁纵向布置图（单位：cm） 桥梁横断面图（单位：cm）
T 型梁尺寸图（单位：cm ） 6、计算方法 极限状态法 7、设计依据 (1) 《公路桥涵设计通用规》（JTG –D60-2004）。 (2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规》（JTG –D60-2004）。 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g 桥面铺装：m kN g /92.1240.108.01=??= T 梁翼缘板自重：m kN g /75.2250.111.02=??= 每延米跨宽板恒载合计：m kN g g g /67.475.292.121=+=+= 2．永久荷载产生的效应 弯矩：kNm gl M sg 49.1)2 2.08.1(67.421212 20-=-??-=-= 剪力：kN gl Q sg 74.3)2 2 .08.1(67.40=-?== 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》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11： m a 2.02= m b 6.02= 顺行车方向轮压分布宽度：m H a a 4.01.022.0221=?+=+=
混凝土结构设计原理 课程设计 姓名： 学号： 学科专业： 设计方向： 指导教师： 设计日期：
目录 1、设计资料 (3) 2、设计内容 (3) 2.2内力计算 (4) 2.3、正截面承载力计算 (5) 2.4、斜截面承载力计算 (6) 2.5、截面符合 (6)
题目： 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1、设计资料 （1）某钢筋混凝土简支梁跨度为12m ，构件处于正常环境（环境类别为一类）安全等级为二级，式设计该梁，并配制其配筋详图。 （2）其他条件及要求： 材料采用C30混凝土，纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HRB235级钢筋； 荷载：活荷载标准值m /25q k KN =；恒载仅考虑自重，其标准按照25KN/m 3容重进 行计算； 截面尺寸取翼缘宽度mm 1000=' f b ，其他尺寸根据荷载大小自行拟定； 肋形梁：梁高大约为跨度的1/8～1/12；矩形截面独立简支梁大于1/15；独立连续梁大于1/20；高宽比2～3之间；悬臂梁1/8～1/6； 2、设计内容 已知：混凝土等级C30，纵向钢筋HRB335、箍筋HRB235。 2.1拟定梁的截面尺寸
mm 1200='f b ,260='f h , b=400㎜;h=1200㎜ 2.2内力计算 计算跨度： 荷载设计值计算： 梁上的荷载分为恒荷载和活荷载，荷载又分为标准值和设计值。荷载计算时可先算恒载和活载的标准值，在算他们的设计值。 恒载标准值：钢筋混凝土梁自重（容重为25kN/m3） 板厚=70mm, 跨度=12m, 2.1=G γ,4.1=q γ. m KN m KN /8.10/25)112.078.04.0(g 3k =??+?=; 活荷载标准值：m KN /25q k = 恒载设计值：m KN m KN g G /96.12/8.102.1g k =?==γ 活荷载设计值：m KN m KN q Q /35/254.1q k =?==γ 弯矩设计值M: 梁上无偶然荷载，只需考虑荷载的基本组合。按照第二章荷载基本组合的原则，应考虑活荷载为主的荷载组合和恒荷载为主的荷载组合两种情况，选其中较大者进行配筋计算。 设计使用年限为50年： 0.10=γ 0.1=L γ 当以活荷载为主时，2.1=G γ ，4.1=Q γ 。跨中截面最大弯矩设计值 m KN l M L Q G ?=????+????=+=28.863)00.12250.14.18 1 00.128.102.181(0.1) l q 8 1g 81(222 0k 20k 01γγγγ 由第二章可知，对于基本组合，以恒载为主时，35.1=G γ，Ψc =0.7，跨中截面最大弯 矩设计值： m KN l l M k L Q k G ?=?????+????=+=44.703)00.12257.00.14.18 1 00.128.1035.181(0.1) q 81g 81(222 0c 2002Ψγγγγ
计算书 工程名称： 设计编号： 计算内容：桥梁计算书 共页 计算年月日校核年月日审核年月日专业负责年月日
目录 一、计算资料.......................................... 错误!未定义书签。 二、桥梁纵向荷载计算.................................. 错误!未定义书签。 1．永久作用........................................... 错误!未定义书签。 2．可变作用........................................... 错误!未定义书签。 三、桥墩、桥台盖梁抗弯、抗剪承载力计算及裂缝宽度计算.. 错误!未定义书签。 四、墩台桩基竖向承载力计算............................ 错误!未定义书签。 五、桥台桩身内力计算.................................. 错误!未定义书签。 1、桥台桩顶荷载计算................................... 错误!未定义书签。 2、桥台桩基变形系数计算............................... 错误!未定义书签。 3、m法计算桥台桩身内力............................... 错误!未定义书签。 六、桥墩桩身内力计算.................................. 错误!未定义书签。 1、桥墩墩柱顶荷载计算................................. 错误!未定义书签。 2、桥墩桩基变形系数计算............................... 错误!未定义书签。 3、m法计算桥墩桩身内力............................... 错误!未定义书签。 七、桥台、桥墩桩基桩身强度校核........................ 错误!未定义书签。 1、桥台桩基桩身强度校核............................... 错误!未定义书签。 2、桥墩桩基桩身强度校核............................... 错误!未定义书签。 一、计算资料