20m简支T梁毕业设计

1、厂州大学市政技术学曉毕业论文简支T形桥梁设计班 级：土木工程系 11届道桥 1班学 生： 陈土平(1135131103)指导教师：林煌老师目录一、基本设计资料2二、主梁内力计算 32.1. 恒载内力32.1.1. 恒载集度32.12 荷载内力322荷载横向分布系数计算 42.2.1. 支点荷载横向分布系数 42.2.2. 跨中荷载横向分布系数 52.3. 汽车冲击力系数72.4. 活载内力72.4.1. 计算公路-I级车道荷载的标准值 72.4.2. L/2 处最大内力计算82.4.3. L/4 处最大内力计算102.4.4. 支点处最大剪力计算 122.5. 作用效应组合14三、行车道板计算

2、163.1恒载内力计算（以纵向1m宽的板条进行计算） 163.2. 车辆荷载的内力计算 163.3. 作用效应组合18四、配置钢筋及验算 194.1主梁钢筋筋计算 194.1.1. 计算主梁受拉钢筋的配置 194.1.2. 主筋正截面抗弯验算 204.1.3. 主梁受斜筋配置214.1.4. 主筋弯起后斜截面抗弯强度的验算 234.1.5. 计算主梁箍筋配置244.2. 斜截面抗剪验算254.3. 裂缝宽度验算264.4. 挠度验算274.5. 设置预拱度 30毕业设计总结31结束语32主要参考资料33、基本设计资料1. 标准跨径：20m.2. 桥面净宽：A.净7.5+2 X 1.03. 汽车

3、荷载：公路I级；人行道和栏杆自重线密度按照单侧5KN/m计算。4. 人群荷载：3.5KN/ m25. 主要材料混凝土：混凝土简支T形梁及横隔梁采用 C40混凝土，桥面铺装上层采用 0.03m沥青混 凝土，下层为厚 0.060.13m的C30混凝土，沥青混凝土重度按 23KN m3计，混凝土重度（铺装层）按25KN;m3计。6. 钢材：箍筋采用 HPB30Q受力筋采用 HRB3351/2支点横断面图101/2跨中横断面图10半纵断面图iO由上图，本桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高1.50m,宽1.9m，桥上横坡度为2.0%, 坡度由C30混凝土桥面铺装所控制；设有五根横隔梁。二、主梁内力计算2

4、.1.恒载内力2.1.1. 恒载集度(1) 主梁肋：gi=0.18 1.50.15 (1.90.18)25 = 12.08KN/m(2) 横隔梁(边主梁)：g2 =(1.13-0.150 (1.9-0.18)/2 0.18 5 25/19.5 = 0.97KN /m(3) 横隔梁(中主梁)：g3 = 2 0.97 =1.94KN /m(4) 桥面铺装层：g4=0.03 7.5 23 (0.06 0.13)/2 7.5 25 5 = 4.06KN /m(5) 栏杆和人行道：g5 = 5 2/5 = 2.00 KN /m(6) 边主梁全部集度恒载：g边二 g1 g2 g4 g 12.08 0.97

5、 4.6 2 二 19.65KN / m(7) 中主梁全部集度恒载：9中=g1 g3 g4 g5 =12.08 1.94 4.6 2 = 20.62KN / m2.1.2. 荷载内力经何上述计算结果说明，应该计算中主梁的横在内力为最大，但通常活载内力边主梁最大，在内力效应组合后，往往边主梁控制设计，因此，本算例只计算边主梁的恒载内力。2 2Mx = 4M max/1 x (I - x)二 gl / 2 x - g / 2 x g /2x (I - x)Qx = gl / 2 - g x = g/2 (l -x)各截面计算的剪力和弯矩值列于表2-1 :边主梁的恒载内力表 2-1-1截面位置内力剪

6、力（KN弯矩（KN.m）X=0Q=191.59M=0X=l/4Q=95.79M=700.49X=l/2Q=0M=933.992.2.荷载横向分布系数计算2.2.1.支点荷载横向分布系数（1 ）选择横向分布系数计算方法。当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载分布系数。1号梁：n 0 7 11汽车作用时m0q0. 35 6q 2 2人群作用时m0r二r =1.2372.2.2.跨中荷载横向分布系数(1 )选择横向分布系数计算方法。该桥设有多道横梁，横向连接可靠，并且承重结构的宽跨比为:丄丄9 =0.49 :： 0.519.5符合偏心压力法适用条件，采取偏心压力法。(2)绘制荷载横向分布影响线。

7、本桥各主梁截面尺寸相同,n=5，主梁横向间距1.90m,则:则:5寸22丄 2丄 2丄 2丄 2x a a1 a2 a3 a4 a5i討=(2 1.90)2 1.902 0 (-1.90)2 (-2 1.90)2二 36.1(m2)n111aj _ 1 (2 1.90)2nvn2536.1瓦aii =1=0.61aia5115 -nn、a-ni =1na2i吕1号梁的荷载横向分布影线如图二 0.2 - 0.4 二-0.2由11和15坐标值绘制3-2-1所示。(3)按横向最不利位置排列荷载，并计算荷载横向分布系数。根据桥规的规定，在横向影响线上按横向最不利位置排列荷载，车辆荷载离开侧石(或缘石)

8、最小距离为 0.5m。设横向影响线的 0点距离1号梁为x,则：x _ 4 1.90 - x0.6 0.2解得：x = 5.7m设人行道缘石至1号梁轴线的距离为 ，则：=(4 1.9 一 7.5)/2 = 0.5m根据几何关系，左轮第一个轮重对应的影响线坐标为(以xq1表示影响线0点汽车车轮的横坐标距离)：q1 = ( 51 /x) Xq1 二(0.6 / 5.7) (5.7 - 0.5 - 0.5) = 0.542同理可得各轮重和人群荷载集度对应的影响线坐标分别为：q2 二 0.353 q3 = 0. 2 1 6 q4 二 0.026 r 二 0.647则，1号梁的汽车荷载的横向分布系数为：1

9、 1 mcq =才 - ( q q2 q q4)1 (0.5420.353 0.216 0.026)二 0.5691号梁的人群荷载的横向分布系数为：mcr i r = 0.647荷载横向分布系数 m表2 -2- 2-1梁号荷载位置汽车何载人群何载边主梁跨中0.5690.647支点0.3561.2372.3.汽车冲击力系数简支梁基频计算公式为f -EIc，则单根主梁：2I2 Y mcA =0.5366 m2 I0.107m4G =0.5366 25 = 13.42KN/mC40mc13.429.81= 1.368KN s2 m2混凝土 E =3.5 1010N / mm23.142 19.52-

10、6.831Hz3.5 1010 0.1071.368 103 0.1767ln f -0.0157 = 0.3242.4. 活载内力2.4.1. 计算公路-I级车道荷载的标准值均布荷载:q 10 .5 KN计算弯矩时的集中荷载:19.55Pk =180(360 -180) =238KN/m50 -5计算剪力时的集中荷载：Pk = 1.2 238 = 285.6KN2.4.2. L/2处最大内力计算作荷载横向分布系数延桥跨方向的变化图形和L/2内力影响线，如图 2-4-2-1 :a=437.5丄1=1DU人群荷载汽车荷载M,:毙响线图 2-4-2-1(1 )计算车道荷载的跨中弯矩。双车道不折减:

11、车道均布荷载作用下:车道均布荷载作用下:m(1/8)l2 =(1/8) 19.5 47.53m2M s =0 + 卩)心 mc qk q2，m二(1 0.324) 1 0.569 10.5 47.53= 375.97 KN m车道集中荷载作用下：皿异=(1 J m Pk yk=(1 0.324) 1 0.569 238 19.5/4-874.08KN m车道荷载的跨中弯矩为：Ml =Ml +M l =375.97 + 874.08 = 1250.05KN m，qk2Pk(2) 计算人群荷载的跨中弯矩。纵向每延米人群荷载集度：Por二3.5 0.75二2.63KN /mM l =mcr por

12、0.647 2.63 47.53 = 80.88KN m 2r(3) 计算跨中截面车道荷载最大剪力。鉴于跨中剪力影响线的较大坐标位于跨中部分，故也采用全跨统一的荷载横向分布系数211 =1/2 1/2 19.5 0.5 = 2.438m2车道均布荷载作用下:Qi=(1mc qk 八2，qk(1 0.324) 1 0.569 10.5 2.438 N9.3KN车道集中荷载作用下：Qi(1 )mc Pk yk2，Pkp 0.324) 1 0.569 285.6 0.5N07.6KN跨中截面车道荷载最大剪力为:Qi =QiQi19.3 107.6 =126.9KN22,qk2,Pk(4)计算跨中截面

13、人群荷载最大剪力。Q,二 mcr 卩or 门=0.647 2.63 2.438= 4.15KN(5)汽车冲击效应：Mi二 M i =405.02KN m_冲击力_22Ql = q -41.12KNL冲击力122作荷载横向分布系数延桥跨方向的变化图形和剪2.4.3. L/4处最大内力计算4R7. 5487. 5487. 5487.51I甲一旨1*1950-2L/4内力影响线，如图 2-4-3-12_sS一 ._.汽车荷载ET0)a/3.0. 75一0.25(d)一一一图 2-4-3-1(1 )计算车道荷载的1/4处弯矩。双车道不折减：=1C 312车道均布荷载作用下：I 丨=35.65m16 2

14、车道均布荷载作用下：M =(1 + 岂上 m q Q4二(1 0.324) 1 0.569 10.5 35.65=282.00KN m车道集中荷载作用下：M a =(1十門乙 mc Pk yk3-(1 0.324) 1 0.569 23819.516= 655.56KN m车道荷载的跨中弯矩为：M i = M i +Mi k = 282.00 + 655.56 = 937.56KN m 44，qk4Pk(2 )计算人群荷载的1/4弯矩。纵向每延米人群荷载集度：pr二3.5 0.75二2.63KN /mM| mcr Por】=0.647 2.63 35.65 = 60.66KN m(3) 计算l

15、/4截面车道荷载最大剪力。采用全跨统一的荷载横向分布系数:2门=(0.75 3/4 0.25 1/4) 19.5 1/2 = 6.09m2车道均布荷载作用下：Qi k =(1 + 卩)点 qk 4,qk4=(1 0.324) 1 0.569 10.5 6.09 = 48.17KN车道集中荷载作用下：Qi二(1)pk yk,pk4=(1 0.324) 1 0.569 285.6 0.75 = 161.37KNi/4截面车道荷载最大剪力为：Qi -QiQi-48.17 161.3209.54KN44，qk 4,pk(4) 计算i/4截面人群荷载最大剪力。Q i 二 mcr por=0.647 2.

16、63 6.09 = 10.36KN4，r(5 )汽车冲击效应：M iM i =303.77 KN m4冲击力4QiQi =67.89KN泸击力42.44支点处最大剪力计算作荷载横向分布系数延桥跨方向的变化图形和支点剪力影响线，如图:dST.5品巳 54S7.5品化 5斤t=!丄二血七心图 2-4-4-1(1) 计算支点截面汽车荷载最大剪力。横向分布系数变化区段的长度：1a 19.5-4.875 =4.875m 2影响线面积：119.5 1 =9.752车道均布荷载作用下(Qa二Qa AQ)：Qa 二(1 )me qk-(1 0.324) 1 0.569 10.5 9.75 = 77.12KN附

17、加三角形荷载重心的影响线坐标为：- 1 y=1 (19.54.875)/19.5 = 0.917m附加车道均布荷载剪力为：aQ =0 )(m - mJ qk y2-(1 0.324) 1 4875 (0.356 -0.569) 10.5 0.917 2=-6.62 KN故车道均布荷载作用下的支点剪力为：Qa 二 QaQ =77.12 - 6.62 二 70.50KN车道集中荷载作用下：Q：二(1)m。Pk Yk二(1 0.324) 1 0.356 285.6 1.00= 134.62kN车道荷载作用下的支点剪力为：Q0 =QA +QA =134.62+70.50 = 205.12KN(2) 计

18、算支点截面人群荷载最大剪力。人群荷载的横向分布系数如图所示。附加三角形荷载重心的影响线坐标为：1 Y=1 (19.54.875)/19.5 = 0.917m3故可得人群荷载的支点剪力：a-Q or - mcr 卩or -亠( m。- m( ) Por Y=0.647 2.63 9.75 4875 (1.237 - 0.647) 2.63 0.9172=20.06KN(3 )汽车冲击效应：Q。冲击力=二Q=0.324 205.12 =66.46KN主梁位置荷载类型内力弯矩（KN/m）剪力（KN）0车道205.12人群20.061/2车道1250.05126.9人群80.884.151/4车道93

19、7.56209.54人群60.6610.36内力计算汇总表表 2-4-125作用效应组合表2-5-1序号荷载类型内力截面位置0l/2l/4MmaxQJmaxMmaxQJmaxMmaxQJmax（1）永久作用0191.59933.990700.4995.79（2）汽车何载0205.121250.05126.9937.56209.54(3)汽车冲击效应066.46405.0241.12303.7767.89（4）人群何载020.0680.884.1560.6610.36（5）Sud =1.2(1)+1.4(2)+0.8 x 1.4(4)0539.542961.44182.312221.11419.

20、91（6）Ssd =(1)+0.7(2)-(3)+(4)0308.711606.3964.201204.80205.31(7)Sd =(1)+0.4(2)-(3)+(4)0255.081304.3535.97978.27156.59由表2-5-2可知:1.按承载能力极限状态设计的作用效应组合的设计值为:Ml =2961.44KN m2Qo =539.54KNM l =2221.11KN m4Ql =182.31KN2Ql =419.91KN42.按正常使用极限状态设计的作用效应组合(1)作用短期效应组合Ml “606.39KN m2M l “204.80KN m4Qo =308.71KNQl

21、= 64.20KN2Ql = 205.31KN4(2)作用长期效应组合Ml -1304.35KN m2Q 255.08 KNM978.27KN m4Ql -35.79KN2Ql -156.69KN4三、行车道板计算由于行车道板宽跨比J/lb =4.875 1.9 = 2.57 2,按单向板计算，悬臂长度为0.86m。3.1恒载内力计算(以纵向1m宽的板条进行计算)(1)每延米板上的恒载 go沥青混凝土面层： =0.03 1.0 23 = 0.69KN/mC30混凝土垫层：g2 =(0.13 0.06)/2 1.0 25 = 2.375KN/mT形梁翼板自重：g3 =0.15 1.0 25=3.

22、75KN/m合计：g = g1 g2 g3 二 6.815KN /m1米板宽的恒载内力。弯矩：12 12Msgglo6.815 0.86 = -2.52KN m2 2剪力：Qsg =gl =6.815 0.86 =5.86KN3.2.车辆荷载的内力计算图 3-2-3将车辆荷载的后轮布置于铰接缝轴线上如图3-2-1 ,后轴作用力P=140KN,轮压分布宽度如图3-2-2。汽车荷载的着地长度 ai =0.2m，宽度b =0.6m。b =b 2h =0.6 2 0.125 = 0.85m荷载对于悬臂根部的分布宽度为：a =6 2h 210 =0.2 2 0.125 2 0.86 =2.17m(1)

23、作用于1米宽板条上的弯矩为：,P b+2hM sp = -(1 ) (I。-)4a41400.85二-(1 0.324)(0.86)4汉2.174二-13.83KN m(2) 作用于1米宽板条上的剪力为：P140Qsp =(1 J (1 0.324)21.35KN4a4 2.17(3) 汽车冲击效应：M 冲击力二M sq - -4.48KN mQ冲击力二 0q =6.92KN3.3.作用效应组合1. 按承载能力极限状态内力组合计算基本组合：Mud =1.2Msg 1.4Msp =1.2 (-2.52) 1.4 (-13.83) - -22.39KN mQud =1.2QSg 1.4QSp =1

24、.2 5.86 1.4 21.35 = 36.92KN故行车道板的设计内力：Mud 22.39KN mQud =36.92KN2. 按正常使用极限状态设计的作用效应组合(1) 作用短期效应组合Msd 二 Msg 0.7(Msp M 冲击力)二-2.52 0.7 (一13.83 4.48) = -9.07KN mQsd 二 Qsg 0.7(QspQ冲击力)二 5.86 0.7 (21.35 - 6.92) = 15.96KN 故行车道板的设计内力：Msd =-9.07KN mQsd =15.96KN(2) 作用长期效应组合Mld =Msg 0.4(Msp -M 冲击力)二2.52 0.4 (一1

25、3.83 4.48)二6.26KN mQld =Qsg 0.4(Qsp Q冲击力)-5.86 0.4 (21.35一 6.92) = 11.63KN 故行车道板的设计内力：Mld H6.26KN mQw =11.63KN四、配置钢筋及验算4.1主梁钢筋筋计算4.1.1.计算主梁受拉钢筋的配置梁的跨中弯矩： Md =2961.44KN|_mI有效翼缘宽度：f为以下三个值的最小值：（1） 计算跨径的 1/3 : L 3 = 1950. 3 二 650cm（2）相邻两梁的平均间距： d =190cm（3）b 2bh 12hf -18 2 86 12 15 = 370cm则 bf -190cmI类环境

26、，最小保护层 c = 30mm,假定as = 180mm，则主梁有效高度h0 = h -a = （150 -18）cm = 132cm因为：Ihffcdbfhf（h0亍）= 18.4 103 1.9 0.15 （1.32-晋）KNLm=6528.78KN_m0Md =2961.44KN m故，此截面为第一类 T形截面，按矩形截面计算。由力矩平衡：X。皿厂 fcdbfX（%=）2取结构重要系数 0=1.0 （注以下出现的结构重要系数均取0=1.0）3X即：1.0 2961.44 =18.4 101.9x（1.32）2解得：x = 0.06m截面主筋面积：AfcdbfX 18.41.92.06 一

27、c 3 2 cc 2As- -7.49 10 m = 7490mmfsd280直径为10 32 HRB335 钢筋，则：! 2 2 2As =1032 = 8038.4mm 7490mm4主筋配置如图：图 4-1-1-14.1.2.主筋正截面抗弯验算钢筋重心位置as为： asiYias Ic为asii=60 (0.5 1.5 2.5 3.5 4.5)/5 30=180mm有效高度:ho 二 h - a = (150 -18)cm 二 132cm根据力的平衡:fcdbf X 二根据力矩平衡:280 8038.418.4 1900=64.38mm-fcdbf hf (h0-= 18.4 103 1

28、.9 0.15 (1.32 015)KNLm = 6528.78KN_m 20Md =2961.44KN m由规范查得: 对主筋使用 HRB335 ,混凝土用 C40 ,界限受压区高度 0.56 ,X =沦0.49b =0.56h0132所以，主筋采用10 32 HRB335，安全。4.1.3.主梁受斜筋配置（1）抗剪强度上下限复核对于腹板宽度不变的等高度简支梁，距离支点h/2处的第一个计算截面的截面尺寸控制设计, 应满足下列要求：0.5勺OftdbhD v%Vd 兰0.510根据构造要求，仅保持最下面两根钢筋通过支点，其余各钢筋在跨间不同位置处弯起或截断。 将有关数据带入上式得：0.51 汉

29、 10 jfUYbg = 0.5仆 10 汉 U30 x 190汉 1320 = 700.58KN0.5 10；ftdbh0 =0.5 10： 1.39 190 1320 F74.31KN174.31KN ： OVd -182.31KN -700.58KN所以，截面尺寸满足受剪要求。（2）构件配筋验算要配置抗剪钢筋。（3 ）主筋弯起根据剪力包络图弯起钢筋:图 4-1-3-1画出梁的剪力包络图（图4-1-3-1 ），计算剪力取距梁支座中心h/2处，并由此弯起主筋，其中，有两排主筋不弯起，弯起三排主筋，主筋弯起角度是45。在距支座中心线4165mm的点配置斜筋2 28，如上图。其中，在斜筋的起弯点

30、处，有7.98KN的剪力没有对应弯起钢筋，但相对于混凝土与箍筋共同承担的剪力值:7.980.6Q07 982.46% ：5%，所以，忽略。0.6 539.54各排弯起钢筋的计算:0.75 10；fsdSi 门耳1.0 M_Vsb0.75 10 280 sin 45；0.14857将弯起钢筋距支座中心的距离，钢筋面积及其承担的剪力值列表如下:表 4-1-3-1斜筋排次斜筋面积弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值（KN）11608.71.154199.8321608.72.308175.4631608.73.461119.6341231.54.61563.81对于1,计算得Vsbi199.83

31、1345.0mm2 1608.7mm20.148570.14857对于2,3， Vsb2 : Vsb1,Vsb3 : Vsb1 ,所以冃疋满足。对于4,计算得Vsb463.8122A_b4一429.5mm2 ： 1231.5mm20.148570.14857故，斜筋面积满足。4.1.4.主筋弯起后斜截面抗弯强度的验算根据主筋的抗弯承载力和弯矩包络图（图4-1-4-1 ）校核：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，则钢筋的重心位置也不同，有效高度ho的值也因此不同。为了简化计算，可用同一数值，影响不会很大。-11 -图 4-1-4-1232钢筋的抵抗弯矩M1 :x0.06438M2fs

32、dAs1(h)=2 280 0.80384 (1.32) =579.71KN m2门28钢筋的抵抗弯矩Mx0.06438M2fsdAs1(hb)=2 280 0.61544 (1.32)=443.84KN m2 2跨中截面的钢筋抵抗弯矩 M为： M =2fsd 今(1% _号)=280 8.0384 (1.32 _。詈38) =2698.54KN m第一排钢筋弯起处正截面承载力为：M；=2 579.71 59.42KNm第二排钢筋弯起处正截面承载力为：M2 =3 720.77 =1739.13KNm第三排钢筋弯起处正截面承载力为：M； =3 579.712 443.84 =2698.54KN

33、m综上所述，符合规范要求。4.1.5.计算主梁箍筋配置箍筋间距的计算公式为:(Vd)2.霜 0.2 计(2 0.6P)、猛 Asvfsv臨选用2 82HPB300 双肢箍(fsv =195MPa)，面积 As 100.53mm oai= 1.0a3= 1.1Abh8038.40.0338180 1320其中：P =100=3.382.5,取 P =2.5fcu,k =40MPa-0.60 =1.0Vd =512.66 KN将以上数据带入公式得：S _ 1.02 1.12 0.2 10-6 (2+0.6 2.5)100.53 195 180 13202(0.6 1.0 512.66)2=348m

34、m故全跨布置2 8300 ,并根据规范要求，在支座中心向跨径反向一倍梁高范围内对箍筋 进行加密，间距为 100mm o配筋率：;?sv Asv100.530.186%bSv 300x180钢筋混凝土梁中应设置直径不小于8mm切不小于1/4主钢筋直径的箍筋，对于HPB300钢筋来说：:sv,min =16%满足规范要求。42斜截面抗剪验算在四分之一跨径处进行斜截面进行截面抗剪验算。1/4处，最大剪力 V =419.91KN，对应的弯矩 Md =2221.11KN m。斜截面抗剪验算公式：Vd 乞 Vcs Vsb其中，Vcs1： 30.45 10”bh。、(2 0.6P fcujsvfsv= 1.

35、0 1.1 0.45 10* 180 1320 ,(2 0.6 2.5)40 0.31 10” 195=136.05 KN而通过l/4点的斜截面的水平投影长度C = 0.6mh0M2221 11而 m 二竺4.03.0，取 m=3.0，代入，得 C = 2376mm。Vdh0419.91咒1.32有上述些裂缝的水平投影长度C作出此斜截面，如图 4-2-1所示：2376可以看出，斜筋 2 28及2 32通过次斜截面，故Ab =2(282 312) =2840.0 mm24Vsb =0.75 10fsJ Ab sin 廿0.75 10” 280 2840 0.707 =421.7KN所以，Vcs

36、Vsb=136.05421.7 =557.75KN. 419.91KN综上所述，斜截面抗剪通过验算。4.3.裂缝宽度验算裂缝宽度计算公式:Wfk二 CQ2C3 言Es卅）bg (bf -b)hf其中,M1304 35C1 =1.0,C2 =1 0.5 L =1 0.51.406, C 1.0Ms1606.39-ss0.87Ash061606.39 100.87 8038.4 1320= 174.02MPa采用HPB335钢筋，Es =2.0 105，钢筋直径d = 32mm，Abh0 (bf -b)hf=0.0181所以，裂缝宽度:Wfk=GC2C3-ssEs倍）8038.4180 1320

37、(1900-180) 120174.02/30+32、=1.0 1.406 1.05 (2.0x100.28+100.0181=0.170mm对于I类环境，裂缝宽度限值为0.2mm。Wfk =0.170mm0.2mm综上所述，裂缝宽度通过验算。4.4.挠度验算钢筋混凝土受弯构件的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后，梁式桥的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。主梁的刚度计算：B=-B0.(Mcr)2 +_(Mcr)2B0M/M/BcrM d ftkWJ2S0/W0本设计中：Es2.0X05-46.154Ec 3.25X04计算全截面换算截面受压区高度y0:1 2 1 2 2-bfh2

38、 -b h2 -h2: E -1 ASh0y。-22A + As2 122_31.9 0.120.18 (1.5 -0.12 ) (6.154 -1) 8.0384 101.320.5366(6.154 -1) 8.0384 10“=0.4664 m换算截面全截面抗弯惯矩:2 21 - 1 A(_：x -yo) (-e -1)As(ho y)= 6.264 10，0.5366 (0.3834 -0.4663)2(6.154-1) 8.0384 10； (1.32 - 0.4663)2=9.65 10 m全截面换算重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩：S。by：bf -b hf21 20.18 0

39、.4664(1.9-0.18) 0.12 (0.466423= 10.346 10 m换算截面抗裂边缘的弹性低抗矩：0.122W。丨0h -y。9.65 10,1.5 0.4664二 0.0934m3构件受拉区塑性影响系数:2S。_ 2 10.346 10,W00.0934-2.2154开裂弯矩:Mcr 二 ftkW0 =2.2154 2.4 106 0.0934 = 496.604KN全截面抗弯刚度:B0 =0.95Ecl0 =0.95 3.25 1010 9.65 10 2.979 1 09 N m计算开裂截面:H15匚如上图，假设开裂后中性轴在腹板以内，则有:AuYuEAs(h - Xc

40、r)0 12x2即: (1.9-0.18) 0.12 (xcr) 0.18 竺=6.154 8.0384 10* (1.32 xcr)2 2解上述方程，得:xcr = 0.303m hf = 0.12m所以，假设成立,xcr =0.303m开裂惯性矩:21313Icrh。讥 bfXcr一 3 bf -b- hf3 31 (1.9-0.18) (0.303 -0.12)33213154铝0384咒10 “1.32。303)肓何0.303= 6.53 102m4开裂截面的抗弯刚度:Bcr 二 Eclcr =3.25 1010 6.53 10, =2.122 108皿2开裂构件等效截面的抗弯刚度:B

41、. B(Mcr)2 + 1( M cr )2 I B0丘)_%)B2.979 109X2.122108“96.604 j + ； _ 496.604. 2.97A 109 (1606.39 丿 |_ 1606.39 丿=2.641 109Nm2本设计采用C40混凝土，故.,-1.45。由此，计算在消除结构自重产生得长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度:d = J d 巴 6maxsl51-1.45 0.7 (qj4PI3)384B48B5汇 10.5江19.54 x 238況103 汇 19.53-1.45 0.7 (9孑)384乂 2.641X0948沁 2.641F09=0.0141m!0.03

42、25m所以，变形满足规范要求。4.5.设置预拱度对于钢筋混凝土受弯构件，当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应产生的长期挠度不超过计算跨径的1/1600时，可不设预拱度。当不满足此条件时，应设预拱度，预拱度的值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值只和采用。荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度:qQki4 诺48 B= 1.45 -qcl4 i(-84B384B5X19.65O03 勺9.545 如0.5疋 103 乂 19.54238父 103 x 19.53= 1.45 90.7 (99384 x 2.641 x 10384 x 2.641 x 1048 x 2

43、.641 x 103Pq)=0.0416m-0.012m1600所以，需要设置预拱度。预拱度的值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和:f = T(GK * lQ1K)55= 1.45 右 qcl4 (匚 qQkl 384B2 384B5 19.65 103 19.54= 1.45 384 2.641 109二 0.031m4懐Pq3)48B0.75 10.5 103 19.54 238 103 19.5：2384 2.641 10948 2.641 109由此，可看出，梁底缘通过点（0，0），（9.75，-0.031），（ 19.5，0）计算预拱度方程:_4 2_Qy = 3.26 10 x -6.36 10 x(m)毕业设计总结毕业设计是我在大学学习阶段的最后一个环节， 是对所学基础知识和专业知识的一种综 合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程有助于培养我们的学习能力和独立 工作能力。最初的选题，开题到绘图到计算到完成设计。期间，查找资