摘要
本次设计的题目预应力混凝土T型梁桥的设计。
本设计采用预应力混凝土T型梁桥，跨径布置为（4×20）m，主梁为变截面T型梁。跨中梁高为1.33m，支点梁高为1.33m。桥墩为重力式桥墩、桥台。
本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行桥型方案比选，对主桥进行总体结构设计，然后对上部结构进行内力、配筋计算，再进行强度、应力及变形验算，最后进行下部结构验算。
具体包括以下几个部分：
1. 桥型方案比选；
2. 桥型布置，结构各部分尺寸拟定；
3. 选取计算结构简图；
4. 恒载内力计算；
5. 活载内力计算；
6. 荷载组合；
7. 配筋计算；
8. 预应力损失计算；
9. 截面强度验算；
10. 截面应力及变形验算；
11. 下部结构验算。
关键词：预应力混凝土T型简支梁桥重力式桥墩重力式桥台
ABSTRACT
This design is of the same section about the PingYuan Street~SuoLong Monastery 11 free way contracts to local farmland Road 1 (K0+288.50) Prestressed Concrete t-shaped supported beam bridge design.
The bridge belongs to the prestressed concreted structuer which is a simple supported beam bridge.The span arrangement is （4×20）m.The superstructure is variable T shaped supported beam bridge.The height of the girder on the support is1.33m,and the height of the middle is 1.33m too.The pier is gravity pier. The abutment is gravity abutment.
This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.Firstly,compare and choose a best scheme from several bridge types;and make an overall structure design of the main span.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure..
The main points of the design are as the follows.
1.The comparison of several bridge types;
2.The arrangement of the bridge types;
3.The units partition of the structute;
4.The calculation of the internal force of dead load;
5.The calculation of the internal force of movable load;
6.The combination of every kind of load;
7.The arrangement of prestressed reinforcing bar;
8.The calculation of the prestressed loss;
9.The check of the section intensity;
10.The check of the section stress and deflection;
11.The check the substructure.
Keywords: Prestressed conctete T shaped supported beam bridge Gravity pier Gravity abutment
目录
一、工程概况及方案比选 (1)
（一）概述 (1)
（二）工程概况 (1)
（三）方案比选 (6)
二、主梁设计 (8)
（一）设计概况及构造布置 (8)
（二）横截面布置 (8)
（三）梁毛截面几何特性计算 (10)
（四）主梁内力计算 (16)
（五）预应力钢束的估算及其布置 (33)
（六）主梁截面几何特性计算 (39)
（七）钢束布置位置（束界）的校核 (41)
（八）钢束预应力损失估算 (43)
（九）预加应力阶段的正截面应力验算 (48)
（十）使用阶段的正应力验算 (49)
（十一）使用阶段的主应力验算 (51)
（十二）截面强度计算 (58)
（十三）锚固区局部承压验算 (61)
（十四）主梁变形（挠度）计算 (64)
三、行车道板计算 (66)
四、重力式桥台设计 (70)
（一）设计资料 (70)
（二）设计方法与内容 (70)
五、重力式桥墩设计 (84)
（一）设计资料 (84)
（二）设计方法与内容 (84)
参考文献 (102)
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
1、工程概况 XX桥梁工程是连接场内左、右岸低线的跨黄河下承式简支钢桁梁桥，总重204t，桥轴线距离下游围堰中心线55m，采用1x84m装配式组合钢桁梁桥，单车道净宽4m，桥梁全长97m，桥面设计高程为2615m，左岸接30m道路与后期临时施工道路衔接，右岸桥头接100m道路与右岸低线公路相接。 本工程的内容包括装配式组合钢桁梁材料运输(从积石峡水电站运输至羊曲水电站施工场地，约460公里)、架设安装、钢桥的检测及荷载试验。 2、工程施工重点、难点及措施 2.1工程施工重点难点 2.1.1 钢桥自重达到204T，跨度84m，安装时最大悬臂长度达到60m，梁端变形大，导梁结构选择困难，同时给牵引端桥台布置及顶落梁施工带来较大的困难，是本工程的一个难点。 2.1.2桥位两侧施工场地狭窄，地形高差大，主桥钢梁的进场、组拼、存放及施工较困难，是本工程另一个难点。 2.1.3钢梁宽跨比小，对钢梁架设的横向稳定也带来了较大的影响。如何保证钢梁架设横向稳定及精度是本工程的一个重点。 2.1.4大型跨河钢结构施工、悬臂长、临空工作面多，确保钢结构架设的施工安全，是本工程的又一个重点。 2.2解决措施 2.2.1因钢桥跨度大，拖拉时钢桥和导梁悬臂长度过长，为减小施工难度，保证施工安全，在两岸桥台靠河侧12m处各设置一道临时施工栈柱，以减小钢梁拖拉施工时悬臂长度，从而满足施工要求。 2.2.2为保证钢桥进场、组拼、存放及施工要求，采用拖拉法进行安装，在左岸进行组拼，钢桥主桁架根据其结构进行预拼，每榀在组拼平台旁预拼成小单元后直接组装。 2.2.3采用导梁、滑道及全程测量监控的手段，确保钢梁安装的稳定性及精度要求。导梁、滑道均在临时场地制作成型后现场组装，施工过程中利用现有的测量设备，加大测量频次保证安装精度，从而满足设计要求。 2.2.4两岸施工面使用标准防护栏杆进行封闭，一方面避免闲杂非施工人员、
大跨度桥梁实用几何非线性分析 一.引言．现代大跨度桥梁等工程结构的柔性特征已十分明显，对于这些结构考虑几何非线性的影响己必不可少。并且，计算机能力的大大提高也使得分析大型复杂结构的非线性问题成为可行。80年代国外对几何非线性问题的发展已相当完善［1，2］，国内在这方面也做了不少的工作［4－6］在工程结构几何非线性分析中，按照参考构形的不同可分为TL（Total Lagranrian) 法和UL（Updated Lagrangian)法[1]。后来，引入随转坐标系后又分别得出 CR（Co-rotational)-TL法和CR－LU法[2,3]，在工程中UL（或CR-UL）法应 用较多。以前的文献大都对结构的几何刚度矩阵进行了复杂而详细的推导。从文中的分析可以发现，结构几何刚度矩阵的精确与否并不实质性地影响迭代收敛的最终结果，求解几何非线性问题的关键在于如何由节点位移增量准确地计算出单元的内力增量，而这一点以前文献都没有提到过。因此，本文的重点放在论述单元内力增量的计算上。工程上很早就开始使用拖动坐标系来求解大跨度桥梁结构的大挠度问题，本文则把它应用到单元内力增量的计算中。从实质上说，这里的拖动坐标系与上面提到的随转坐标系没有区别。因此，在理论方法上，目前文中的方法可以归类到CR－UL法。但由于本文重点不在于详细介绍这种方法的理论体系，所以论述中均不再使用该名词。本文的目的主要是通过简化复杂的几何非线性分析方法，推广该方法在实际工程中的应用。二、非线性商限元求解过程对于工程结构的非线性问题，用有限元方法求解时的非线性平衡方程可写成以下的一般形式：Fs(δ）-P0（δ）=0 （l）其中，为节点的位移向量；Fs(δ)为结构的等效节点抗力向量，它随节点位移及单元内力而变化；PO（δ）为外荷载作用的等效节点荷载向量，为方便起见，这里暂时假定它不随节点位移而变化。由于式（l）中的等效节点抗力一般无法用节点位移显式表示，故不可能直接对非线性平衡方程进行求解。但实际结构的整体切向刚度容易得到，所以通常应用Newton-Raphson迭代方法求解该问题。结构的整体切向刚度矩阵KT可表示如下dPO＝KTdδ （2）式中，KT＝ KE十KG，其中KE 为结构的整体弹性刚度矩阵，KG为几何刚度矩阵。用混合Newton－Raphson迭代方法求解结构非线性问题的基本过程如下：(1）将等效节点荷载PO分成n 步，ΔP0＝PO／n，计算并组集结构的整体切向刚度矩阵，进入加载步循环；(2)求解节点位移增量；(3)计算各单元内力增量，修正单元内力；(4)更新节点坐标，计算节点不平衡力R；(5)判断节点不平衡力R是否小于允许值，如满足条件，则进入下一个加载步；如不满足条件，重新计算结构的整体切向刚度矩阵，用R代替ΔP0，回到第2步；(6）全部加载步完成之后，结束。从上述求解过程中可见，最为关键的一步是第3步，即由节点位移增量计算单元的内力增量。也可以说是由这一步决定了最终的收敛结果，以下将对此着重论述。其实结构的整体切向刚度矩阵对结果并无实质性的影响，修正的NetwRaphson方法正是利用这一点来节省迭代计算的时间。以前的文献对空间梁单元几何刚度矩阵的推导方面论述较多，都建立在一些假定的基础上，这里就不详细说明。考虑到结构的整体切向刚度矩阵精确与否并不改变最终结果，仅影响迭代收敛的速度，并且不是越精确的整体切向刚度矩阵迭代收敛越快。三、小应变时单元内力增百计算在一般情况下，工程结构的几何非线性都属于小应变大位移（大平移、大转动）问题。对于这类问题，单元内力增量的计算比较简单。平面梁单元是空间梁单元发展的基础，故这里先分析平面梁单元的情况。平面梁
目录 第一部分项目概况及基本设计资料 (1) 1.1 项目概况 (1) 1.2 技术标准与设计规范 (1) 1.3 基本计算资料 (1) 第二部分上部结构设计依据 (3) 2.1 概况及基本数据 (3) 2.1.1 技术标准与设计规范 (3) 2.1.2 技术指标 (3) 2.1.3 设计要点 (3) 2.2 T梁构造尺寸及预应力配筋 (4) 2.2.1 T梁横断面 (4) 2.2.2 T梁预应力束 (5) 2.2.3 罗望线T梁构造配筋与部颁图比较 (6) 2.3 结构分析计算 (6) 2.3.1 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (6) 2.3.2 预应力筋计算参数 (6) 2.3.3 温度效应及支座沉降 (7) 2.3.4 有限元软件建立模型计算分析 (7) 第三部分桥梁墩柱设计及计算 (8) 3.1 计算模型的拟定 (8) 3.2 桥墩计算分析 (8) 3.2.1 纵向水平力的计算 (8) 3.2.2 竖直力的计算 (9) 3.2.3 纵、横向风力 (10) 3.2.4 桥墩计算偏心距的增大系数 (11)
3.2.5 墩柱正截面抗压承载力计算 (12) 3.2.6 裂缝宽度验算 (13) 3.3 20米T梁墩柱计算 (13) 3.3.1 计算模型的选取 (13) 3.3.2 15米墩高计算 (14) 3.3.3 30米墩高计算 (18) 3.4 30米T梁墩柱计算 (22) 3.4.1 计算模型的选取 (22) 3.4.2 15米墩高计算 (23) 3.4.3 30米墩高计算 (27) 3.4.4 40米墩高计算 (32) 3.5 40米T梁墩柱计算 (36) 3.5.1 计算模型的选取 (36) 3.5.2 15米墩高计算 (37) 3.5.3 30米墩高计算 (41) 第四部分桥梁抗震设计 (47) 4.1 主要计算参数取值 (47) 4.2 计算分析 (47) 4.2.1 抗震计算模型 (47) 4.2.2 动力特性特征值计算结果 (48) 4.2.3 E1地震作用验算结果 (49) 4.2.4 E2地震作用验算结果 (49) 4.2.5 延性构造细节设计 (51) 4.3 抗震构造措施 (53)
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:
《超大跨径桥梁结构健康监测关键技术》 2017年度湖南省科技进步奖项目公示材料 一、项目名称：超大跨径桥梁结构健康监测关键技术 二、项目简介 桥梁是公路交通的重要节点，而超大跨径桥梁由于结构形式与结构安全的重要性，成为交通线路的重中之中。大桥在投入使用后，不可避免地会受到外界因素（自然灾害、外荷载等）的影响，造成结构安全隐患，最终影响社会经济发展和人民生命财产的安全。 超大跨径桥梁结构健康监测关键技术主要以矮寨特大悬索桥（吉茶高速公路控制性工程，创造了最大峡谷跨径、塔梁完全分离结构设计、轨索滑移法架梁以及岩锚吊索结构四项世界第一）为工程依托，在课题组累积的前期研究基础之上，从监测系统整体效能优化设计、健康监测元器件开发、结构损伤分析与评估等方面开展了深入系统的研究，主要内容及创新点包括： （1）针对桥梁健康监测与评估系统功能划分不明确、系统框架不完全等问题，结合现代计算机通信技术，提出了基于网格的超大跨径桥梁结构健康监测系统。对桥梁结构健康监测系统中评估分析模块效率低、系统间存在信息孤岛等问题进行了优化，最终实现健康监测系统评估功能共享。 （2）针对超大跨径桥梁监测任务点繁多，数据量大等问题，以K-L信息距离为理论基础，提出了K-L信息距离准则。利用该准则研究了超大跨径桥梁传感器优化布置方法，达到用最少测点监测桥梁全面状态的目的。 （3）研究了超大跨径桥梁有限元模型修正方法，提出了基于径向基函数的桥梁有限元模型修正方法，避免了传统的矩阵型和参数型模型修正中修正目标众多、监测自由度与有限元模型自由度不匹配的问题。 （4）根据桥梁的损伤机理与车匀速过桥时与桥梁的耦合特性，提出了基于动能能量比和小波包能量比边缘算子的桥梁结构损伤识别方法。 （5）提出了基于健康监测系统的桥梁拉索疲劳寿命预测方法，研发了低功耗便携式索力在线监测设备等桥梁结构监测元器件。 （6）研发了超大跨径桥梁结构健康监测综合系统，编制了《湖
大跨度桥梁 1.大跨度桥梁现状及未来发展趋势 1.1斜拉桥 斜拉桥是现代大跨度桥梁的重要结构形式，特别是在跨越峡谷、海湾、大江、大河等不易修筑桥墩和由于地质的原因不利于修建地锚的地方，往往选择斜拉桥的桥型。它的受力体系包括桥面体系，支承桥面体系的缆索体系，支承缆索体系的桥塔。斜拉桥不仅能充分利用钢材的抗拉性能、混凝土材料的抗压性能，而且具有良好的抗风性能和动力特性。它以其跨越能力大，结构新颖而成为现在桥梁工程中发展最快，最具有竞争力的桥型之一。 斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。 斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座，仅次于德国、日本，而居世界第三位。而大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。 中国至今已建成各种类型的斜拉桥100多座，其中有52座跨径大于200米。20世纪80年代末，我国在总结加拿大安那西斯桥的经验基础上，1991年建成了上海南浦大桥（主跨为423米的结合梁斜拉桥），开创了中国修建400米以上大跨度斜拉桥的先河。我国已成为拥有斜拉桥最多的国家。 今后斜拉桥的体系多以漂浮式或半漂浮为主。半漂浮式可用柔性墩或在塔上设水平拉索阻止桥面过分的漂浮，所有这些都是为了抵抗温度变形及地震。 斜拉桥的发展趋势主要表现在如下几个方面： 1）桥面继续轻型化，跨径继续增大，中小跨径也具有竞争力 2）塔架构的多样化 3）多跨多塔斜拉桥 1.2悬索桥 悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一，除苏通大桥、香港昂船洲大桥这两座斜拉桥以外，其它的跨径超过1000m以上的都是悬索桥。如用自重轻、强度很大的碳纤维作主缆理论上其极限跨径可超过8000m。 迄今为止世界上已出现三个悬索桥大国，即美国、英国与日本。全球各类悬索桥的总数已超过100座。 美国在悬索桥的发展上花了将近100年的时间，技术上日趋成熟，为全球悬索桥的发展奠定了基础，并首先使悬索桥成为跨越千米以上的唯一桥型。美国的悬索桥由于出现较早，在风格上有与其时代相适应的特色，主要有一下各点： （1）主缆采用AS法架设。 （2）加劲梁采用非连续的钢桁梁，适应双层桥面，并在桥塔处设有伸缩缝。 （3）桥塔采用铆接或栓接钢结构。 （4）吊索采用竖直的4股骑跨式。 （5）索夹分为左右两半，在其上下采用水平高强螺栓紧固。 （6）鞍座采用大型铸钢件。 （7）桥面板采用RC构件。 英国的悬索桥由于出现较晚些，顾自成流派。其主要特点如下： （1）采用流线型扁平钢箱梁作为加劲梁。 （2）早期采用铰接斜吊索。 （3）索夹分为上下两半，在其两侧采用垂直于主缆的高强螺栓紧固。 （4）桥塔采用焊接钢结构或钢筋混凝土结构。
**公路二期工程*大桥 3×30m连续梁下部结构计算书 1.工程概况 桥梁上部为3×30m跨预应力混凝土连续梁，主梁总宽度为12m，梁高为1.6m。主梁采用单箱双室断面，其中主梁悬臂长 2.0m，标准断面箱室顶板厚0.22m，底板厚0.2m，腹板厚0.45m，中支点及边支点断面箱室顶板厚0.37m，底板厚0.32m，腹板厚0.65m，两断面间设长2.5m的渐变段。混凝土主梁采用C50混凝土现场浇注，封端采用C45混凝土。主梁中墩采用两根直径1.6m圆柱，下接直径1.8m桩基，左侧中墩高7m，右侧墩柱高8.5m。主梁边墩采用盖梁+直径1.6m双柱中墩，下接直径1.8m桩基形式；中、边墩横桥向中心距均为5.6m。 主梁边支点采用普通板式橡胶支座，中墩与主梁固结。 2.设计规范 《城市桥梁设计准则》（CJJ11—93）； 《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77—98）； 《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）； 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）； 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004））； 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007）； 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）； 3.静力计算 3.1 计算模型 由于主梁支撑中心与其中心线斜正交，且主梁平面基本为直线，因此建立平面杆系模型计算结构的内力及变形。桥梁内力及位移的计算均采用桥梁博士3.0有限元程序进行，其中边支点仅采用竖向支撑，中墩底部采用弹性支撑，其支撑刚度根据m法计算（m0＝1.2×105kN/m4，K水平＝2.4×106kN/m，K弯曲＝1.1×107kN.m/rad）。 根据桥梁结构受力特点，其计算模型见下图。
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)
桥梁钢结构基础知识讲座 一、常用钢材 1、结构钢牌号说明，对应标准GB221－2019《钢铁产品牌号表示方法》。 如：Q345qC Q－屈服强度； 345－屈服强度345MPa(当δ≤16mm时，其屈服强度大小与牌号数值相同。板厚增加，强度降低，例如Q345C钢，当δ＞63mm时，其屈服强度只有315MPa)； q－桥梁用结构钢； C－质量等级为C级。 钢材质量等级共有A、B、C、D、E 5个级别，A级最低，E级最高，主要表现在钢中有害杂质S、P含量的多少，耐冲击温度的高低。如： A KV(纵向)Q345A、B级钢，＋20℃，34J； A KV(纵向)Q345C级钢，0℃，34J； A KV(纵向)Q345D级钢，—20℃，34J； A KV(纵向)Q345E级钢，－40℃，34J。 2、结构钢的屈强比 即钢材的屈服强度与抗拉强度之比，σs/σ b 屈强比越小，强度储备越大，结构越安全可靠；屈强比越大，强度储备越小，结构越不安全可靠。一般屈强比不超过0.8。一般，钢
材的强度等级越高，屈强比越大，反之，越小。 3、碳素结构钢 对应标准GB/T700-2019，有4个强度等级： Q195（不分级）； Q215（A、B级）； Q235（A、B、C、D级）； Q275（A、B、C、D级）。 用的比较多的是Q235C钢，相当于过去的A3钢。 4、低合金高强度结构钢 对应标准GB/T1591-2019, 有8个强度等级： Q345（A、B、C、D、E级）； Q390（A、B、C、D、E级）； Q420（A、B、C、D、E级）； Q460（C、D、E级）； Q500（C、D、E级）； Q550（C、D、E级）； Q620（C、D、E级）； Q690（C、D、E级）。 过去的16Mn相当于Q345的A、B级。 与GB/T1591-1994对照，新标准增加了Q500、Q550、Q620、Q690强度等级，取消了Q295强度等级。 5、桥梁用结构钢
. . 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
钢结构桥梁的入门级别 小跨度与大跨度钢箱梁 建国以来长江上几座里程牌式钢桥,高瞻远瞩,胸怀大志,入门开始 武汉长江大桥(128m 跨度,3 号钢Q240) 南京长江大桥(160m跨度,16M nq Q345) 九江长江大桥(216m 跨度,15MnVNq Q420) 芜湖长江大桥(312m跨度,14MnNbq Q345) 天兴洲长江大桥(504m 跨度,14MnNbq Q345) 一、桥梁用钢牌号 1 、Q235qD Q345qD Q370qD Q420QD 第一个Q 为屈服拼音第一个字母,屈服之意; 数字235表示屈服强度(是一个应力数值), 数字后q 为桥梁第一个拼音q, 表示为桥梁用结构钢;最后一个大写字母 D 为钢材等级, 钢材等级之分有A、B、C、D、E5个等级,A不做冲击功要求,B表示常温20。冲击功,C 为0°冲击功，D表示-20。是冲击功,E为-40独冲击功要求.冲击功与钢材韧性相关, Q345qE 联合起来意为：屈服强度为345MPa应力的桥梁用钢,-40。有冲击功要求，一般不小于47J.钢材安全系数一般取为，那么Q345钢材容许应力为345/=,规范中采用中345 为屈服强度,抗拉强度更大,一般为容许应力的倍,所以Q345 抗拉强度为200*=500MPa, 规范中取值510MPa. 抗剪容许应力为基本容许应力的倍,局部承压为基本容许应力的倍,规范中Q345 钢材抗剪容许应力120MPa, 局部承压容许应力为300MPa. 钢结构桥梁的设计方法
公路钢结构桥梁设计规范2015 没出来之前,公路钢结构桥梁仍然采用容许应力法 设计:各项荷载系数为1,荷载组合下外力应力只要小于容许应力200MPa 即可.现在新出钢桥规范为了与混凝土统一采用两个极限状态设计法一致,钢结构桥梁也采用了极限 状态设计法,以Q345qD 钢为例说明问题的实质性: 1) 容许应力法 外荷载组合系数：1x恒载+1x活载+1x其它可变活载 荷载组合下的应力小于规范中的容许应力200MPa (345/=203) 2) 极限状态法 外荷载组合系数:恒载+活载+其它可变活载 综合起来极限状态法相比于容许应力法荷载综合系数采用了荷载组合下的应力小于规范中的容许应力275MPa 所以极限状态法相当于外荷载系数乘了个的数值,相对于容许应力法中的容许应力相应同时乘以的数值,本质一样,游戏而已. 三、钢结构桥梁几个主体问题钢结构核心问题为强度、稳定、疲劳 1) 强度 受拉杆件或者弯矩中的受拉部位:应力小于容许应力即可,假如为螺栓连接,计算应力时采用净面积计算 2) 稳定 稳定问题转为强度模式控制，只不过将容许的压应力转换为容许应力x小于1的一个数字,此数字结合杆件的计算长度与杆件回转半径相结合的长细比,如下表
桥涵通用图 30米现浇预应力混凝土箱梁 下部构造（路基宽9.0米，R＝80m） 计 算 书 计算：汪晓霞 复核： 审核： 二〇一九年八月
第一部分基础资料 一、计算基本资料 1技术标准与设计规范： 1)中华人民共和国交通部标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） 2)中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 3)中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》（JTG 3362-2018） 4)交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 2桥面净空：净-8.0米 3汽车荷载：公路Ⅰ级，结构重要性系数1.1 4材料性能参数 1)混凝土C30砼：墩柱、墩柱系梁, 主要强度指标： 强度标准值f ck＝20.1MPa，f tk＝2.01MPa 强度设计值f cd＝13.8MPa，f td＝1.39MPa 弹性模量E c＝3.0x104Mpa 2)普通钢筋 a)HPB300钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝300MPa 抗拉强度设计值f sd＝250MPa 弹性模量E s＝2.1x105MPa b)HRB400钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝400MPa 抗拉强度设计值f sd＝330MPa 弹性模量E s＝2.0x105MPa c)HRB500钢筋其主要强度指标为： 抗拉强度标准值f sk＝500MPa
抗拉强度设计值f sd＝415MPa 弹性模量E s＝2.0x105MPa 5主要结构尺寸 上部结构为2×30m～4×30m一联,现浇连续预应力箱形梁。每跨横向设2个支座。 桥墩墩柱计算高取10、15、17米，直径1.4、1.6米。因无法预计各桥的实际布置情况及地形、地质因素，墩顶纵向水平力，分别按2跨一联、3跨一联、4跨一联，墩柱取等高度及等刚度计算。应用本通用图时，应根据实际分联情况，核实桥墩构造尺寸及配筋是否满足受力要求。本次验算不含桩基计算。 二、计算采用程序 下部结构计算数据采用桥梁博士对上部结构的分析结果。 三、计算说明与计算模型 1.计算说明 计算中，外荷载数据取自上部结构电算结果。 2.桥墩计算模型 根据上部箱梁计算所得相关数据，进行手工计算。 第二部分墩柱计算结果 Ⅰ、墩柱计算 按2跨一联、3跨一联、4跨一联分别进行计算，一联两端为桥台，中间为双柱式墩桥台上设活动支座，桥墩墩顶均为盆式橡胶支座，一排支座为2个。桥墩墩柱D1＝1.4、1.6m。 经核算2X30米箱梁下部因水平力（主要是制动力、离心力）过大，采用双圆柱墩无法满足受力要求，故墩柱形式拟采用花瓶墩，不进行本次双圆柱墩计算分析。经对3X30米及4X30米箱梁下部受力分析比较，以3跨一联下部构造双圆柱墩计
目录 1. 工程概况.............................................. 错误!未定义书签。2．槽身纵向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)荷载计算..........................................错误!未定义书签。 (2)内力计算..........................................错误!未定义书签。 (3)正截面的配筋计算..................................错误!未定义书签。 (4)斜截面强度计算....................................错误!未定义书签。 (5)槽身纵向抗裂验算..................................错误!未定义书签。3．槽身横向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)底板的结构计算....................................错误!未定义书签。 (2)渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算 ....................错误!未定义书签。 (3)侧墙的结构计算....................................错误!未定义书签。 (4)基地正应力验算....................................错误!未定义书签。
1. 工程概况 重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。 现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁， 由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4××1.2m。 2．槽身纵向内力计算及配筋计算 根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按
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=?+=+=
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
第一部分项目概况及基本设计资料 (1) 1.1 项目概况 (1) 1.2 技术标准与设计规范 (1) 1.3 基本计算资料 (1) 第二部分上部结构设计依据 (3) 2.1 概况及基本数据 (3) 2.1.1 技术标准与设计规范 (3) 2.1.2 技术指标 (3) 2.1.3 设计要点 (3) 2.2 T梁构造尺寸及预应力配筋 (4) 2.2.1 T 梁横断面 (4) 2.2.2 T 梁预应力束 (5) 2.2.3 罗望线T梁构造配筋与部颁图比较 (6) 2.3 结构分析计算 (6) 2.3.1 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (6) 2.3.2 预应力筋计算参数 (6) 2.3.3 温度效应及支座沉降 (7) 2.3.4 有限元软件建立模型计算分析 (7) 第三部分桥梁墩柱设计及计算 (8) 3.1 计算模型的拟定 (8) 3.2 桥墩计算分析 (8) 3.2.1 纵向水平力的计算 (8) 3.2.2 竖直力的计算 (9) 3.2.3 纵、横向风力 (10)
3.2.4 桥墩计算偏心距的增大系数................. 错误！未定义书签。
3.2.5 墩柱正截面抗压承载力计算. (12) 3.2.6 裂缝宽度验算. (13) 3.3 20 米T 梁墩柱计算 (13) 3.3.1 计算模型的选取. (13) 3.3.2 15 米墩高计算 (14) 3.3.3 30 米墩高计算 (18) 3.4 30 米T 梁墩柱计算 (22) 3.4.1 计算模型的选取. (22) 3.4.2 15 米墩高计算 (23) 3.4.3 30 米墩高计算 (27) 3.4.4 40 米墩高计算 (32) 3.5 40 米T 梁墩柱计算 (36) 3.5.1 计算模型的选取. (36) 3.5.2 15 米墩高计算 (37) 3.5.3 30 米墩高计算 (41) 第四部分桥梁抗震设计 (47) 4.1 主要计算参数取值. (47) 4.2 计算分析. (47) 4.2.1 抗震计算模型. (47) 4.2.2 动力特性特征值计算结果. (48) 4.2.3 E1 地震作用验算结果 (49) 4.2.4 E2 地震作用验算结果 (49) 4.2.5 延性构造细节设计. (51) 4.3 抗震构造措施. (53) 第一部分项目概况及基本设计资料 1.1 项目概况 贵州省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段，主线全长77.4 公里，项目地形起伏大，山高坡陡，地质、水文条件复杂，桥梁工程规模大，高墩大跨径桥梁较多，通过综合比选，考虑技术、经济、结构耐久、施工方便、维修便利及施工标准化等因素。主线普通桥梁结构主要选择20m 30m 40m装配式预应力砼T梁。