经典桥梁综合项目工程专业课程设计新标准规范.doc

目录
《桥梁工程》课程设计任务书---------------------------------------------2
桥梁设计阐明------------------------------------------------------------------3
计算书---------------------------------------------------------------------------4
参照文献------------------------------------------------------------------------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人如下为一组)
1、 钢筋混凝土简支梁桥上部构造设计（原则跨径为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、 主梁设计计算 2、行车道板设计计算
3、横隔梁设计计算 4、桥面铺装设计
5、桥台设计
四、 规定完毕设计图及计算书
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、 参照文献
1、《桥梁工程》，姚玲森，，人民交通出版社.
2、《梁桥》（公路设计手册），，人民交通出版社.
3、《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），，人民交通出版社.
4、中华人民共和国行业原则．公路工程技术原则（JTG B01-）.北京:人民交通出版社,
5、中华人民共和国行业原则．公路桥涵设计通用规范(JTG D60-)含条文阐明.北京:人民交通出版社,
6、中华人民共和国行业原则．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-)含条文阐明
六、 课程设计学时
2周

桥梁设计阐明
桥梁设计涉及纵.横断面设计和平面布置。
1. 纵断面设计
桥梁纵断面设计涉及拟定桥梁总跨径.桥梁分孔.桥道标高.桥上和桥头引道纵坡以及基本埋置深度。
（1）本梁桥依照水文计算来拟定。原则跨径为22.00m（墩中心距离）。本桥跨径较小，因而上部构造造价较低，墩台造价较高。为了构造受力合理和用材经济，分跨布置时要考虑合理跨径比例。
（2）本梁桥为跨河桥梁，桥道标高应保证桥下排洪和通航需要，结合桥型.跨径等一起考虑，以拟定合理桥道标高。
（3）桥上纵坡不不不大于4%，桥头引道纵坡不适当不不大于5%。
2.横断面设计
桥梁横断面设计，重要是决定桥面宽度和桥跨构造横截面布置。桥面宽度决定于行车和行人交通需要。
（1） 本梁桥桥面行车道净宽为：净-m人行道
（2） 为了利于桥面排水，应依照不同类型桥面铺装，设立从桥面中央倾向两侧1.5%-3.0%横向坡度，本桥设立为1.5%。
3.平面布置
（1） 桥梁线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳地通过，小桥线形及其公路衔接，应符合路线布设规定。
（2） 从桥梁自身经济性和施工以便来说，应尽量避免桥梁与河流或与桥下路线斜交。必要时普通不适当不不大于，在通航河流上则不适当不不大于。
4.桥面铺装
为了保护桥梁主体构造，在桥面最上层设立桥面铺装。本桥设立5cm厚沥青混凝土和8cm厚C25混凝土作垫层桥面铺装。
5.桥面伸缩缝
为了保证桥跨构造在气温变化.活栽作用.混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形，在本梁桥桥面两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设立横向伸缩缝。

一． 计算荷载横向分布系数[1][2][3][4][5]
1．当荷载位于支点处，运用杠杆原理法计算

横断面
1#梁
对于汽车荷载
对于人群荷载
2＃梁
对于汽车荷载
对于人群荷载 =0 （由于是浮现负，取零，出于安全考虑）
3＃梁
对于汽车荷载
对于人群荷载
2.当荷载位于跨中时
此桥在跨度内设有横隔板，具备强大横向联结刚性，且承重构造长度比为
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＃梁横向影响线竖标值：

1＃梁影响线

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＃梁横向影响线竖标值：

2＃梁影响线

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＃梁横向影响线竖标值

3＃梁影响线
、
对于汽车荷载
对于人群荷载
二、 主梁内力计算[1][2][3][4][5]

1． 恒载集度
（1）主梁：
（2）横隔梁
对于边主梁：

对于中主梁：
（3）桥面铺装层：

（4）栏杆和人行道：
作用于边主梁所有恒载强度：

作用于中主梁所有恒载强度：

2． 恒载内力计算

边跨弯矩剪力影响线
1#及5#梁内力（边跨）
跨中弯矩
跨中剪力
支点剪力
1/4跨处弯矩：

1/4跨处剪力：

2#、3＃及4#梁内力（中间跨）
跨中弯矩
跨中剪力
支点剪力
1/4跨处弯矩：

1/4跨处剪力：

3． 活载内力
1 . 汽车荷载冲击系数

主梁横截面图
构造跨中处单位长度量：

主梁截面形心到T梁上缘距离：

跨中截面惯性矩：
查表 E取

因此冲击系数：

2. 汽车荷载作用
公路—Ⅰ级均布荷载
对于集中荷载，当时，；当时，
当时，采用内插法
公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级0.75倍
则

当计算剪力时候
计算车道荷载跨中弯矩、剪力计算对于双车道，折减系数
跨中弯矩影响线如下图

3. 跨中弯矩设计，

由于跨中弯矩横向分布系数1＃、5＃梁最大，因此只需计算1＃、5＃梁弯矩，计算如下：
对于1#梁
车道均布荷载作用下

车道集中荷载作用下

则
跨中人群荷载最大弯矩
人群荷载集度

对于2#和4#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载跨中弯矩：

计算人群荷载跨中弯矩：
人群荷载集度：

对于3#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载跨中弯矩：

计算人群荷载跨中弯矩：
人群荷载集度：

4. 跨中剪力计算
跨中剪力影响线如下图：

对于1＃和5#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

对于2＃和4#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

对于3#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载跨中剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

5. 支点截面剪力计算
剪力影响线如下图所示：

横向分布系数变化区段长度
对于1＃和5#梁
附加三角形重心影响线坐标 ：

计算人群荷载支点剪力：

对于2＃和4#梁
计算公路—Ⅱ级汽车活载支点剪力（如下图所示）：

计算人群荷载支点剪力：

对于3#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载支点剪力（如下图所示）：

计算人群荷载支点剪力：

6. 1/4跨弯矩计算
1/4跨弯矩影响线如下图

对于1#和5#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载1/4跨弯矩：

计算人群荷载跨中弯矩：
人群荷载集度：

对于2#和4#梁

计算公路—Ⅰ级汽车活载1/4跨弯矩：

计算人群荷载跨中弯矩：
人群荷载集度：

对于3#梁

计算公路—Ⅰ级汽车活载1/4跨弯矩：

计算人群荷载跨中弯矩：
人群荷载集度：

7. 1/4跨剪力计算
1/4跨剪力影响线如下图：

对于1＃和5#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载1/4跨剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

对于2＃和4#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载1/4跨剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

对于3#梁
计算公路—Ⅰ级汽车活载跨中剪力：

计算人群荷载跨中剪力：

8. 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
1229.816
1178.254
117.004
3256.379
2、4
1285.344
946.174
75.836
2951.993
3
1285.344
707.150
69.633
2610.412
跨中剪力组合：
梁＃
恒载（KN/m）
活载（KN/m）
组合值（KN/m）
汽车
人群
1、5
0
107.395
5.442
156.448
2、4
0
86.242
3.528
124.6902
3
0
65.088
3.225
94.7352
支点剪力组合：
梁＃
恒载（KN/m）
活载（KN/m）
组合值（KN/m）
汽车
人群
1、5
228.203
244.376
27.439
646.7017
2、4
239.134
204.951
10.565
585.725
3
239.134
159.588
9.932
521.5078

1/4跨弯矩组合：
梁＃
恒载（KN/m）
活载（KN/m）
组合值（KN/m）
汽车
人群
1、5
922.362
883.660
87.756
2442.245
2、4
964.008
709.605
56.879
2213.961
3
964.008
535.551
52.002
1964.823
1/4跨剪力组合：
梁＃
恒载（KN/m）
活载（KN/m）
组合值（KN/m）
汽车
人群
1、5
114.402
174.21
12.245
394.8908
2、4
119.567
139.754
7.933
348.021
3
119.567
105.468
7.253
299.259

三、 行车道板计算[1][2][3][4][5]
由于主梁是用现浇混凝土，其有很大刚度，因此按刚接单向板进行行车道板计算

1.恒载内力计算
（1） 计算每延米板恒载g
沥青混凝土面层：
C混凝土垫层：
T梁翼板自重：
共计：
（2）计算每延米板条恒载内力
弯矩：
剪力：　
2.活载内力计算
依照轴距及轴重，应以重轴为主，取两后轴＝280kN计算。轮载分布：车轮着地尺寸，经铺装层按45角扩散后，在板顶分布尺寸：

经分析，车后轴两轮有效分布宽度重叠，因此荷载对于悬臂根部有效分布宽度为：

作用在每延米板条上弯矩：

作用在每延米板条上剪力：

3.内力组合
安全级别二级，，=1.2，=1.4
按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力设计值分别为：

四 横隔梁计算
1.拟定作用在中横隔梁计算荷载：

2.内力计算
2＃与3＃主梁间截面弯矩影响线：
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
既
P=1作用于1＃梁截面左边时
既

绘制和影响线如下图所示：

弯矩计算
公路-II级：

人群荷载：

剪力计算：
＝
人群荷载：

3.内力基本组合：
弯矩：
剪力：

重要参照文献
[1]．房贞政. 桥梁工程（第一版）北京：中华人民共和国建筑工业出版社，
[2]．叶见曙. 构造设计原理（第二版）北京：人民交通出版社，
[3]. 彭大方. 桥梁工程（上册）北京：人民交通出版社,
[4]．公路桥涵设计通用规范（JTG D60-）北京：人民交通出版社，
[5]．公路工程技术原则(JTG B01-) 北京：人民交通出版社 ，
[6]．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 . (JTG D62-) 北京：人民交通出版社 ，