装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(毕业设计)

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持长春建筑学院交通学院课程设计装配式钢筋混凝土简支T型梁桥专业：土木工程（交通土建方向）学号：9学生姓名：指导教师：白宝玉装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算一、设计资料（一）桥面净空净-7+20.75m人行道（二）主梁跨径和全长标准跨径lb =20.00m（墩中心距离）计算跨径I =19.50m（支座中心距离）主梁全长 I全=19.96m（主梁预制长度）（三）设计荷载公路U级荷载，人群荷载3kN/ m2（四）材料钢筋：HRB335 335Mpa H235 235Mpa混凝土： C30（五）计算方法极限状态法（六）结构尺寸参考原有标准图尺寸，

2、选用如图1所示，其中横梁用五根。（七）设计依据（1）桥梁工程白宝玉主编。（2）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）,简称桥规（3） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG62-2004）,简称公 预规（4）公路工程技术标准（JTG B01-2003）二、主梁的计算（一）主梁的荷载横向分布系数1 跨中荷载横向分布系数（按 G-M法）(1) 主梁的抗弯及抗扭惯矩IX和I TX求主梁截面的重心位置 (图2) ax平均板厚 h i=1/2(8+14)=11cm=41.2cmT形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即:I tx= cibiti3式中：C为矩形截面抗扭刚度系数

3、(查附表1)； 附表-1 b i、ti为相应各矩形的宽度与厚度。t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知b1/t 1=0.11/1.60=0.069,c 1=1/312/b 2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301则Itx=1.6 x 0.11 3/3+0.301 x 1.19 x 0.183=0.71x 10-3=2.80 x 10-3m单位抗弯及抗扭惯矩：JX=I x/ b=6.628 x 10-2/160=4.142 x

4、10-4m/cmJtx=I Tx/b= 2.280 x 10-3/160=1.75 x 10-5m/cm(2) 横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度入计算(图3) 横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即l =4b=4X 1.6=6.4mc=1/2(4.85-0.15)=2.35m h=100m,b=0.15m=15cmc/ l =2.35/6.40=0.367根据c/ l比值可查(附表1)求得 入/ 0=0.548所以 入=0.548 c=0.548 2.35=1.29m求横梁截面重心位置ayh1h b2 h1 h b2 1.290.11221 0.15 1.0222 1.290.110.15 1.0

5、=0.21横梁的抗弯和抗扭惯矩I y和I ty查表得s 1 3，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取Ci=1/6h2 . b2 =0.15(1.00-0.11)=0.1705,查表得 c2 =0.298ITy 60.113 4.85 0.298 0.89 0.153故1.07610 30.89510 31.97110 3m4单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTy(3) 计算抗弯参数B和抗弯参数a：附表2:桥梁工程(1982年2月)表2-8-40.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.9880.9360.8670.7890.7100.635

6、0.5680.5090.4590.416式中：B桥宽的一半；Ip计算跨径。按公预规3.1.6条 取G=0.4E则(4) 计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知B =0.324，查G-M图表，可得表中数值。表1梁位荷载 位置0-bK00.940.971.001.031.051.031.000.970.94b/41.051.061.071.071.020.970.930.870.83b/21.221.181.141.071.000.930.870.800.753/4b1.411.311.201.070.970.870.790.720.87b1.651.421.241.070.930.840.740.6

7、80.60K)00.830.910.991.081.131.080.990.910.83b/41.661.511.351.231.060.880.630.390.18b/22.462.101.731.380.980.640.23-0.17-0.553/4b3.322.732.101.510.940.40-0.16-0.62-1.13b4.103.402.441.640.830.18-0.54-1.14-1.77用内插法求各梁位处值(图4)1#、 5#梁K =K3b/4+(Kb-K3b/4)0.2=0.2Kb+0.8K3b/42#、 4#梁K=Kb/2-(Kb/2-Kb/4)0.4= 0.6Kb

8、/2 +0.4Kb/43# 梁 K=K0(K3系梁位在O点的K值)列表计算各梁的横向分布系数影响线坐标n值(表 2)(5) 绘制横向分布系数图，求横向分布系数。按第2.3.1、2.3.4、2.3.5条规定：汽车荷载距人行道边缘距离小于0.5m,人群荷载取3kN/卅，人行道板以4.0kN集中竖向力作用在一块板上。图5人群荷载i 人=0.620梁号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b11.4581.3221.2081.0700.9620.8640.7800.7120.6563.4762.8642.1681.5360.9180.356-0.236-0.724-1.25

9、8-2.018-1.532-0.960-0.4660.0440.5081.6161.4361.914-0.325-0.247-0.155-0.0750.0070.0820.1640.2310.3083.1512.6172.0131.4610.9250.438-0.072-0.493-0.9500.6300.5230.4030.2920.1850.088-0.014-0.099-0.19021.1521.1321.1121.0701.0080.9460.8940.8280.7822.1401.8641.5781.3201.0120.7360.3900.054-0.258-0.988-0.732-

10、0.466-0.250-0.0040.2100.5040.7741.040-0.159-0.118-0.075-0.040-0.0010.0340.0810.1250.1671.9811.7461.5031.2801.0110.7700.4710.179-0.0910.3960.3490.3000.2560.2020.1540.0940.036-0.01830.940.971.001.031.051.031.000.970.940.830.910.99.081.131.080.990.910.830.110.060.01-0.05-0.08-0.050.010.060.110.0180.009

11、0.001-0.008-0.013-0.0080.0020.0100.0180.8480.9190.9911.0721.1171.0720.9920.9200.8480.1700.1840.1980.2140.2230.2140.1980.1840.170各梁的横向分布系数公路u级1 汽=1/2(0.522+0.313+0.177-0.005)=0.5042 汽= 1/2(0.348+0.266+0.200+0.095)=0.4553 汽=1/2(0.184+0.212+0.222+0.200 )=0.40914文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.2 人=0.3783 人=0.34

12、0人行道板1 板=0.632-0.191=0.4412 板=0.397-0.019=0.3783板=2 0.170=0.3402 梁端剪力横向分布系数(按杠杆法)公路 Ui 汽=1/2 0.875=0.438；汽=1/2 1.000=0.5003汽=1/2(0.938+0.250 ) =0.504人群荷载1人=1.4222 人=-0.4223 人=0图6(二)内力计算1 恒载内力(1)恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担桥 面 铺 装160*人 行道部 分沥青混凝土：0.021.60 = 0.032混凝土垫层（取平均厚9cm）:0.091.60=0.1442324355558552

13、2222122人行道板横向分每 2.5m 长时重 12.42kN,1.0m 长时重 12.35/2.5=4.94kN/m分布系数分摊至各梁的板重为：#1、(5#)梁:1板0.4411板q0.4414.942.18kN /m2#、(4#)梁:2板0.3782板q0.3784.941.87kN /m3#梁b:3板0.3403板q0.3404.941.68kN/m各梁的恒载汇总于表（单位：kN/m）表4梁号主梁横 梁栏杆及人行道铺装层合计1 (5)9.760.632.184.2016.772 (4)9.761.261.874.2017.0939.761.261.684.2016.90（2）恒载内力计

14、算影响线面积计算表表5项目计算图式影响线面积3 0M/2M/4Q/2Q恒载内力计算表表6梁号M1/2 (kN?m)M1/4(kN?m)Qp(kN)q3 0q 3 0q3 0q 3 0q3 0q 3 01 (5)16.7747.53797.0816.7735.65597.8516.779.75163.512 (4)17.0947.53812.2917.0935.65609.2617.099.75166.63316.9047.53803.2616.9035.65602.4916.909.75164.782.活载内力1）公路U级荷载冲击系数 式中 I结构的计算跨径（mE结构材料的弹性模量（N/m2）

15、_Ic结构跨中截面的截面惯矩（m4）mc结构跨中处的单位长度质量 （kg/m） G 结构跨中处延米结构重力（N/mg 重力加速度，g=9.81（m/s2）已知 Ic 6.6275 10 2m4 G 30.948 10N/m E 3.45 104 106Pa最大影响线纵标n及影响线面积3o表(p单位kN/m)表7项目影响线顶点位置最大影响线 纵标n3 0M/2上47.53M/4I /4处35.651支点处9.751/21/2l /2处1/22.438人群荷载（每延米）P人：P人=3 0.75=2.25kN/m（3）活载弯矩计算公路U级荷载产生的弯矩 （kN?M表8梁号内 力m (1)1 + 卩

16、2)只qk(4)纵标n(5)内力(1) (2)(5)+(4)值(3)(6)1M/20.5041.2062380.7510.50.7547.53756.43M/40.5041.2062380.7510.50.7535.65567.332M/20.4551.2062380.7510.50.7547.53682.89M/40.4551.2062380.7510.50.7535.65512.173M/20.4091.2062380.7510.50.7547.53613.85M/40.4091.2062380.7510.50.7535.65460.40人群产生的弯矩（单位：kN?m）表9梁号内力m (1

17、)P(2)3 0(3)内力值(1)(2)(3)1M/20.6202.2547.5366.30M/40.6202.2535.6549.732M/20.3912.2547.5341.81M/40.3912.2535.6531.363M/20.3422.2547.5336.57M/40.3422.2535.6527.43（4）活载剪力计算：计算活载剪力应计入横向分布系数n延桥跨变化的影响。 通常分两步进行a. 跨中剪力Qi/2计算b. 支点剪力Q0计算剪力的荷载横向分布系数为：公路U级荷载产生的跨中剪力 Q/2 （单位：kN）表10梁 号内 力m( 1)Rqk纵标n (5)3 0(6)1+卩(7)内

18、力值：(1)(7)(3)(5)+ (4)(6)1Q/20.5042380.751.21/22.4381.20676.772Q/20.4552380.751.21/22.4381.20669.303Q/20.4092380.751.21/2204381.20662.30人群荷载产生的跨中剪力（单位：kN）表11梁号内力m( 1)P3 0内力值(1)( 2)(3)1Q/20.6202.252.4383.402Q/20.3912.252.4382.143Q/20.3422.252.4381.88支点处按杠杆法计算的n 1/4 31/4支点1/4在n和n 间的直线变化支点剪力计算式为： Q0（1） S

19、i yi p式中：活i 相应于某集中活载作用处的横向分布图纵座标;相应于某集中活载作用处的剪力影响线图坐标;Pi 相应于某集中活载的数值；人群均布荷载产生的支点剪力计算式为：Q。人 人g人p式中:11q人1211L96人）q人跨中横向分布系数;支点处横向分布系数;梁端剪力计算图式及剪力计算: 公路U级作用下如图1238kNq=10.5kN/mfiHO08TO9010400图7公路U级产生的支点剪力计算表 （单位：kN）表12梁号1 + g内力值1 + 卩i y i pi11.2060.50410.5 0.75 1 19.5 1+1.2 0.438 238 0.75T +丄158.4122(0.

20、438-0.504) 4.9 0.917 10.5-0.7521.2060.45610.5 0.75 19.5 1+1.2 0.500 238 0.751 + 1172.3322(0.500-0.456) 4.9 0.917 10.5-0.7531.2060.40910.5 0.75 119.5 1+1.2 0.594 238 0.751+1195.2722(0.594-0.409) 4.9 0.917 10.5-0.75人群荷载作用下如图图8人群荷载产生的支点剪力计算表（单位：kN）表13梁号123公式计匚19.5 0.620 2.25119.5 0.391 2.251 19.5 0.342

21、 2.25算222值+ 1 19.5 (1.422-0.620 ) + 1 19.5 (-0.422-0.391) + 1 19.5 (0-0.342 ) 8882.25 0.917 = 17.632.25 0.917 =4.492.25 0.917 = 5.78.公路桥涵结构按承载能力极限状态时，应采用:1 .基本组合。式中 Sud 承载能力极限状态下作用的基本组合的效应组合设计值;0结构重要性系数，本结构安全等级采用一级取1.0 ;Gi -第i个永久作用效应的分项系数，本结构取1.4 ;SGik 第i个永久作用效应的标准值;Q1汽车荷载效应（含汽车冲击力.离心力）的分项系数，取q1=1.4

22、。SQ1k一汽车荷载效应（含汽车冲击力.离心力）的标准值;Qj -在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力.离心力）.风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数， 取 Qj=1.4 ；SQjk在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力.离心力）其他第j个可变作用效应的标准值；c在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力.离心力）外的其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽 车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取c=0.80 ；2 偶然组合本结构中没有。二公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时， 应根据不同的设计要求，采用作 用短期效应组合。永久作用标准值效