《桥梁工程》课程设计
荷载组合：因为横弯矩影响线的正负面积很接近，并且系预制假设，恒载的绝大部分不产生内力，故组合时不计入横载内力。 按《桥规》4.1.6条，荷载安全系数的采用如下：
M汽（+）=1.4M汽=1.4×99.5=139.3（KN×m）
负弯矩组合1.4（M人+M汽（-））=1.4×（29.94+8.47）=53.77（KN×m） 故横梁内力：
正弯矩由汽车荷载控制：?M+=139.3KN×m； 负弯矩由人群荷载控制：?M-=53.77 KN×m。
（二）横梁截面配筋与验算
(1)正弯矩配筋 把铺装层折算3cm计入截面，则横梁翼板 有效计算宽度为 1/3跨径： 640/3=213cm
b+12hn=15+12×14=183（cm） 按规范要求取小者，即b'=183cm，
图23 横梁翼板有效计算宽度图（单位：cm）
暂取a=8cm， 则h0=103-8=95（cm）按《公预规》 5.2.2条规定：实际焊缝厚度为§=1.2×0.707=0.848(cm)＞0.71(cm)
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第三章 行车道板的计算
（一）计算图示
考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋， 故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算， 图24行车道板示意图（单位：cm）
（二）永久荷载及其效应
(1)每延米板上的恒载：g1=0.02×
固结铰结固结1.0×23=0.46（KN×m） 图 图24行车道板示意图
C25混凝土垫层：g2=0.09×1.0×24=2.16（KN×m） T梁翼缘板自重： g3=0.11×1.0×25=2.75（KN×m）每延米跨宽板恒载合计：
g??gi=5.37（KN×m）
(2)永久荷载产生的效应
弯矩：MAH=-5.37/2× (1.6?0.18)/2=-1.35（KN×m）
'剪力：VAh?（glb?b）/2=5.37×（1.6-0.18）/2=3.81（KN）
2(3)可变荷载产生的效应
公路—Ⅰ极：以重车后轮作用与绞缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载（如图25）
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图25 车后轮作用示意图（单位：cm）
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按照《桥规》4.3.1条规定后车轮着地宽度b2及长度a2为：a2=0.2m b2=0.6m 顺行车向轮压分布宽度：a1?a2?2H=0.2+2×0.11=0.42（m） 垂直行车向轮压分布宽度： b1?b2?2H=0.6+2×0.11=0.82（m）
荷载作用于悬臂跟部的有效分布宽度：（m） a?a1?1.4?2l0=0.42+1.4+2×0.71=3.24
'单轮时：a1?a1?2l0=1.84（m）
按照《桥规》4.3.2条规定，局部加载冲击系数：1+μ=1.3 作用与每米宽板条上的弯矩为：
（0.71-0.82/4）=-12.04（KN×m） MAP=-1.3×（30×2/3.24）
单个轮时：M'AP= -1.3×（32.15/1.84）×（0.71-0.21）=11.61（KN×m） 取最大值：MAP=-12.04（KN×m）
作用与每米宽板条上的剪力为：VAP?(1??)*2P/4a=1.3×60/3.24=24.07（（KN） 基本组合按照《桥规》4..1.6条规定，
恒+汽： 1.2MAh?1.4MAp=-1.2×1.35-1.4×12.04=-18.48（KN×m） 1.2VAh?1.4VAp=1.2×3.81+1.4×24.07=38.27（KN） 故行车道板的设计作用为：MA=-18.48（KN×m） VA=38.27（KN）
（三）截面设计配筋与强度验算
悬臂板根部高度h=14cm，净保护层a=2cm。若选用HRb12钢筋则有效高度h0为：
h0=h-a-d/2=0.14-0.02-0.006=0.114（cm） 按照《公预规》4..1.6条规：
?0Md?fcdbx(h0?x/2) 即21.29 ?13.8×1000×1.0×x×（0.114-x/2）
解方程得：x=0.0145（m）
验算 ?jgh0=0.55×0.114=0.0627（m）>x=0.0145（m）
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第四章 支座计算
采用板式橡胶支座，其设计按《公预规》8.4条要求计算。
（一） 选定支座的平面尺寸
橡胶支座的平面尺寸由橡胶板的抗拉强度和梁端或梁台顶混凝土的局部承压强度来确定。对橡胶板应满足：
?j?N/ab?[?j]
若选定支座平面尺寸ab?21?21?441cm2，则支座形状系数S为：
S?loalob/?tes?loa?lob?
loa?21?1?20cm,lob?21?1?20cm,S?20?20/2?0.5?44.1?9.07
5?S?12，满足规范要求。式中： t------中间层橡胶片的厚度，取t=0.5cm。
橡胶板的平均压应力为??j??10MPa,橡胶支座的剪变弹性模量Ge?1.0MPa（常温下），橡胶支座的抗压弹性模量Ee?5.4GeS2?444.23MPa计算最大支座反力为
N恒?164.78KN，N汽?192.80KN,N人?4.49KN N恒?N汽?N人?362.07
故?j?362.07/441?8.2MPa
??j?[?j]?/[?j]?1.8%?5%（可以选用）
（二） 确定支座的厚度
主梁的计算温差取??35C?温度变形右梁端的支座均摊，则每一个支座承受的水平位移?t为：?t???Tl'/2?10?5?35?(1950?18)/2?0/344cm
计算汽车荷载引起的水平位移，首先须确定作用在每一个支座上的制动力HT 对于20m桥，梁可布置一行车队，汽车荷载制动按《桥规》4.3.6条，为一车道上的10%,一车道上的荷载总重为10.5×19＋238.4=443.15KN，443.15×10%=44.35KN，又要求小于90KN取制动力为90KN。五梁共10个支座，每个支座承受的水平力HT为：
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HT?90/10?9KN
按《公预规》8.4条要求，橡胶层总厚度y应满足：
（1） 不计汽车制动力时：y?2?l?0.688cm （2） 计汽车制动力时：
?t?1.43?l?0.492cm,或?t??l/(0.7?H （3）?t?0.2a?0.2?20?4.0cm
T/2Gab)?0.587cm
选用6层橡胶7层钢板组成橡胶支座。上下层橡胶片的厚度为0.25cm。中间层厚度为0.5cm，薄钢板厚度为0.2cm，则： 橡胶片的总厚度为?t?5?0.5?2?0.25?3cm 支座总厚度为：h??t?6?0.2?4.2cm符合规范要求
（三） 验算支座偏转
支座的平均压缩变形?为：
???N?t/abEe?392.6?0.3/0.2?0.18?434500?0.0753cm按规范要求应满足 ??0.07?t，即
0.0713?0.07?3?0.21cm符合规范要求 梁端转角?为：
设恒载时主梁处于水平状态。已知公路Ⅱ级荷载作用下梁端转角??2.118?10?3 验算基本偏转情况应满足：
??7.13?10?2???/2?2.118?10?2cm满足规范要求。
（四） 验算支座的抗滑稳定性
按《公预规》8.4.3条规定，按下式验算支座的抗滑稳定性： 计入汽车制动力时:?Rck?1.4GeAg?l/te?Fbk 不计入汽车制动荷载时：?RGk?1.4GeAg?l/te
式中：RGk---在结构重力作用下的支座反力标准值，即RGk?164MPa
Ge---橡胶支座的剪力模量，取Ge?1.0MPa
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