【正文】 第 1 頁(yè) 共 39 頁(yè) 一、 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)內(nèi)容為 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，基本設(shè)計(jì)資料如下： 結(jié)構(gòu)選型與布置 ：上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 Lb=13m，計(jì)算跨徑為 L==，預(yù)制梁長(zhǎng)為 Lc= 米； 橋面凈寬：凈 — 7m+2，橋面橫向坡度設(shè)置為 %， 橋梁縱坡為 %,橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程為 米 ；采用重力式橋墩和橋臺(tái)。 設(shè)計(jì)荷載 ：公路 — Ⅱ級(jí)，環(huán)境類(lèi)別Ⅰ類(lèi)，設(shè)計(jì)安全等級(jí)二級(jí)。人群 ，每側(cè)欄桿及人行道的重量按 KN/m 計(jì) 。車(chē)道荷載 qk= N/m= N/m，集中荷載 pk＝ N/m＝ N/m。 材料確定 ： 混凝土重力密度γ =，彈性模量 EC= 104MPa； 瀝青混凝土重力密度γ =?；炷梁?jiǎn)支 T形梁及橫梁采用 C50混凝土 。剛材采用 R235 鋼筋、 HRB335 鋼筋。 橋面鋪裝 ： 為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置 2cm 厚瀝青混凝土和 10cm 厚 C30混凝土作墊層的橋面鋪裝。 橋面伸縮縫 ： 為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化 .活栽作用 .混凝土收縮與徐變等影響下按靜 力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。 設(shè)計(jì)依據(jù)： 《橋梁工程》 ,邵旭東主編 , 人民交通出版社； 《梁橋》（公路設(shè)計(jì)手冊(cè)）， 2021，人民交通出版社； 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTG B012021)正式版 .北京 :人民交通出版社 ,2021； 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG D602021).北京 :人民交通出版社 ,2021； 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D622021)。 主要技術(shù)指標(biāo)表 公路等級(jí) I 級(jí)公路 路基寬度（ m） 汽車(chē)荷載等級(jí) 公路 II 級(jí) 行車(chē)道數(shù) 雙向 2車(chē)道 跨徑 (m) 13 第 2 頁(yè) 共 39 頁(yè) 二、 橋梁結(jié)構(gòu)總體布置 主梁截面圖 （單位： mm） 縱斷面圖 （單位： cm） 主梁橫 面圖 （單位： mm） 平面布置應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車(chē)輛能平穩(wěn)地通過(guò)，小橋的線形及其公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。 （ 2）從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于，在通航河流 上則不宜大于。 第 3 頁(yè) 共 39 頁(yè) 三、設(shè)計(jì)詳情 1. 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) ，利用杠桿原理法計(jì)算 橫斷面 對(duì)于 1梁： 1梁 對(duì)于汽車(chē)荷載 oq1 11m 0 .8 7 5 0 .4 3 822q?? ? ? ? ? 對(duì)于人群荷載 1 rm ??? 對(duì)于 2＃梁： 第 4 頁(yè) 共 39 頁(yè) 2＃梁 對(duì)于汽車(chē)荷載 2 1m 1 .0 0 .52oq q?? ? ? ? ? 對(duì)于人群荷載 2orm =0 （由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于安全考慮） 對(duì)于 3＃梁： 3＃梁 對(duì)于汽車(chē)荷載 ? ?oq3 1m 1 0 .1 8 7 5 0 .5 9 3 7 52q?? ? ? ? ? 對(duì)于人群荷載 3 0orm ? 此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度比為 L 3755 ??? 可按剛性橫梁法繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù) cqm ，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù) n=5, 梁間距為 米。 ? ? ? ? ? ?5 2 2 22 2 2 2 2 21 2 3 4 5i1 1 . 6 2 1 . 6 0 1 . 6 1 . 6 2 2 5 . 6aaaaa? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 1）求 1＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 第 5 頁(yè) 共 39 頁(yè) 1＃梁影響線 ? ? 22111 5 212 1 .611 0 .6n 5 2 5 .6iiaa???? ? ? ? ?? 1515 5211 niiaaa??? ? ? ? ? ?? 可繪制出影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)位置至 1 號(hào)梁距離為 x 則 4 ? ? ??? 可得 ?? 設(shè)人行道緣石至 1 號(hào)梁軸線的距離 ? 則 ? ?7 4 ??? ? ? 1 號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算 對(duì)于汽車(chē)荷載 ? ? ? ?1 1 2 3 41 1 1 0 . 6 4 . 6 2 . 8 1 . 5 0 . 3 0 . 5 3 82 2 2 4 . 8c q q q q q qm ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 對(duì)于人群荷載 1 0 .6 0 .7 54 .8 0 .3 0 .6 8 44 .8 2c r rm ? ??? ? ? ? ? ????? （ 2）求 2＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值： 第 6 頁(yè) 共 39 頁(yè) 2＃梁影響線 ? ?1221 5 212 1. 6 1. 611 0. 2 0. 2 0. 4n 5 25 .6iiaaa????? ? ? ? ? ? ?? ? ?2525 5 212 0n 5 iiaaa????? ? ? ? ?? 由 21? 、 25? 繪制 2＃梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置 零點(diǎn)位置為 5號(hào)梁處 4 ? ? ? ? 對(duì)于汽車(chē)荷載： ? ? ? ?212 1 2 3 41 1 0 . 4 5 . 9 4 . 1 2 . 8 1 . 0 0 . 4 3 1 2 52 2 6 . 4c q q q q qm ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 對(duì)于人群荷載 212 0 .4 0 .7 56 .4 0 .3 0 .4 4 26 .4 2c r r rm ?? ??? ? ? ? ? ? ? ???? ?? （ 3）求 3＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值 第 7 頁(yè) 共 39 頁(yè) 3＃梁影響線 31 1 ? ??、35 1 ? ?? 對(duì)于汽車(chē)荷載 ? ?3 11 0 .2 4 0 .422c q qm ?? ? ? ?? 對(duì)于人群荷載 3 rm ?? ? ? ? 2. 主梁內(nèi)力計(jì)算 第 8 頁(yè) 共 39 頁(yè) （ 1） 主梁： mKNg /)(2 ???????? ???????? ???? （ 2）橫隔梁 對(duì)于邊主梁： mKNg / ???????? ???????? ???????? ???????? ??? 對(duì)于中主梁： mKNgg / 7 ????? （ 3） 橋面鋪裝層： mKNg /)( ???????? ???????? 每側(cè)欄桿及人 行道構(gòu)件重量的永久作用設(shè)為 （ 4）欄桿和人行道： mKNg /??? 作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度： mKNgg i /?? ? 作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度： mKNgg i /. ?? ? 第 9 頁(yè) 共 39 頁(yè) 邊跨彎矩剪力影響線 1及 5梁內(nèi)力（邊跨） 跨中彎矩 mKNgllMl / ????????? 跨中剪力 2 0lV? 支點(diǎn)剪力 mKNQ /0 ????? 1/4 跨處彎矩： mKNgllM L / ?????????? 1/4 跨處剪力： mKNQ / ??????????? 3＃及 4梁內(nèi)力（中間跨） 跨中彎矩 mKNgllMl / ????????? 跨中剪力 2 0lV? 支點(diǎn)剪力 mKNQ /0 ????? 1/4 跨處彎矩： mKNgllML / ?????????? 第 10 頁(yè) 共 39 頁(yè) 1/4 跨處剪力： mKNQ / ??????????? . 汽車(chē)荷載沖擊系數(shù) 主梁橫截面圖 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量： mkggGm c / 3 ???? 主梁截面形心到 T梁上緣的距離： ? ?? ?13 0 8 14 1118 13 0 15 8 182 2 2 41 .3 8 0. 41 411 15 8 18 18 13 0y c m m?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 跨中截面慣性矩： ? ? ? ? 223 3 81 1 1 1 1 3 01 5 8 1 8 1 1 1 5 8 1 8 1 1 4 1 . 4 1 8 1 3 0 1 8 1 3 0 4 1 . 4 0 . 0 6 6 0 1 01 2 2 1 2 2cIm ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?查表 E取 210 / mKN? 第 11 頁(yè) 共 39 頁(yè) 1 0 82 2 33 . 1 4 3 . 0 1 0 0 . 0 6 6 0 1 0 9 . 2 12 2 1 5 . 5 0 . 9 9 5 9 1 0ccEIf H zlm? ? ? ?? ? ???HzmEIlfcC 81022 ??????? ?? HzHzf ?? ?? 所以沖擊系數(shù)： ???? ? . 汽車(chē)荷載作用 公路 — ⅠⅠ級(jí) ，車(chē)道荷載 qk= N/m= N/m。 對(duì)于集中荷載，當(dāng) 5l? 時(shí)， 180 /kP KN m? ；當(dāng) 50l? 時(shí)， 360 /kP KN m? 當(dāng) 5 50l?? 時(shí)，采用內(nèi)插法 KNP k )180360(550 ??????? ??????? 當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候 KNPK ??? 計(jì)算車(chē)道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對(duì)于雙車(chē)道，折減系數(shù) ?? 跨中彎矩影響線如下圖 下層 . 跨中彎矩的設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 39 頁(yè) 321 mll ???????? 由于跨中彎矩橫向分布系數(shù) 1＃、 5＃梁最大，所以只需計(jì)算 1＃、 5＃梁的彎矩，計(jì)算如下： 對(duì)于 1梁 車(chē)道均布荷載作用下 ? ? mKNqmM kcqql k . 1,2 ???????????? ?? 車(chē)道集中荷載作用下 ? ? mKNyPmMkkcqPl k . 1,2 ??????????? ?? 則 mKNMMMkk Plqll .,2,22 ????? 跨中人群荷載最大彎矩 人群荷載集度 KNPor 313 ??? mKNPmM orcrrl ????????? ,2 對(duì)于 2和 4梁 計(jì)算公路 — Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中彎矩： ? ? ? ?1 2 21, 2 111 5 .51 .3 7 6 6 1 0 .4 3 1 2 5 1 6 6 .5 1 .3