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桥梁工程课程设计
（一）设计资料
1、桥面净宽:净7+2×0.75人行道
2、主梁跨径及全长
标准跨径：lb=13.00m（墩中心距离）
计算跨径：l=12.50m（支座中心距离）
主梁全长：l全= 12.96m（主梁预制长度）
3、设计荷载：汽车Ⅰ级；人群荷载4.0。
4、材料:
钢 筋：主筋用Ⅱ级钢筋，其他用Ⅰ级钢筋。
混凝土：25号。
5、桥面铺装：沥青表面处厚2cm（重力密度为23），C25混凝土垫层厚9cm（重力密度为24），C30T梁的重力密度为25。
6、T梁简图如下：
图1 横剖面
图2 纵剖面
图3 主梁截面尺寸(尺寸单位：cm)
（二）设计步骤方法
一、行车道板计算
（1）恒载及内力
1、每延米板上的恒载g：
沥青混凝土面层g1：
C25混凝土垫层g2：
T梁翼板自重g3:：
合计：
2、每米宽板条的恒载内力
弯矩
剪力
（2）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，轮压分布宽度如图，车辆荷载后轮着地长度为，宽度则：
恒载对于悬臂根部的有效分布宽度：
冲击系数：
作用于每米宽板条上的弯矩和剪力为：
（3）荷载组合
恒+汽：
所以行车道板的设计内力为：
二、主梁的荷载横向分布系数计算
1、杠杆原理法求支点截面的横向分布系数
1号梁的荷载横向分布影响线如图4（b）所示：
图4 杠杆原理法计算横向分布系数（尺寸单位：cm）
对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.80m，两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m，车轮距离人行道缘石最少为0.50m。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，就克得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值为：
车辆荷载：
人群荷载：
所以1号梁在车辆荷载和人群荷载横向分布系数分别为：
2、偏心压力法求跨中截面的横向分布系数
此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长度比为：
故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc。
本桥各根主梁的横截面均相等，梁数，梁间距1.60m，则：
1号梁横向影响线的竖标值为：
由和绘制1号梁横向影响线，如图5（b）所示，并确定汽车荷载的最不利荷载位置。
设零点至1号梁位的距离为，则：
解得:
设人行道缘石至1号梁轴线的距离为，则：
所以1号梁的荷载横向分布系数为：
车辆荷载：
人群荷载：
图5 偏心压力法横向分布系数（尺寸单位：cm）
三、主梁内力计算
（1）恒载内力计算
1、恒载集度
主梁：
横隔梁：
对于边主梁：
对于中主梁：
桥面铺装层：
栏杆和人行道：
作用于边主梁的全部恒载g为：
作用于中主梁的恒载强度为：
2、恒载内力
计算边主梁的弯矩和剪力，计算图示如图6所示，则：
图6 恒载内力计算式
各计算截面的剪力和弯矩值，如表1所示。
表1 边主梁恒载内力
内力
截面位置x
剪力Q(kN)
弯矩M()
（2）活载内力计算
1、荷载横向分布系数汇总
梁号
荷载位置
公路-Ⅰ级
人群荷载
边主梁
跨中
0.538
0.684
支点
0.438
1.422
2、计算公路-Ⅰ级荷载的跨中弯矩
翼梁的换算平均高度：
主梁截面重心位置：
结构跨中截面的惯矩：
结构跨中处单位长度质量：
C30混凝土弹性模量：
所以简支梁桥的基频：
因为，所以
双车道不折减，
，
得到：
3、计算人群荷载的跨中弯矩：
4、计算跨中截面车道活载的最大剪力
鉴于跨中剪力影响线的较大坐标位于跨中部分，如图7，故也采用全跨统一的荷载横向分布系数来计算。
的影响线面积：
故得：
5、计算跨中截面人群荷载最大剪力
6、计算支点截面车道荷载最大剪力
作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线，如图8所示。
横向分布系数变化区段长度：
对应于支点截影响线的荷载布置，如图8（a）所示。
影响线面积为：
因此，
附加三角形荷载重心处的影响线坐标为：
,且
所以可得：
故公路-Ⅰ级荷载的支点剪力为：
7、计算支点截面人群荷载最大剪力
人群荷载横向分布系数如图8（b）所示。
人群荷载的支点剪力为：
图7 跨中剪力计算图示
图8 支点剪力计算
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