第一篇：混凝土桥大作业—装配式混凝土简支梁桥荷载横向分布系数计算及主梁内力计算
混凝土桥大作业（一）——装配式混凝土简支梁桥荷载横向分布系数计算及主梁内力计算 目录 第一章 大作业任务概述 3 1.1 大作业目的 3 1.2 设计规范 3 1.3 大作业设计方案 3 1.4 大作业计算基本流程 5 第二章 荷载横向分布系数的计算 6 2.1.支座位置处荷载横向分布系数计算 6 2.2.跨中位置处荷载横向分布系数计算 6 第三章 主梁内力计算 8 3.1.恒载计算 8 3.2.恒载内力 9 3.3.活载计算 10 第四章 主梁内力组合 18 4.1．按承载能力极限状态设计时作用效应的组合 18 4.2.按正常使用极限状态设计时作用效应的组合 19 4.3.作用长期效应的组合 19 第一章 大作业任务概述 1.1 大作业目的 通过大作业实际操作计算，掌握装配式简支梁桥的荷载横向分布系数的计算理论和方法；
通过实际操作，掌握用结构分析的基本方法；
掌握桥梁在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的荷载组合方法 1.2 设计规范 1、中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004，中华人民共和国交通部；
2、中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004，中华人民共和国交通部。
1.3 大作业设计方案 1.3.1 方案概述 大作业设计方案为公路装配式预应力混凝土简支T梁桥，T梁之间采用湿接缝连接。横截面布置示意如图1-1所示,T梁的基本尺寸数据如图1-2所示。T梁按全预应力混凝土或A类部分预应力混凝土设计。
图1-1 单幅桥横截面尺寸(单位:cm)跨径(m)梁长(m)计算跨径(m)41 40.96 39.83 注：尺寸单位cm 图1-2 T梁跨径及横截面尺寸 1.3.2 主要材料 1、混凝土：T梁混凝土C50，湿接缝混凝土C50；
2、预应力钢绞线：7f5钢绞线(fpk=1860MPa，单根面积140mm2)。
相关材料的材料参数查阅《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004第3章(P10-13)。
1.3.3 设计荷载 本课程设计活荷载仅车道荷载，关于车道荷载的相关内容查阅《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004的第4.3条(P23-27)。
1.4 大作业计算基本流程 1、根据桥型方案，确定结构的相关基本尺寸；
2、结构内力计算。对于本课程设计而言，结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根T梁的内力计算。并完成在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相应内力组合；
3、完成计算说明书。
第二章 荷载横向分布系数的计算 在支座位置处荷载横向分布系数按“杠杆原理法”进行计算，而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算 2.1.支座位置处荷载横向分布系数计算 1号梁: 2号梁: 3号梁: 2.2.跨中位置处荷载横向分布系数计算 ，，, 1号梁横向影响线的竖标值为：
2号梁横向影响线的竖标值为：
3号梁横向影响线的竖标值为：
1号梁跨中位置处荷载横向分布系数 2号梁跨中位置处荷载横向分布系数 3号梁跨中位置处荷载横向分布系数 第三章 主梁内力计算 3.1.恒载计算 主梁：
横隔梁：
对于边梁 对于主梁 桥面铺装层：
防撞护栏: 作用于边主梁的全部荷载g为：
作用于中主梁的全部荷载g为：
3.2.恒载内力 弯矩：
剪力：
恒载内力计算图示 主梁恒载内力表 边主梁剪力 边主梁弯矩 中主梁剪力 中主梁弯矩 kN kN.m kN kN.m X=0 900.4 0 932.6 0 X=l/4 450.2 6724.28 466.3 6964.77 X = l/2 0 8965.70 0 9286.36 3.3.活载计算(1)荷载横向分布系数及基本计算资料汇总 梁号 荷载位置 公路--Ⅰ级 1号梁 跨中mc 0.913 支点mo 0.654 2号梁 跨中mc 0.74 支点mo 1.096 3号梁 跨中mc 0.675 支点mo 1.096 简支梁桥的基频: 式中:l—结构计算跨径,为39.83m E—混凝土弹性模量,C50的E=3.55×1010N/m2 Ic—结构跨中截面的惯性矩 Mc—结构跨中处单位长度质量,对于边主梁 对于中主梁 结构跨中截面的惯性矩Ic计算：
中性轴 惯性矩 带入以上数据代入得 对于边主梁：f1=2.612；
对于中主梁：f1=2.566 边主梁：（1+μ）=1+（0.1767ln2.612-0.0157）=1.154 中主梁：（1+μ）=1+（0.1767ln2.566-0.0157）=1.150 ξ=0.67 qk=10.5kN/m；
(2)计算公路--Ⅰ级荷载的跨中弯矩 跨中弯矩图计算图示 1号梁：
2号梁：
：
3号梁：
：
(3)计算公路--Ⅰ级荷载的1/4跨弯矩 1/4跨弯矩图计算图示 1号梁：
2号梁：
：
3号梁：
（4）跨中截面车道活载最大剪力 跨中剪力计算图示 剪力影响线面积 1号梁：
2号梁：
3号梁-（5）1/4跨截面车道活载最大剪力 1/4跨剪力计算图示 剪力影响线面积 1号梁：
2号梁：
3号梁:（6）支点截面车道活载最大剪力 车道荷载支点剪力计算图 a)桥上荷载；
b）m分布图；
c）梁上荷载；
d）QA影响线 1号梁：
2号梁：
3号梁：
第四章 主梁内力组合 4.1．按承载能力极限状态设计时作用效应的组合 Sud--承载能力极限状态下作用效应的组合设计值 γGi—第i个永久作用效应的分项系数，取1.2 γQ1—汽车荷载效应（含汽车冲击力，离心力）的分项系数，取1.4 SGik--第i个永久作用效应的标准值 SQ1k—汽车荷载效应（含汽车冲击力，离心力）的标准值 内力组合结果: 位置 恒载 活载 Sud 车道 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 支点处 900.40 0.00 338.35 0.00 1554.17 0.00 1/4处 450.20 6724.28 285.89 2786.23 940.49 11969.86 1/2处 0.00 8965.70 172.15 3714.36 241.01 15958.94 支点处 932.60 0.00 458.06 0.00 1760.40 0.00 1/4处 466.30 6964.77 230.91 2250.45 882.83 11508.35 1/2处 0.00 9286.36 139.05 3000.11 194.67 15343.79 支点处 932.60 0.00 450.36 0.00 1749.62 0.00 1/4处 466.30 6964.77 210.63 2052.78 854.44 11231.62 1/2处 0.00 9286.36 126.83 2736.59 177.56 14974.86 4.2.按正常使用极限状态设计时作用效应的组合 Ssd--作用短期效应组合设计值 Ψ1j—第j个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击力）取0.7 Ψ1j SQjk—第j个可变作用效应的频遇值 内力组合结果: 梁号 位置 恒载 活载 Ssd 车道 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 一号梁 支点处 900.40 0.00 338.35 0.00 1105.64 0.00 1/4处 450.20 6724.28 285.89 2786.23 623.62 8414.37 1/2处 0.00 8965.70 172.15 3714.36 104.42 11218.78 二号梁 支点处 932.60 0.00 458.06 0.00 1211.42 0.00 1/4处 466.30 6964.77 230.91 2250.45 606.85 8334.61 1/2处 0.00 9286.36 139.05 3000.11 84.64 11112.51 三号梁 支点处 932.60 0.00 450.36 0.00 1206.73 0.00 1/4处 466.30 6964.77 210.63 2052.78 594.51 8214.29 1/2处 0.00 9286.36 126.83 2736.59 77.20 10952.11 4.3.作用长期效应的组合 Sld--作用长期效应组合设计值 Ψ1j—第j个可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力）取0.4 Ψ2j SQjk—第j个可变作用效应的准永久值 内力组合结果: 梁号 位置 恒载 活载 Sld 车道 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 一号梁 支点处 900.40 0.00 338.35 0.00 1017.68 0.00 1/4处 450.20 6724.28 285.89 2786.23 549.30 7690.04 1/2处 0.00 8965.70 172.15 3714.36 59.67 10253.17 二号梁 支点处 932.60 0.00 458.06 0.00 1091.93 0.00 1/4处 466.30 6964.77 230.91 2250.45 546.62 7747.54 1/2处 0.00 9286.36 139.05 3000.11 48.37 10329.88 三号梁 支点处 932.60 0.00 450.36 0.00 1089.25 0.00 1/4处 466.30 6964.77 210.63 2052.78 539.56 7678.78 1/2处 0.00 9286.36 126.83 2736.59 44.11 10238.217 仅供参考
第二篇：C30桥连续梁及盖梁等混凝土配合比计算书(P.032.5R)
C30桥连续梁、盖梁等混凝土配合比计算书
常张高速公路四合同人行天桥连续梁及盖梁等砼设计强度为C30MPa，根据规范要求及施工条件，坍落度采用70-90mm。
水泥采用湖南嘉丰建材有限公司生产的强度等级为32.5R的《新夏》牌普通硅酸盐水泥，其表观密度按3.1g/cm3计算。
粗集料采用桃源大石料厂生产的5-16mm、16-31.5mm两种规格碎石，按5-16mm25%、16-31.5mm75%的比例掺配。经筛分试验符合5-31.5mm的连续级配，其表观密度为2.733g/cm3。
细集料采用洞庭湖大桥砂厂的河砂，细度模数为2.8，其表观密度为2.601g/cm3。混凝土水采用工地饮用水。一． 初步计算配合比
1.确定试配强度fcu.o
设计要求混凝土强度fcu.k=30MPa，混凝土强度标准差按表查取δ=5 则：fcu.0=fcu.k+1.645δ=30+1.645×5=38.2MPa 2．确定水灰比W/C
a..计算水泥实际强度fce
因采用的水泥28d抗压强度实测fce暂时没有资料,水泥强度等级值的富裕系数按常规取rc=1.13，fce=1.13×32.5=36.73 MPa b.计算水灰比
因本单位没有回归系数统计资料, 回归系数按表取αa=0.46，αb=0.07
W/C=(αa×fce)/(fcu.0+αa×αb×fce)
=(0.46×36.73)/(38.2+0.46×0.07×36.73)
=0.43 C.确定水灰比W/C 为保证混凝土必要的强度和耐久性,同时满足施工时混凝土拌和物的和易性,掺入减水剂后确定水灰比W/C=0.46 3.确定单位用水量mwo
根据粗集料的最大粒径及施工要求混凝土拌和物的稠度，查表确定用水mwo=205Kg，4．确定单位水泥用量mco
根据确定的单位用水量mwo和确定的水灰比W/C值，计算水泥用量mco=205/0.46=446Kg。符合JGJ041-2000《桥涵施工技术规范》要求，确定水泥用量为 mco=446Kg。
5．确定砂率值βs
根据水灰比和集料的最大粒，查表确定βs=36%
6．计算砂、碎石材料用量
采用体积法
已知：ρc=3100kg/ cm3，ρg=2733 kg/ cm3，ρs=2601kg/ cmρw=1000 kg/ cm3，非引气混凝土α=1 则：mco/ρc+mgo/ρg+mso/ρs+mwo/ρw+0.01×α=1
βs=mso/(mso+mgo)×100%
446/3100+ mgo/2733+mso/2601+205/1000+0.01×1=1
36%=mso/(mso+mgo)×100%
联立求解得:mso= 619
mgo=1101
因此每立方混凝土材料用量的初步配合比为
水泥：砂：碎石：水：减水剂=446：619：1101：205=1：1.388：2.469：0.46
二．确定基准配合比
按计算初步配合比进行试拌，混凝土拌和物的坍落度、粘聚性及保水性均符合施工规范要求，确定基准配合比为1：1.388：2.469：0.46
1．为了更好地优化配合比，经济合理，在基准配合比的基础上，保持用水量不变，水灰比增减0.02，确定其它两个水灰比W/C=0.44
W/C=0.48
2．水泥及砂、碎石材料用量（算式从略），配合比为
1：1.315：2.339：0.44 水泥用量466Kg.砂613Kg.碎石1090Kg 1：1.466：2.604：0.48 水泥用量427Kg.砂626Kg.碎石1112Kg
三．检验混凝土强度
1．试件按30L料计算（试件记录附后）每个配合比制作2组试件，标准养护7d、28d试压。
2．根据试压的抗压的强度值确定试验室配合比
α、根据配合比确定的材料用量，按下式计算混凝土的表观密度
计算值ρcc=mc+ms+mg+mw
b、按下式计算配合比校正系数δ
δ=ρct/ρcc
ρct为混凝土表观密度测定值
四．换算成施工配合比
按碎石、砂实际含水量换算施工配合比
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