桥梁工程课程设计34153.pdf

成都理工大学桥梁工程课程设计 1 目录 设计说明.2 1.目的与要求.2 2.设计资料.2 3.计算内容.3 4.课程设计报告书主要内容.4 5.课程设计要求.4 6.课程设计参考资料.4 计算书.5 1、行车道板计算.5 （1）结构自重及其内力.5 （2）汽车车辆荷载产生的内力.5 （3）内力组合.6 （4）行车道板配筋.7 2、主梁内力计算.8 （1）恒载计算.8 （2）活载计算.9 3.主梁内力组合.1 3 4.主梁截面设计、配筋及验算.1 3 4.1 主梁受力钢筋配置.1 3 4.2截面抗弯承载力验算.1 5 4.3斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算.1 6 5.横隔梁内力计算.2 5 5 主梁变形验算.2 9（1）验算主梁的变形.2 9（2）预拱度计算.2 9 6.支座的设计计算.2 9（1）确定支座的平面尺寸.3 0（2）确定支座的厚度.3 0（3）验算支座的偏转情况.3 0（4）验算支座的抗滑稳定性：.3 1 成都理工大学桥梁工程课程设计 2 设计说明 1.目的与要求 本设计是学生学完桥梁工程后进行的综合基本训练，也是对学生学习情况的检验。通过课程设计，使学生较系统地复习和巩固所学的课程知识，熟悉桥梁的横向分布系数的算法，熟悉公路桥涵设计内力计算、荷载组合以及荷载效应不利组合的采用，掌握 T 形梁的基本构造以及 T 形梁主筋设计、T 形梁抗剪筋及其它构造筋设计的计算方法和过程，加强运算、绘图和文字说明等基本技能的训练；学会查阅技术资料和书刊，提高综合应用的能力。2.设计资料(1)桥面净宽 净-16+21m(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-I级；人群荷载3.0kN/m2(4)材料x 钢筋直径12mm时采用II级钢筋，其余采用I 级钢筋。混凝土主梁采用C40，人行道、栏杆及桥面铺装采用C25。(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6 12cm（重力密度为24KN/m3），C40T梁的重力密度为25KN/m3。(6)T梁简图如下：成都理工大学桥梁工程课程设计 3 3853851008i=1.5%横剖面10081600200182002002002002002002001201596纵剖面385385 201602081201418 3.计算内容(1）行车道板的内力计算和组合(2)计算主梁的荷载横向分布系数,用杠杆原理法求支点截面的横向分布系数，用偏心压力法求跨中截面的横向分布系数。(3)主梁内力计算(4)横隔梁内力计算(5)主梁配筋(6)主梁变形验算 成都理工大学桥梁工程课程设计 4 4.课程设计报告书主要内容（1）4 号主梁跨中处及支点处横向分布系数 mc、mo（支点处按“杠杆原理法”计算，跨中按“修正偏心受压法”计算）；（2）4 号主梁恒载内力计算（计算支点处、1/4 跨处、1/2 跨处的恒载产生的剪力和弯矩）；（3）4 号主梁活载内力计算（计算支点处、1/4 跨处、1/2 跨处的活载产生的剪力和弯矩）；（4）荷载组合和 4 号主梁的控制内力：弯矩组合（1/4 跨、1/2 跨）、剪力组合（梁端、1/2跨）；（5）横隔梁的内力计算，梁的变形和挠度计算以及梁支座的设计计算；（6）截面配筋：按极限状态法设计纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、纵向水平防裂钢筋；（7）绘制主梁构造图和钢筋布置图（包括主梁纵断面图、横断面图（含支座处、1/4 跨及跨中）、一片钢筋明细表（其中钢筋明细表的格式为：编号、直径、每根长度、数量、共长）；5.课程设计要求（1）计算资料采用 16 开纸用钢笔书写（2）设计图纸一律采用铅笔绘制，幅面采用 3 号图纸（197X420）需要时可按边长的 1/3及其倍数加长，但不得加宽。设计图最后折叠成 16 开纸大小，与计算书装订成册，图标、规格均按标准格式。6.课程设计参考资料 1 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）.人民交通出版社，2004 2 公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D60-2004）.人民交通出版社，2004 3 姚玲森，桥梁工程.出版社：人民交通出版社，1993 成都理工大学桥梁工程课程设计 5 计算书 1、行车道板计算（1）结构自重及其内力 每延米板上的结构自重 g 沥青表面处治 m/kN6.4023.012.00 C25混凝土垫层 m/kN16.2240.109.0 T 梁翼板自重 m/kN75.225.0124.1080.0 合计 5.37 每米宽板条的恒载内力 mkN685.2137.52121220min,glMg kN37.5137.50 glQAg（2）汽车车辆荷载产生的内力 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 车辆荷载后轮着地长度为m20.02a，宽度m0.60b2则 mHbbmHaa82.011.026.0242.011.022.022121 荷载对于单向板的有效分布宽度：荷载在跨径中间 计算弯矩时：mldaa52.2311.24.142.031 计算剪力时：mldaa49.2324.142.031 荷载在板的支承处 53.011.042.0a1ta 由于这是汽车荷载局部加载在 T 梁的翼缘板上，故冲击系数取3.11 跨中最大弯矩计算：汽车荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为 成都理工大学桥梁工程课程设计 6 mkN35.14282.00.252.281403.12811oblaPMp 自重荷载作用于每米宽板条上的跨中弯矩为 mkN685.20.237.581gl8122ogM mkN04.17685.235.14ogopoMMM 因为 t/h1/4，所以 跨中弯矩：中 支点弯矩：支 支点剪力计算：支 （3）内力组合 承载能力极限状态内力组合计算 kN58.107239.72.4173.5.21.4Q1.2Q1QmkN078.27)04.17(4.1)685.2(2.14.12.1AgAgudAcAgudMMM 所以，行车道板的设计内力为kN58.107QmkN078.27Mudud 正常使用极限状态内力组合计算 kN94.55239.727.073.5Q7.0QQmkN61.14)04.17(7.0)685.2(7.0AgAgudAcAgudMMM 成都理工大学桥梁工程课程设计 7 （4）行车道板配筋 行车道板的尺寸复核 正截面：矩形截面板的抗弯极限承载力：设 跨中 中 中 支点 支 中 尺寸满足设计要求。斜截面：b=1000mm，支 截面尺寸的下限值复核：支 所以尺寸合格 行车道板配筋 支点处 解得：则所需钢筋面积差 上翼缘选用 1090，下翼缘选用 12120，跨中处 解得：则所需钢筋面积 上翼缘选用 1290，下翼缘选用 14120，行车道板配筋验算 支点处 有效高度 受压区高度 成都理工大学桥梁工程课程设计 8 抗弯承载力 支 满足设计要求。跨中处 有效高度 受压区高度 抗弯承载力 支 满足设计要求。行车道板斜截面强度验算：支 支 所以混凝土和构造钢筋满足抗剪要求 2、主梁内力计算（1）恒载计算 利用公式 xlggxglQxlgxxgxxglMxx222222 结构自重集度 主梁 m/kN35.102518.00.2214.008.020.118.01g 横隔梁 对于边主梁 m/kN11.150.15255216.018.0218.00.2214.008.012g 对于中主梁 m/kN22.211.1212g 桥面铺装层 m/kN42.492415215.003.0231602.03g 栏杆和人行道 m/kN11.19254g 成都理工大学桥梁工程课程设计 9 合计 对于边主梁 m/kN99.1611.142.411.135.10igg 对于中主梁 m/kN10.1811.142.422.235.10g 4 号梁结构自重产生内力 剪力 Q（kN）弯矩 M（kNm）0 x 3.14050.15210.18Q M=O 41x 1.70)25.155.15(210.18Q 8.42045.155.1545.15210.18M 21x 0Q 6.5435.1510.18812M （2）活载计算 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）。4 号梁横向分布系数 7516507512345678920020020020020020020020018010.350.1130 对于汽车荷载 725.0245.12q qOm 对于人群荷载 0rOrm 成都理工大学桥梁工程课程设计 10 751650751234567892002002002002002002002000.1710.0510.1750,1560,1410,1260,1110,0960,0810,066 222222222292827265125242322212240)24()23-()22-()2(02)22()23()24(maaaaaaaaaaii 171.0240169.0911122141niiaan 051.0240169.0-911125149niiaaan 由41、49绘制 1 梁的横向影响线，如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载 503.0)084.0098.0107.0121.0131.0144.0154.0167.0(21214qcqm对于人群荷载 175.0rcrm 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-级 人群 影响线面积 影响线图式 成都理工大学桥梁工程课程设计 11 2/lM 5.10 25.275.00.3 22m03.3081l LL/4 2/lQ 5.10 25.2 m938.1 1/21/2L 4/lM 5.10 25.275.00.3 22m52.22323l 3L/16L 4/lQ 5.10 25.2 2m36.4329l 1/43/4L 0Q 5.10 25.2 m75.7 L 公路-级中集中荷载 计算 计算弯矩效应时 kN2225-5.155-50180-360180KP 计算剪力效应时 kN4.2662222.1KP 计算冲击系数 结构跨中处的单位长度量：2m42.0214.008.0)18.02(20.118.0A m/kg07.181.92542.0gGmc 主梁截面形心到 T 梁上缘的距离：m34.018.020.1)18.02(11.0)2/20.1(18.020.1)2/11.0()18.02(11.0y 跨中截面惯性矩：成都理工大学桥梁工程课程设计 12 42323m05698.0)34.0220.1(20.118.01220.118.0)211.034.0(11.0)18.02(1211.0)18.02(cI 查表 C40混凝土 E 取Pa1025.310 Hz6.8107005698.01025.35.15214.321022ccmEIlf 34.00157.0ln1767.0f 则冲击系数 34.11 跨中弯矩2/lM、l/4处弯矩4/lM、跨中剪力2/lQ、l/4处剪力4/lQ计算见下表 因双车道不折减，故1 截面 荷载类型 kq或rq（Kn/m）kP(kN)或 S（kN/m或 kN）S 2/lM 公路-级 10.5 222 1.34 0.503 30.03 212.6 792.65 580.04 人群 2.25 0.175 30.03 11.82 2/lQ 公路-级 10.5 222 1.34 0.503 1.9375 13.72 103.53 0.5 89.81 人群 2.25 0.175 1.9375 0.76 4/lM 公路-级 10.5 222 1.34 0.503 22.52 159.4 594.2 434.8 人群 2.25 0.175 22.52 8.87 4/lQ 公路-级 10.5 222 1.34 0.503 4.36 30.9 143.1 0.75 112.2 人群 2.25 0.175 4.36 1.72 支点截面汽车荷载剪力0Q计算 横向分布系数变化区段的长度m9.385.325.15a 成都理工大学桥梁工程课程设计 13 附加三角形重心影响线坐标：916.05.15/9.3315.151y kN45.60916.0)503.0725.0(29.375.7503.05.10134.1)(2)1(0jun0ymmamqQccK kN90.25814.266725.0134.1)1(0ji0yPmQK kN35.31990.25845.60ji0jun00 QQQ 支点截面人群荷载剪力r0Q计算 kN26.5916.03)503.0725.0(29.375.73175.0)(200yqmmaqmQrcrcr 3.主梁内力组合 控制设计的计算内力确定 序号 荷载类别 弯矩 M(kN m)剪力（kN）梁端 四分点 跨中 梁端 跨中 结构自重 0 420.8 543.6 140.3 0 汽车荷载 0 594.2 792.65 319.35 103.53 人群荷载 0 8.87 15.77 5.26 1.02 1.2+1.4+0.8*1.4 0 1346.8 1779.57 495.0 146.08 4.主梁截面设计、配筋及验算 4.1 主梁受力钢筋配置 由主梁内力组合计算表可以知道，4 号梁 Md=1779.57KNm 最大 设钢筋净保护层厚度为 30mm，钢筋重心至底边距离为sa=114mm，则主梁的有效截面高度为：成都理工大学桥梁工程课程设计 14 0h=h-sa=1200-114=1086mm。T 形梁受弯构件翼缘计算跨度/fb的确定：按计算跨度0l考虑：/fb=0l/3=15500/3=5167mm 按梁净间距ns考虑：/fb=2000mm 按翼缘高度/fh考虑：/fh/0h=110/1086=0.1010.1，不受此项限制 所以/fb=2000mm.采用 C40的混凝土，则1=1.0，dcf=18.4MPa.dft1.65MPa 1cf/fb/fh(0h-0.5/fh)=1.018.42000110(1086-0.5110)=4173.49KNm Md=1779.57KNm 所以该 T 形截面为第一类T 形截面，应按宽度为/fb的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。20004.180.11057.1779210861086262/1200fcbfMhhx45.48mm/fh 110mm 不会超筋 28048.4520004.180.1sd/d1fxbfAfcS=5977.37mm2 27.028065.14545sdfftd0.2 则min0.27%120018037.5977AAS=2.77%min0.27%不会少筋 选用 6 根直径为 32mm和 4 根直径为 22mm的 HRB335钢筋，则：sA=6346 mm2 成都理工大学桥梁工程课程设计 15 2016020812014 钢筋布置图 钢筋布置图如上图所示，钢筋的重心位置：sa=（），实际有效高度为 1075mm。混凝土保护层厚度取 35mmd=32mm且大于 30mm,满足构造要求。4.2 截面抗弯承载力验算 按照截面实际配筋面积计算截面受压区高度 x 为：/fcdssdbfAfx=20004.186346280=48.29mm 截面抗弯极限状态承载力为：20/xhxbfMfcd=18.4200048.29（1075-48.29/2）=1867.44KNm 1779.57KNm 所以承载力满足要求。成都理工大学桥梁工程课程设计 16 4.3 斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 4.3.1截面尺寸检验 由内力基本组合表可以知道0dV=495.0KN 2/1dV=146.1KN 假设最下排 2 根钢筋没有弯起而直接通过支点，则有：a=53mm，ho=h-a=1200-53=1147mm KN94.6651147180401051.0bhf1051.030kcu,3 KNV0.4950.4950.1d0 端部抗剪截面尺寸满足要求。若满足条件otd23d0bhf105.0V，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 KNV0.4950.4950.1d0 KN66.340114718065.10.1105.0bhf105.03otd23 因此，d0V0td23bhf105.0，应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。4.3.2 检查是否需要根据计算配置箍筋 跨中截面 支座截面 因为 ，（），（）,所以可以在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应该按计算配置箍筋。4.3.3 计算剪力图分配 在下图所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值 ，跨中处剪力计算值 ，。成都理工大学桥梁工程课程设计 17 1200h/2h/22N42N32N22N12N55635468187.2280.8683476330126921234153103.153.1 ，的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求得，在 长度内可按构造要求配置箍筋。4.3.4 箍筋设计 采用直径为8mm 的双肢箍筋，箍筋截面积 =1.57；箍筋间距为：22622v46811111801956.10040)57.16.02(1056.01.10.1 S=251mm 参照有关箍筋的构造要求，选用 Sv=250mm 在支座中心向跨中方向长度不小于 1 倍梁高范围内，箍筋间距取用 100mm 成都理工大学桥梁工程课程设计 18 由上述计算，箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置为 2 8 双肢箍筋，在由支座中心至距支点1200mm段，箍筋间距可取为 100mm，其他梁段箍筋间距为 250mm。箍筋配筋率为：当间距 Sv=100mm时，sv=)bS/(vvsA=100.6100%/(100180)=0.56%当间距 Sv=250mm时，sv=)bS/(vvsA=100.6100%/(250180)=0.22%均满足最小配箍率 HRB235钢筋不小于 0.18%的要求。4.3.5 弯起钢筋设计（1）最大剪力/dV取用距支座中心 h/2处截面的数值，其中混凝土与箍筋共同承担的剪力/CSV不小于 60%/dV，弯起钢筋（按 45弯起）承担剪力/sbV不大于 40%/dV。（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 h/2处由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。由内插法可得，距支座中心 h/2处的剪力效应 Vd为 146.0898.753.098.7146.08495dVKN=471.83KN 则，dcs6.0 VV=0.6471.83KN=283.10KN dsb4.0 VV=0.4471.83KN=188.73KN 相应各排弯起钢筋位置及承担的剪力值见于下表：弯起钢筋的位置与承担的剪力值计算表 钢筋排次 弯起钢筋距支座中心距离（mm）承担的剪力值（KN）1 1025 187.2 2 2115 153 3 3169 103.1 4 4204 53.1 各排弯起钢筋的计算。与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载力按下式计算：ssd3sbsinf1075.0V 成都理工大学桥梁工程课程设计 19 式中，cdf弯起钢筋的抗拉设计强度（MPa）sbA在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋的总面积（mm2）s弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角 sdf=280MPa，s=45，所以各排弯起钢筋的面积计算公式如下：14857.045sin2801075.0sinf1075.0sb3sbssd3sbosbVVVA 计算得每排弯起钢筋的面积如下表：每排弯起钢筋面积计算表 弯起排数 每排弯起钢筋计算面积sbA（mm2）弯起钢筋数目 每排弯起钢筋实际面积sbA（mm2）1 1260 2 32 1609 2 1030 2 32 1609 3 694 2 32 760 4 357 2 32 760 主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载力验算：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，则钢筋的重心位置也不同，有效高度 ho的值也不同。为了简化计算，可用同一数值，影响不会很大。2 32 钢筋的抵抗弯矩 M1为 2 22 钢筋的抵抗弯矩 M2为 跨中截面的钢筋抵抗弯矩 m1811kN=)2012.0025.1(1046.631028043M 第一排钢筋弯起处正截面承载力为 mk74.45984.216279.458218111NM 第二排钢筋弯起处正截面承载力为 成都理工大学桥梁工程课程设计 20 mk53.91884.216279.458118112NM 第三排钢筋弯起处正截面承载力为 mk32.137784.216279.458018113NM 第四排钢筋弯起处正截面承载力为 mk16.159484.216179.458018114NM 第五排钢筋弯起处正截面承载力为 mk18115NM 钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载力 梁区段 截面纵筋 有效高度 （mm）受压区高度 x（mm）抗弯承载力（kN。m）支座中心1 点 2 32 1147 12 459.74 1 点2 点 4 32 1129 24 918.53 2 点3 点 6 32 1111 37 1377.32 3 点4 点 6 32+2 22 1099 43 1594.16 4 点 6 32+4 22 1086 48 1811 全梁抗弯承载力校核图 成都理工大学桥梁工程课程设计 21 2N2梁跨中线13412342N42N32N12N52h/2h/2q11223344支座中心线抵抗弯矩图弯矩包络图459.74918.531377.321594.161779.571811 梁的弯矩包络图与抵抗弯矩图 4.3.6 斜截面抗剪承载力复核 斜截面抗剪强度验算位置为：（1）距支座中心 h/2处截面。（2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(3）锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面。（4）箍筋数量或间距有改变处的截面。（5）构件腹板宽度改变处的截面。成都理工大学桥梁工程课程设计 22 2N2梁跨中线2N42N32N12N5q11223344支座中心线抵抗弯矩图弯矩包络图459.74918.531377.321594.161779.5718111-12-23-34-4495146 斜截面抗剪验算截面图式 进行斜截面抗剪验算的界面有：距支点 h/2处截面 1 1，相应的剪力和弯矩设计值分别为：dV=416.33KN dM=711.87KNm 距支点中心 1025mm处截面 2 2（第一排弯起钢筋弯起点），相应的剪力和弯矩设计值分别为：dV=398.36KN dM=849.09KNm 距支点中心 2115mm处截面 3 3（第二排弯起钢筋弯起点及箍筋间距变化处），相应的剪力和弯矩设计值分别为：dV=349.73KN dM=1173.17KNm 距支点中心 3169mm处截面 4 4（第三排弯起钢筋弯起点），相应的剪力和弯矩设计值分别为：dV=302.80KN dM=1420.34KNm 成都理工大学桥梁工程课程设计 23 距支点中心 4204mm处截面 5 5（第四排弯起钢筋弯起点），相应的剪力和弯矩设计值分别为：dV=256.78KN dM=1600.27KNm 验算斜截面抗剪承载力时，应该计算通过斜截面顶端正截面内的最大剪力dV和相应于上述最大剪力时的弯矩dM。最大剪力在计算出斜截面水平投影长度 C 值后，可内插求得。受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为：sbcsdoVVV sbcsoVV ssbsd3sbsinf1075.0AV svsvkcu,o331csff6.02bh1045.0）（PV 式中，csV斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力设计值（KN）sbV与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力设计值（KN）sbA斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积（mm2）1异号弯矩影响系数，简支梁取值为 1.0 3受压翼缘的影响系数，取 1.1 sv箍筋的配筋率，sv=)bS/(vvSA 计算斜截面水平投影长度 C 为 C=0.6mho 式中，m 斜截面受压端正截面处的广义剪跨比，）（oddh/mVM，当 m3.0，取 m=3.0 dV通过斜截面受压端正截面内由使用荷载产生的最大剪力组合设计值 dM相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值（KNm）ho通过斜截面受压区顶端处正截面上的有效高度，自受拉纵向主钢筋的 合力点至受压边缘的距离（mm）为简化计算可近似取 C 值为 Cho（ho可采用平均值）斜截面 1 1：斜截面内有 2 32 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100=779.011471801608100 成都理工大学桥梁工程课程设计 24 sv=)bS/(vvSA=100.6/(180250)=0.224%则有，NVk49.182195%224.040779.06.0211291801045.01.10.13cs1 斜截面截割两组弯起钢筋 2 32+2 32，故 sb1V=Nk55.47745sin216082801075.03 cs1V+sb1V=182.49+477.55=660.04KN416.33KN 斜截面 2 2：斜截面内有 2 32 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100=791.011291801608100 sv=)bS/(vvSA=100.6/(180250)=0.224%则有，NVk13.180195%224.040791.06.0211111801045.01.10.13cs2 斜截面截割两组弯起钢筋 2 32+2 32，故 sb2V=Nk57.67545sin32172801075.03 cs2V+sb2V=180.13+675.57=855.7kN389.36kN 斜截面 3 3：斜截面内有 4 32 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100=608.1111118021608100 sv=)bS/(vvSA=100.6/(180250)=0.224%则有，NVk50.211195%224.040608.16.0210991801045.01.10.13cs3 斜截面截割两组弯起钢筋 2 32+2 22，故 sb3V=Nk63.35145sin76016082801075.03 成都理工大学桥梁工程课程设计 25 cs3V+sb3V=211.50+351.63=563.13 kN 349.73 kN 斜截面 4 4：斜截面内有 6 32 纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为：P=100=44.210991804826100 sv=)bS/(vvSA=100.6/(180250)=0.224%则有，NVk59.236195%224.04044.26.0210861801045.01.10.13cs4 斜截面截割两组弯起钢筋 2 22+2 22，故 sb4V=Nk71.22545sin27602801075.03 cs4V+sb4V=236.59+225.71=462.3kN 302.80kN 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力不足而破环的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成的，故当受弯构件的纵向钢筋和箍筋满足规范构造要求，可不进行斜截面抗弯承载力计算。5.横隔梁内力计算 （1）纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时 成都理工大学桥梁工程课程设计 26 kNyPqPkkoq21.131)12221285.3215.10(21)(21 kNqPror66.821285.325.2 计算剪力时 kNPoq45.15721.1312.1（2）绘制中恒隔梁的内力影响线 P=1 作用在 1梁时：P=1 作用在 9梁时：P=1 作用在 5梁时：(3)绘制剪力影响线 1主梁处左截面 右剪力影响线：P=1 作用于计算截面的右边时 右 即 3 5 1.011ii P=1 作用于计算截面的左边时 111 RQ右 即 6 4 9.0111ii 右剪力影响线如下图 成都理工大学桥梁工程课程设计 27 75165075123456789200200200200200200200200R1横向分布影响线R3横向分布影响线R2横向分布影响线R4横向分布影响线R5横向分布影响线0.1710.1560.1260.1110.1410.0960.0810.0660.0510.3510.2910.2310.1710.1110.0510.0090.0690.1290.2910.2460.2010.1560.1110.0660.0210.0240.0690.2310.2010.1710.1410.1110.0810.0510.0210.0090.1110.08330.05550.02780.02780.05550.08330.111 成都理工大学桥梁工程课程设计 28 M4-5影响线Q 影响线3.4425.7362.2242.1511.7761.2240.1260.6490.351Poq公路-级1.4761.3390.2140.9890.314Poq公路-级0.8390.7040.6070.4720.3740.2390.1420.007（4）截面内力计算 将求得的计算荷载 在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载并计入冲击影响（），则得下表：截面内力计算 公路-级 弯矩 mkNPMoq85.1139)314.0989.0476.1151.2339.1214.0(21.13134.1)1(54 剪力 右 kNPQoq97.713)007.0142.0239.0374.0472.0607.0704.0839.0(45.15734.1)1(1 （5）内力组合（鉴于横隔梁的结构自重内力甚小，计算中可略去不计）承载能力极限状态内力组合 基本组合 ，右 正常使用极限状态内力组合 成都理工大学桥梁工程课程设计 29 短期效应组合 ，右 5 主梁变形验算 跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩mkN5.592GKM，汽车产生的最大弯矩（不及冲击系数）为m91.5kN5，人群产生的最大弯矩为m1.8kN1，主梁开裂构件等效截面的抗弯刚度29mN10750.1B（1）验算主梁的变形 可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度：cm58.26001550600cm97.0m0097.01075.1485.1510)8.115.5917.0(56.148)(56.19232LBLMMfGKs（2）预拱度计算 cm97.0160015501600cm33.2m0233.01075.1485.1510)8.115.5917.05.592(56.14856.19232LBLMfs 应设计预拱度 cm84.11075.1485.15102/)8.115.5917.0(5.59256.148)21(56.19232BLMMfGK 应做成平顺曲线 6.支座的设计计算 由以上计算可知支座压力标准值 ，其中结构自重引起的反力标准值成都理工大学桥梁工程课程设计 30 ，公路一级和人群荷载引起的支座反力标准值分别为 319kN和 5.26kN；公路一级和人群荷载 作用下产生的跨中挠度 f=9.7mm，根据气象资料，主梁的计算温差 。（1）确定支座的平面尺寸 选定支座的平面尺寸为 ，采用中间层橡胶片 t=0.5cm。计算支座的平面形状系数 S：故得橡胶支座的平均容许压应力 。计算橡胶支座的弹性模量 验算橡胶支座的承压强度 （2）确定支座的厚度 主梁的计算温差为 ，温度变形由两端的支座均摊，则每一支座承受的水平位移 为：为了计算汽车荷载制动引起的水平位移 ，首先要确定作用在每一支座上的制动力 ：取 确定需要的橡胶片总厚度 橡胶片总厚度计算 不计汽车制动力 计入汽车制动力 桥规的其他规定 选用 4 层钢板和 5 层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚 0.25cm，中间层厚 0.5cm，薄钢板厚 0.2cm，则：橡胶片总厚：且 合格 支座总厚 （3）验算支座的偏转情况 计算支座的平均压缩变形：，成都理工大学桥梁工程课程设计 31 按桥规规定，尚应满足 ，即 合格 计算梁端转角：由关系式 和 可得 设结构自重作用下，主梁处于水平状态。已知公路一级荷载下的跨中挠度 f=0.97cm，代入上式得：验算偏转情况：，即 ，合格（4）验算支座的抗滑稳定性：计算温度变化引起的水平力：验算滑动稳定性：则 合格 以及 合格 结果表明支座不会发生相对滑动。成都理工大学桥梁工程课程设计 32