桥梁工程课程设计任务书装配式钢筋混凝土简支空心板桥设计一、设计资料1 .标准跨径：13m2 .计算跨径：计算跨径12.5m3 .桥面宽度：净-9+2 0.5m防撞护栏，桥面铺装为0.08mC40混凝 土铺装+0.06m沥青混凝土面层，桥面横坡为双向1.5%，桥面横坡由 铺装层形成。4 .设计荷载：公路-H级5. 材料：(1) 钢筋，其技术指标见表1;(2) 混凝土及其技术指标见表2,主梁混凝土为C40,防撞护栏C30，桥面铺装混凝土为C40,沥青混凝土容重为23 KN/m3混凝土容重为25 KN/m3。钢筋技术指标表1种类弹性模量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度R235(MPa52. 1 10195195235HRB400 级( Mpa2. 0 105330330400混凝土技术指标表2材粘项冒鑫数C40R t-T -.- 26.SMPa2.40MP1谏计遙1 &13_+XIPa杭丘谏计强菱仁1.S5MP1抗丘建性淒量E：32 5 00 MPa计篡苗料容芟p26kNmj0,00001C30混避土20,lMPa2.0LMPa抗压设计至度站13_8MPa.抗拉设计强變f=1139MPa抗弹性嚷量E：315(H)MPa计算紂斜容堇p26kNm0.00001二、设计计算内容：1. 主梁几何特性计算2. 恒载内力计算3. 荷载横向分布计算（支点处采用杠杆法，跨中采用铰接板法）4. 活载内力计算5. 荷载组合。确定用于配筋计算的最不利作用效应组合6. 主梁配筋计算（依据结构设计原理进行）7. 绘制内力包络图8绘制主梁一般构造图和配筋图（A3图幅，要求手绘）9. 裂缝宽度验算10. 主梁变形验算11.绘制主梁一般构造图和结构图三、设计依据：公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)桥梁工程姚玲森编桥梁工程绍旭东结构设计原理叶见曙或张树仁编四、结构尺寸4*占乍1641000/900:S 二AH- .E4th13DOtZDlo5.1265*)32f 126Fi图1全桥主梁横断面图3边板横断面图图2中板横断面图钢筋混凝土空心板设计计算书一：基本设计资料1:跨度和桥面宽度（1）标准跨径：13m（2）计算跨径:12.5m（3） 桥面宽度（桥面净空）：双向行驶，净9+2*0.5m护栏（4）设计荷载：公路二级，无人群荷载（5）主梁预制长度：12.7m（6）结构重要性系数；？0=12:主要材料（1）混凝土：混凝土空心简支板和铰接缝采用 C30混凝土 ;桥面铺装 上层采用0.07m的沥青混凝土，下层为0.08m的C40混凝土。沥青重 度按23KN/?计算，混凝土重度按25KN/?计。（2）钢筋：主筋采用HRB40C钢筋。二：构造形式及截面尺寸（1） 本桥为C30钢筋混凝土简支板，由7块宽度为1.32m的空心板 连接而成（2）桥上横坡为双向2%坡度由下部构造控制（3）空心板截面参数：单块板高为0.8m,宽为1.32m，板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆（4）C40混凝土空心板抗压强度标准值?26.8MPa ,抗压强度设计值？?=18.4MPa,抗拉强度标准值？?=2.40MPa,抗拉强度设计值?=1.65MPa,C30混凝土的弹性模量为？?=3.25* 104MPa三；空心板截面几何特性计算1毛截面面积计算?=4884?已知？?=3997489?=12?2=18 b=114 h=684?分？26 ?=?4 =10.0156* 106?4西+2?/? 2等效图15?四主梁内力计算1永久作用效应计算；(1)空心板自重(一期结构自重)？：?=4884*10-4 *25=12.21KN/m(2)桥面系自重(二期结构自重)？：?= (12.14+10*0.08*25+10*0.06*23 ) /7=6.563KN/m由上述计算得空心板每延米总重力为；G=12.21+6.563=18.773KN/m由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果如下表1表1:简支空心板永久作用效应计算表作 用 种 类作用(KN/m计算跨径/m作用效应-弯矩M/KN*m作用效应-剪力V/KN跨中1/4跨支点1/4跨跨中?12.2112.5238.4766178.857476.312538.15630?6.56312.5128.183696.137741.018820.50940G18.77312.5366.6602274.9951117.331358.665702可变作用效应计算根据？公通规?,公路-II级车道荷载的均布荷载标准值？?和集中荷载标准值？?；?=0.75*10.5KN/m=7.875KN/m计算弯矩时，QGC O7A?=【50 5(12.3-5)+270 *0.75KN=157.5KN计算剪力时?=157.5*1.2KN=189KN(1)冲击系数和车道折减系数计算：结构的冲击系数 卩与结构的基频 f有关，故应先计算结构的基频：f= ? /?=3.14159 3.25?10 10?3.99749?10 -2 =& 265Hz 2? V? 2?12.5 22358.8其中？?=?=葺?斗 kg/m=1913.66kg/m由于1.5Hz二fv=14Hz故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为卩=0.17671nf-0.0157=0.357本算例桥梁净宽9+2*0.5，最多2车道布载，故折减系数为E =1.0(2)汽车荷载横向分布系数计算跨中和1/4处的荷载横向分布系数取？?气=0.3265 交点至1/4处的荷载横向分布系数取？?气=0.5 空心板刚度参数:? c132 O 3 99749?10 6Y =5%（ h=5.8（面）21?=0.02582在求得刚度参数丫后，即可依板数及所计算板号在车道荷载作用下的 荷载横向分布影响线值，由此画出各板的横向分布影响线，并按横向 不利位置布载。由于桥梁横断面结构对称，故只需计算1-4号板的横 向分布影响线坐标值。2号梁Y12345670.0220219817013511196990.042352321851279169590.02582211.603207.894174.365132.672105.1888.14379.56(3) 可变作用效应计算车道荷载效应：计算车道荷载引起的空心板跨中及 L/4处截面的效应(弯矩和剪力)时，均布荷载标准值？应满布于使空心板产生最不利 效应的同号影响线上，集中荷载标准值？?只作用于影响线中一个最大影响线峰值处，为此需绘制出跨中弯矩、跨中剪力、L/4处截面弯矩、L/4处截面剪力影响线图，如图所示1跨中截面卩=0.357弯矩计算：?二L/4=3.125m=0.3265? =7.875?=0.5*(L/4)*L=19.53m 2?汽 = E m(?+?)=210.92KN/m(不计冲击时)?汽 = (1+u)E m(?3?+?)=286.21KN/m(计冲击时)剪力计算有： ？?=0.5?=0.5*L/2*L/2=1.5375?汽=三 m(?+?=34.87KN(不计冲击时)?汽= (1+a)E m(?/?+?l=47.32KN(计冲击时)2: 1/4截面处V ,11 11L1 110250.75弯矩计算: 亠 1 ?有？?= 3L/16=2.344m?=22L=14.648m2?汽=E m(?+?)=158.2KN/m(不计冲击时)?汽 = (1+u)E m(?+?)=214.68KN/m(计冲击时)剪力计算：有？?=0.75?=! 33L=3.5156m2 4 4?汽=三 m(?+?=55.32KN(不计冲击时)?汽= (1+u)E m(?+?)=75.07KN(计冲击时)3支点截面剪力?汽= E m(?+?=115.59KN(不计冲击时)?汽= (1+u)E m(?+?9=156.86KN(计冲击时)R一50.3265L89kn/n7,875kN/mb1 1 H H 1l13作用效应组合根据作用效应组合，选取四种最不利效应组合：短期效应组合、长期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2表2作用效应组合表序号何载作用跨中截面四分点截面支点截面?(KN*m)(KN)(KN*m)(KN)(KN)1第一期作用238.840178.8638.1676.312第二期作用128.18096.1420.5141.023总永久作用（=1+2）366.660275.0058.67117.334可变作用（汽车不计冲击）210.9234.87158.2055.32115.595可变作用（汽车计冲击）286.2147.32214.6875.07156.866标准组合（=3+5+6）652.8747.32489.68133.74274.197短期组合（=3+07*4+6）514.3024.41385.7497.39198.248极限组合(=1.2*3+1.4*5+0.8*1.4*6)840.6966.25630.55175.50360.409长期组合(=3+0.4*4+0.4*6 )451.0313.95338.2880.80163.57五持久状况承载能力极限状态下的截面设计、配筋与验算1配置主筋口 E*13E假设截面受压区咼度x=?设有效咼度？o =h