課程名稱：《橋梁工程概論》
設計題目：預應力混凝土簡支t形梁橋
院系： 土木工程系
專業： 鐵道工程
學號姓名
第1章設計資料及構造布置
一、 設計資料
1.橋跨及橋寬
計算跨徑：
橋面寬度：
2.設計荷載：
公路一ⅱ級，人群荷載：，行人路重力取。
3.設計依據
(1).交通部頒《公路工程技術指標》（jtg b01-2003）；
(2).交通部頒《公路橋涵設計通用規範》（jtg d60-2004）；
(3).交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》（jtg d62-2004）.
二、 橫截面布置
1. 主梁間距與主梁片數
本課程設計中翼板寬度為2000mm，由於寬度較大，為保證橋梁的整體受力效能，t梁上翼緣板之間採用鋼板連線。選用5片主梁，如圖1-1所示：
圖1-1 結構尺寸圖（尺寸單位：mm）
2. 主梁跨中截面主要尺寸擬定
（1） 主梁高度
預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/15-1/25之間，標準設計中高跨比約在1/18-1/19之間。本課程設計採用1750mm的主梁高度。
（2） 主梁截面細部尺寸
（3） 在預應力混凝土樑中腹板內主拉應力較小，腹板厚度一般由布置預製孔管的構造決定。同時從腹板本身的穩定性條件出發，腹板厚度不宜小於其高度的1/15，因此取腹板厚度為200mm。
按照以上擬定的外形尺寸，就可以繪出預應力梁的跨中截面圖（見圖1-2）
圖1-2 跨中截面尺寸圖（尺寸單位：mm）
（4） 根據cad計算截面幾何特性
三、 橫截面沿跨長的變化
如圖1-1所示，本設計主梁採用等高形式。橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變，為布置錨具的需要，在距離樑端7000mm處在5410mm的範圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬。
四、 橫隔梁的設定
為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設定一道橫隔梁。本設計在橋跨中點和四分點設定5道橫隔梁，其間距為7.0m，段橫隔梁高度為1350mm，厚度均為200mm。
第2章主梁作用效應計算
根據上述梁跨結構縱橫截面的布置，並通過可變荷載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求出各主梁控制截面的永久作用和最大可變作用效應，由於是小跨徑只需計算跨中截面彎矩和支點截面最大剪力，然後再進行主梁作用效應組合。
一、 永久荷載效應計算
1. 永久計算集度
（1） 預製梁自重
跨中截面段主梁的自重（變截面至跨中截面，長7.0m）
變截面長度（長5.41m）
③支點段梁的自重（長1.59m）
邊梁的橫隔板梁
1） 中橫隔板梁體積
2） 端橫隔梁體積
3） 半跨內橫樑重為
中主梁的橫隔板
主梁永久作用集度
邊梁橫隔板永久作用集度
主梁橫隔板永久作用集度
（2） 二期永久作用
鋪裝6cm厚的混凝土墊層：
2cm瀝青鋪裝：
若將橋面鋪裝均攤給5片梁，則：
欄杆、行人路板
將橋面兩側人行欄，防撞欄，行人路分攤給5片主梁，則：
梁的二期永久作用集度
2. 永久作用效應
設x為計算截面離左支座距離，並令
主梁彎矩和剪力的計算公式分別為：
永久作用效應計算圖
邊、主梁的永久作用效應計算表見表1-1和表1-2
表 1-1
二、 可變作用效應計算
1、衝擊係數和車道折減係數
按《橋規》4.3.2條規定，結構的衝擊係數與結構的基頻有關，因此要先計算結構的基頻。
簡支梁的基頻可採用下列公式計算：
式中：根據橋梁規範，本橋的基頻滿足：，可計算出汽車荷載的衝擊係數為：。
2、計算主梁的荷載橫向分布係數
1) 按剛性橫樑法計算橫向影響線豎座標值：
梁數n=5，梁間距為2m，則：
計算所得的值列於表1-3內
表1-3值
2）計算各梁跨中荷載橫向分別係數：
根據**1-3繪製1、2、3號梁的影響線及最不利荷載布置
圖1-3 各梁跨中影響線圖（尺寸單位：mm）
計算荷載橫向分布係數：
1號梁的橫向影響線如圖1-3
可變作用（求出公路—ii）
二車道故可變作用（汽車）的橫向分別係數為：
可變作用（人群）
2號梁橫向影響線如圖1-3
可變作用（求出公路—ii）
兩車道故可變作用（汽車）的橫向分別係數為：
可變作用（人群）
3號梁橫向影響線如圖1-3
故可變作用（汽車）的橫向分別係數為：
可變作用（人群）
3）支點截面的荷載橫向分布係數
如圖1-4所示，按槓桿原理法繪製荷載橫向分布影響線並進行布載：1、2、3號梁可變作用的橫向分布係數可計算如下：
圖1-4 各梁支點處影響線圖（尺寸單位：mm）
對於1號梁：可變作用（汽車）：
可變作用（人群）：
對於2號梁：可變作用（汽車）：
可變作用（人群）：
對於3號梁：可變作用（汽車）：
可變作用（人群）：
4)各梁橫向分布係數彙總（見表1-4）
表1-4 各梁可變作用橫向分布係數
1號梁可變作用橫向分布係數
2號梁可變作用橫向分布係數
3號梁可變作用橫向分布係數
3、車道荷載的取值
根據《橋規》，公路—ii級的均布荷載標準值和集中荷載標準值為：
計算彎矩時，
計算剪力時，
4、計算可變作用效應
在可變作用效應計算中，本設計對於橫向分布係數的取值做如下考慮：支點處橫向分布係數取，從支點至第一根橫樑段，橫向分布係數從直線過度到，其餘梁段均取。
（1）求1、2、3號了跨中截面的最大彎矩和最大剪力
計算跨中截面最大彎矩和剪力採用直接載入求可變作用效應，圖1-4示出跨中截面作用效應計算圖式。
截面內力計算的一般公式：
式中：——所求截面的彎矩或剪力；
——汽車荷載的衝擊係數，對於人群荷載不計衝擊係數；
——多車道橋涵的汽車荷載折減係數；
——車道荷載的均布荷載標準值；
——使結構產生最不利效應的同號影響線面積；
——車道荷載的集中荷載標準值；
——所載入影響線中乙個最大影響線峰值；
前面已經求得：，所以，；
圖1-4 跨中截面各梁作用效應計算圖
①、1號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（2）求支點截面的最大剪力（見圖1-5 支點截面作用效應截面圖）
圖1-5 支點截面作用效應圖
①、1號梁
可變作用（汽車
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（3）求3/8截面的最大剪力（見圖1-6 3/8截面作用效應截面圖）
圖 1-6
①、1號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（4）求1/4截面的最大剪力（見圖1-7 1/4截面作用效應截面圖）
圖1-7
①、1號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（5）求1/截8面的最大剪力（見圖1-8 1/8截面作用效應截面圖）
圖1-8
（5）求1/8截面的最大剪力（見圖1-8 1/8截面作用效應截面圖）
①、1號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（6）求變截面的最大剪力（見圖1-9 變截面作用效應截面圖）
圖1-9
①、1號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
②、2號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
③、3號梁
可變作用（汽車）效應
可變作用（人群）效應
（3）剪力及彎矩結果彙總
表1-5 各梁的剪力彎矩彙總表
（三）主梁作用效應組合
主梁的作用效應組合值見下表所示。
橋梁工程概論知識點
第一章1 工程 指應用科學知識和實踐經驗，將指定材料製造出具備某種功能 滿足人類需求的產品的技術。2 土木工程 以房屋 橋梁 道路等工程設施為研究物件的學科，是建造各類工程設施的科學技術的統稱。3 橋梁工程 橋梁建築的實體 建造橋梁所需的科技知識 理論研究 規劃 勘測設計 建造和養護維修等 4 橋梁...
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