简支梁桥设计计算

1、T形简支梁桥1设计名称：天河简支梁设计2设计资料及构造布置.桥面跨径及桥宽标准跨径：该桥为二级公路上的一座简支梁桥，根据桥下净空和方案的经济比较, 确定主梁采用标准跨径为20m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。计算跨径：根据梁式桥计算跨径的取值方法，计算跨径取相邻支座中心间距为 桥面宽度：横向布置为 净7 (行车道)+ 2X(人行道)+ 2 X(栏杆) 桥下净空：4m 混凝土：主梁采用C25主梁高：取.主梁梁肋宽：为保证主梁抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量, 通常梁肋宽度为15cm 18cm，鉴于本桥跨度16m按较大取18cm设计依据(1) 公路桥涵设计通用规范(JTGD60-200

2、4(2) 公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004(3) 桥梁工程(4) 桥梁工程设计方法及应用3荷载横向分布系数计算书主梁荷载横向分布系数计算 跨中荷载横向分布系数a. 计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和I利用G M法计算荷载横向分布系数，求主梁截面的形心位置a平均板厚为：1h= (h 薄 + h 厚)=X( 13+8)=2则 a= (180-15)XX(十 2) +15X 150X( 150-2) / (180-15) X +15X150=I= X (180-15) X +(180-15) XX I05 2+ X 15X 1503+15X 150X 150 2=X12 2

3、 12 2106 cm4T形截面抗扭惯性矩 匸X - X X +X =x 10-33则单位抗弯及抗扭惯性矩：m42Ix 4.99 10-4 4/J= = x 10 4 m4/cmb 1803,Itx 2.67 10-54/J= =x 10m /cmb 180b.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩l=4b=4X 180=720 cm1c= X (480-15)= cm23h/ =150X 二取整 110 cm4b/ =15 cm由c/l=720=查得入/c=贝打=x = cm=求横隔梁截面重心位置:a= 141X + (1 十2) X 15X 1102横梁抗弯惯性矩：1I= X 2X 141 X + 2

4、X 141 XX12cm4=X 10-2 m4I=x 1 X (2XX 103 +110X 153)=x 105 cm3/2 X 141 x +110X 15=105 2 + X 15X 1103+ 15X 110X 2)2=x 106 2 12单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为：bJ=ly=4=x 104 cm4/cm b1480匕=1=542 cm4/cmb1480C.计算抗弯参数B和抗扭参数a 3.6 4 2.77 104 =19.50.9 104取6=，贝U:G(Jtx JTy)= 0.43(1.48 103 542)=2E JxJy 2,2.77 104 0.9 104= -0.027 =

5、d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知B =，查G M法图表下表数值梁位何载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校 核Ko08B/4B/23B/4B4Ki011B/4B/213B/4B实际梁位与表列梁位关系图对于号梁来说：K=K3B4对于号梁来说：K=Kb7列表计算各主梁荷载横向分布影响线坐标值:梁 号计算式何载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/23B/4-B 号Ki= Ki3B4Ko=Ko3B4=Ki-Ko厂Ka =+厂1i=Ka 14 号C = KiB4Ko = Kob4=K；-Ko、厂Ka =K0 + A d2i =K /4e.绘制荷载横向分布影响线，求跨

6、中截面的荷载截面的荷载横向分布系数根据公路桥涵设计通用规范(JTG D624)规定，汽车荷载距人行道边缘距离不小于。针对各主梁进行荷载最不利位置布置，计算各主梁荷载横向分布 系数见下图各梁横向分布系数如下:mi汽=(603)+( .22LA007)2 2m2 汽=(03303 )+( -256-166 )人群荷载:mi人= m2人=支点处荷载横向分布系数计算利用杠杆法计算靠近支点处的横向分布系数50-I13g对于号梁M汽=-21ik=J1670.167 =/、 11对于号梁M汽=一ik =一 1 =22M人=0将计算结果列表于下：荷载跨中1/4跨me支点mo号梁号梁号梁号梁公路一I级人群何载0

7、荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化按下述方法进行：由于本设计仅有一根中1横隔梁，故跨中部分米用不变的跨中荷载横向分布系数me。从离支点-1处起至支4点的区段内，m&）呈直线型过渡至支点截面处的横向分布系数 mo如下图（暂略）4主梁内力计算书桥面铺装设计交通量计算车型前轴后轴C1C2niN1解放CA-10B60；1；11170;1268黄河JN-150491； 1；1688日野KB-2111001； 1；1518;518东风EQ-140；1；113397黄河JN362631271； 1；12824；跃进230；1；14557N| =设计年限为10年，交通增长率丫 =7%,查的n =t10（1） -

8、1 365 “（1 0.07） -1 365 ,则 Ne=N1=2089.1 1=辆/ 日0.07由设计年限累计交通量查的为二级公路，沥青混凝土面层选取厚度10cm主梁内力计算重力内力计算a.重力集度 见下表（单位：KN/m-1）梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计（）（）b.重力引起的内力见下表主梁g/（ KN/m-1）l/mM/（KN/m）Q/KNM1/2（KN/m）M1/4（KN/m）Q0/KNQ1/4/KN82荷载内力计算a.计算公路一I级汽车活载的跨中弯矩AOih.b寸m=0. 642桥梁结构的基频:ElcF=2l2 ： mc=Hz由于w f 14Hz卩=贝9:1 + 卩=1+=E =

9、1,双车道，不折减Mq/k,i/2=(1+ 卩)E Pk mk yk+(1 + y ) qk mc Qc= (KN m)b. 计算人群荷载的跨中弯矩此时mc=mcr=，且无集中力作用故 M Q2K,l/2=qr mc Q=X 3X19.5 4.875=m2c. 计算跨中截面公路一I级荷载的最大剪力 计算图如下：rn=O, 6+2QqiK,i/2=(i) mc 1.2 Pk yk (1)mc qc= KNd. 计算跨中截面人群荷载最大剪力QQ2K,l/2=qr mcr 0= KNe. 计算支点截面公路一I级荷载最大剪力Qq/k,o=(1)1.2 Pk mc yk (1) qk m(1)qk 血;

10、归 0.873 血 心 0.1272 2=KNf. 计算支点截面人群荷载最大剪力n=L 653QQ2K,0=qrmeqrmme a20.873mome a20.127 = KNg. 计算1/4跨截面公路一I级荷载弯矩11=0. 6斗2Mq/k,i/4 = (1)1.2Pk mk yk (1) qc mc = KNmh. 计算1/4跨截面的人群荷载弯矩人群荷载Me影响线m=0T783MQ2K,i/4=mr,l/4 qr= KNmi. 计算1/4跨截面公路一I级荷载最大剪力Me影响线VOoti=C.642QQ/K,l/4= 112R mik yk (1)qc mc = KNj.计算1/4跨截面人群

11、荷载的最大剪力人群荷载3KN/111Q彫响线m-0, 783QQ2K,i/4=qc mc= KN其它梁内力计算方法同上，主梁荷载内力汇总表如下梁号荷载类别弯矩剪力跨中1/4支点跨中1/4跨公路一I级人群荷载公路一I级人群荷载5行车道板内力计算书结构重力及其内力（取纵向1米计算）沥青混凝土面层：gi = x 1X 21= KN/mT形梁翼缘板自重：g2=X 1X 25= KN/m合计：g= KN/m公路一I级车辆荷载产生的内力规范查得a2=,b2=;铺装层总厚度H=贝ai=a2+2H=b2=b2+2H=故 a=ai+d+2lo=作用于每米宽板条上的弯矩为Msp= 1 l0 bl = KN/m4a

12、 4作用于每米宽板条的剪力为PQsp= 1=4a内力组合按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为M=+= KN/mQ=+= KN6横隔梁内力计算书确定作用在中横隔梁上的计算荷载对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如下图人群荷载中横隔梁的计算荷载如下： 公路一I级11Poq二二 PkYk -Qk k= KN22人群荷载Por = qr r = KN绘制中横隔梁影响线2 2 2 2 2 2 a =a1 +a2 +a3 +a4 = m2n 11 =n 21 =n 14=n 24=M(2,3)111 1.5d21 0.5d1.5d =n 11=an 丫倔口= iso -.截面内力计算公路一I 级：M2-3=1FOp人群荷载：M2-3=FOr= KN公路一I级：1FOq=主要参考文献1 桥规（最新版）；