一、设计资料1 .主梁跨径和全长 标准跨径：Lb=20.00m （墩中心距离）计算跨径：L = 19.50m （支座中心距离）主梁全长 L= 19.96m （主梁预制长度）2. 桥面净空净16+ 2 X 0.75 （人行道）+ 2X 0.25（栏杆）车道数：4车道，横向折减系数：Z =0.673. 设计荷载公路-I 级：qk=10.5 kN/m , p k =238 kN人群：qr = 3.5KN/m2冲击系数：二0.3安全等级：2级，结构重要性系数：丫 0= 1.04. 材料钢筋一一直径12mm时采用II级钢筋，其余采用I级钢筋。 混凝土一一主梁采用C40,人行道、栏杆及桥面铺装采用 C25。混凝土力学指标表项目F ck(MPaFtk(MPaFcd(MPaFtd(MPa弹性模量E（MPa剪切模量G（MPa泊松比热膨胀 系数aC4026.82.418.41.6532500130000.20.00001钢筋力学指标表项目HRB335R235f sk (MPa335235f sd( MPa280195fsd( MPa280195弹性模量Es （ MPa2000002000005 主梁结构尺寸m 4成桥阶段梁的横裁胃(JTG D62-2004)。设计依据1、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范2、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)。二、设计内容以下内容为4号主梁的设计计算过程。（一）主梁作用效应计算1）永久作用效应计算结构自重集度主梁gi=0.18 X 1.3+ 0.2X 0.08X 2+ (0.14+ 0.08)/2 X 0.71 X 2 X 24=10.1kN/m横 隔 梁中 主 梁rt 0.18+ 0.16g2 =(2 0.18 )X(1.11-0.08 讯0.14 0.08)X0.91 JxX5 X24 H9.5 =1.969kN/m边主梁1g2 = g2 =.985kN / m2桥 面 铺 装 层g3 =卩02 X16 X23 +(0.06 +.1； 16 忽4号主梁的横向分布系数: 1、计算梁端横向分布系数 方法：杠杆原理法1= 4.658kN/m栏杆和人行道g4 =5X2 *9=1.11kN/m合计中主梁g =10.1+1.969 + 4.658+1.11 =17.837kN/m边主梁g =10.1 +0.985 +4.658 +1.11 =16.853kN /m4号主梁结构自重产生的内力梁端支点处1/4跨截面处跨中截面处剪力Q (kN)173.9186.960弯矩 M (kN/m)0635.86847.81公路一I级：mq n _ 1 0.35 0.12 = 2=0.725人群荷载：mor = n = 02、计算跨中横向分布系数方法：修正偏心受压法宽跨比：B/L = 18/19.5 = 0.923 0.5故需考虑主梁的抗扭刚度，因此用修正偏心受压法计算(1)截面重心位置截面计算示意图2 2ay(200 18 )X11 一2+ 130 X18 一2(200-18 )X11+ 130 X18=37.57 cm(2)截面抗弯惯性矩01274(200-18 )X113I 二121+(取:G=0.425E , E =1.021)+182 Xllx 37.57-11J8*30 + 18 X130&65-3 7.5)7、 2.丿 124=0.07135 m4(3) 截面抗扭惯性矩mI l 八 cbt；i J对主梁翼缘：111t=0.055 1故取：C1=b 2003对主梁肋部：t0.18 =0.151C2=0.301b 1.1913Il = X113 X20G0. 3 0111 91 83 34=0.002976 m(4) 横向分布系数的折减系数121 1.021 X0.425 10.00297 一0.07135 1 器=0.9792(5) 跨中横向分布系数l.3n 1.9n4350.1804 0.17634/6 a- = 8262 42 22 0i丄=240_ 1 Q a 4n44 n十卩9、a2i =1=吉 0.9792 X-240 = 0.12741Q a 4 a 6n 46二 十 p飞 Z a2i =1=j - 0.9792 X-240 = 0.09479荷载横向分布影响线的零点至4号梁位的距离x:x-40.0 94 7 9x 0.1 2 7 4x = 15.627m影响线的零点至1号梁位的距离 X1=15.627+6 =21.627 m1号梁位处横向分布影响线的竖标值：2627 汇 0.1 274= 0.176315.627汽车荷载：4 Xf X 210-0.52.33.65.46.78.59.81 1.-12.-14.7=0.5717人群荷载:= 216270.5 O.1763= 0.180421.6273）汽车、人群作用效应计算4号主梁荷载横向分布系数何载位置公路一I级人群何载计算方法跨中me0.57170.1804杠杆原理法支点mo0.7250修正偏心受压法均布荷载和内力影响线面积计算公路一I级中集中荷载计算计算弯矩效应是：Pk= 180 360 T8019.5-5= 238 kN/mIL 50 -5计算剪力效应是：Pk= 1.2X 238 = 285.6 kN/m根据规范，计算T梁时：冲击系数卩二0.3由图纸知，全桥设计车道为4车道，故取横向折减系数：Z =0.67计算公式:汽车荷载：S汽二 1 u ZmcqkmiPkW人群荷载：SA = mcqr Q主梁跨中截面及1/4跨截面处的弯矩和剪力截 面荷载类型qk or qr(kN/m )Pk(kN)1 + umeZQ or yS (kN -m or kN)M I/2公路一I级10.52381.30.57170.6747.53370.91826.26P 4.875862.31人群3.50.180447.5330.0131.01M I/4公路一1级10.52381.30.57170.6735.648278.19619.673.656646.69人群3.50.180435.64822.5122.51Ql/4公路一1级10.5285.61.30.57250.675.48442.86135.54:0.75159.42人群3.50.17955.4843.453.45Ql/2公路一1级10.5285.61.30.57170.672.4419.0483.860.5106.13人群3.50.18042.441.541.54Mo = 0梁端支点处的弯矩和剪力 由简支梁的受力性质可知: 支点处的剪力：4.9 E0.57170.7251 9.5 mC.1SO4Q均 =1.3 0.67 10.5 0.5717 9.75 4.9 0.725-0.5717 0.916 2=54.12 kNQ集= 1.3 0.67 0.725 285.6 1= 180.35 kN汽车荷载：Q0 = 54.12 180.35 二 234.47kN人群荷载；Q人二 3.519.5 0.1 804 2- 4.9 0.1 8 041.04 1 6 2=4.54 kN4号主梁内力组合序 号荷载类别弯矩 M (kN m)剪力Q (kN)0L/4L/20L/4L/2结构自重0635.86847.81173.9186.960汽车何载0619.67826.26234.47135.5383.86人群何载022.5130.014.543.451.54按承载能力极限状态组合（1.2X+1.4X +0.8X 1.4X ）01665.782207.75542.03297.96119.13按正常使用极限状态短期组合（+/1.3X 0.7+）01332.73按正常使用极限状态长期组合（+0.4X（/1.3+）01114.05按承载能力极限状态设计时的控制内力：L/2 截面：M = 2207.75 kN m , Q = 119.13 kN 支点截面：Q = 542.03 kN（二）主梁截面配筋设计T梁受压翼缘有效宽度计算：a 按简支梁计算跨径的1/3考虑：19500/3 =6500 mmb、 按两梁平均间距考虑：2000 mmc、 按公式计算：bf 二b 20 12hf =180+12X 110 = 1500 mm1）T梁正截面设计、截面设计2 28（架立钢筋）iiimi122d3J4c566单位（mm）计算示意图 拟采用焊接钢筋骨架，故设as = 30+0.7h =30+0.7X 1300 =121 mm截面有效高度:h0 = 1300 -121 = 1179 mm 判定T梁截面类型rh；、f110、上Gbfhf h0 =18.4心500心10父 1179M0I 2 丿 M (=2208 kN m)此截面属于第一类T形截面。 求受压区高度理( x%Md 兰 Mu = fcdbfx he-I 2丿AfcdbfX 18.4 500汇 70A fsd2802=6900 mm根据钢筋直径规格，梁受拉主筋采用：12 28截面面积As=7390 mm2 6900 mm2钢筋叠高层数为6层。混凝土保护层厚度