装配式预应力混凝土T型简支梁桥计算最终计算2

1、个人资料整理仅限学习使用第三章下部结构设计第一节支座的设计一、选用支座的平面尺寸采用板式橡胶支座。橡胶支座的平面尺寸由橡胶板的抗压强度和梁段或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。对于橡胶板应满足：若选定支座平面尺寸为：，则支座形状系数s 为：当时，橡胶板的平均容许压应力为橡胶支座的弹性模量计算时，最大支座反力的剪力值:按容许应力法计算的最大支座反力为：故满足要求。二、确定支座厚度主梁计算温差取T 350C。温度变形由两端的支座均摊，则每一个支座承受的水平位移为：计算活载制动力引起的水平位移时，首先需要确定作用在每一个支座上的制动力。对于 25m桥跨可布置一行车队。车辆荷载：制动力为一辆加重车总重

2、为280KN，制动力为七根主梁共 14 个支座，每一支座承受的水平力为：按桥规要求：-50-/25个人资料整理仅限学习使用选用六层钢板，七层橡胶组成橡胶支座。上下层橡胶片厚度为0.25cm，中间厚度为0.5cm，薄钢板厚度为 0.2cm. b5E2RGbCAP则支座总厚度：三、验算支座的偏转支座平均压偏变形为：按桥规要求应满足：即，符合要求。梁端转角为：设恒载作用下，主梁处于水平状态，活载作用下跨中挠度所以验算偏转情况应满足：符合桥规要求。四、验算支座的抗滑稳定性按桥规第条规定：验算支座抗滑稳定性应满足：式中由结构自重标准值和0.5 倍汽车荷载标准值 <计入冲击系数）引起的支座反力由汽车

3、荷载引起的制动力标准值，支座平面毛面积橡胶支座与混凝土表面的摩阻系数，支座剪变模量，取则-51-/25个人资料整理仅限学习使用满足桥规要求，支座不会发生相对滑动。第二节盖梁的设计一、荷载计算<一）上部构造恒载具体计算结果见表 3-1表 3-1每片边梁每片中梁每个支座恒载反力自重自重一孔上部<kN）<kN/m）<kN/m）结构自重2、3、中梁 2、<kN）1、7 号4、5、6边梁 1，73、4、号5、619.94620.5133584.03251.284244.339<二）盖梁自重及内力计算混凝土简支桥盖梁的跨高比L/h 为： 2.0 L/h 5.0此处 L

4、为盖梁的计算跨径，应取 Ln 和 1.15Lc 两者较小者。其中 Ln 为盖梁支承中心之间的距离， Lc 为盖梁的净跨径。在确定盖梁净跨径时，圆形截面柱可换算为边长等于0.8 倍直径的方形截面柱。 p1EanqFDPw图 31盖梁构造图示 <单位 cm）具体盖梁自重及内力计算结果见下表32。-52-/25个人资料整理 仅限学习使用表3 2 盖梁自重产生的弯矩剪力效应计算截剪力 <KN）面弯矩 <KN· m）自重 <KN）右编左号1-19.47919.4791273.24273.24223153.07-133.805034108.44108.4455450.00

5、.0553/25个人资料整理仅限学习使用<三）活载计算1. 活载横向分布系数计算荷载对称布置时用杠杆法，非对称布置时用偏心压力法。<1）车辆荷载1）单列车，对称布置时图 322）双列车，对称布置时号梁号梁号梁号梁号梁号梁号梁图 3354/25个人资料整理仅限学习使用3）单列车，非对称布置时<图 34）由则4）双列车，非对称布置时<图 34）已知则55/25个人资料整理仅限学习使用双列车单列车图 34 < 单位 cm）5）三列车，非对称布置时<图 35）已知图 35< 单位 cm）2. 按顺桥向活载移动情况，求得支座活载反力的最大值<1）车辆荷载简

6、化成均布力和集中力，布载长度为26010.510.51( 1 )( 2 )( 3 )424.492324.490.3424.9624.96图 3656/25个人资料整理仅限学习使用1） 单孔布载时单列车：双列车：三列车：2）双孔布载时单列车：双列车：三列车：3. 活载横向分布后各梁支点反力表 33荷载横向分布情况公路级计算方法荷载横向分布系单孔双孔布置数 mBR1BR1m1=000m2=000m=0.28174.81146.71单列34266.24116.61522.09228.68车m=0.438m5=0.28174.81146.71m6=000m7=000m1=000m2=0.266141

7、.64277.75对称布置按杠双列m3=0.438233.23457.34m4=0.594532.48316.291044.16620.23杆法计算车m=0.438233.23457.345m6=0.266141.64277.75m7=000m=0.15697.19190.581m2=0.592368.82723.23三列m3=0.753356.98919.92m4=0.841623523.941221.671027.42车m5=0.753356.98919.92m6=0.592368.82723.23m7=0.15697.19190.5857/25个人资料整理仅限学习使用单列车非对称荷载按偏

8、心压力法计双列算车三列车m1=0.35193.45183.25m2=0.28174.81146.70m3=0.21256.44110.68m4=0.143266.2438.07522.0874.66m=0.07419.7038.635m6=0.0051.3312.61m7=-0.065-17.31-33.94m=0.274145.90286.101m2=0.212112.89221.36m3=0.17894.78185.86m4=0.143532.4876.141044.16149.31m5=0.10857.51112.77m6=0.07439.4177.27m=0.03920.7740.72

9、7m1=0.269167.58338.63m=0.219136.44267.552m=0.168104.66205.243m4=0.14362389.091221.67174.70m5=0.11873.514144.16m6=0.06741.7481.85m=0.01710.5920.7774. 各梁恒载、活载反力组合车辆冲击系数取 1.285 。计算见表 34，表中均取用各梁的最大值。表 3-4编荷载情况1 号梁2 号梁3 号梁4 号梁5 号梁6 号梁7 号梁号恒载574.86603.83603.83603.83603.83603.83574.86公路级0277.75457.34620.23

10、457.34277.750双列对称公路级190.58723.23919.921027.42919.92723.23190.58三列对称公路级286.10221.36185.86149.31112.7777.2740.72双列非对称公路级20.77三列非对338.63267.55205.24174.70144.4381.85称58/25个人资料整理仅限学习使用 +574.86881.61061.171224.061061.17881.6574.86 +765.441327.061523.751631.251523.751327.06765.44 +860.96825.19789.69753.14

11、716.6681.1615.58 +913.49871.83809.07778.53748.26685.68624.65. 双柱反力 Gi 的计算由表 3-4 可知，由荷载组合时 <公路级、三列对称布置）控制设计，此时G1=4431.9kN。二、内力计算1. 恒载加活载作用下各截面的内力<1）弯矩计算 <见图 3-1 ）求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时的数值，跨中弯矩取用对称布置时的数值。按图 3 1，给出的截面位置，各截面弯矩计算式为：计算结果见下表3-6 。2. 剪力计算相应于最大弯矩时的剪力计算，一般计算公式为：截面 1 1：截面 2 2：截面 3 3：截面

12、4 4：截面 5 5：计算结果见下表3 5。59/25个人资料整理仅限学习使用表 34荷1 号梁距离2 号梁距离3 号梁距离4 号梁距离5 号梁距离6 号梁距离组574.86881.61061.171224.061061.17881.6765.449.221327.067.321523.755.421631.253.521523.751.621327.06-0.28860.96825.19789.69753.14716.6681.1913.49871.83809.07778.53748.26685.68表 35=荷墩柱反梁支座反力 <kN）截面 1截面 2 2截面 3 3截面载<k

13、N）1组G1R1R2R3VV 左V 右V 左V 右V 左合V 右左组-合3129.7574.86881.61061.171673.241673.240574.86574.86574.86574.86组-合4431.9765.441327.061523.752238.92238.90765.44765.44765.44765.44组-合2621.1860.96825.19789.69943.95943.950860.96860.96860.96860.96组-合2715.7913.49871.83809.07930.4930.40913.49913.49913.49913.49反7号梁距离力57

14、4.863129.7765.44-2.184431.9615.582621.1624.62715.74 4截面 5 5V右V左V右1673.24612.07612.072238.9715.15715.15943.95154.26154.26930.4121.3121.360/25个人资料整理仅限学习使用表 3-6墩柱反梁支座反力 <kN）各截面弯矩力<kN）荷载组合情况截面 2截面 3截面 4截面 5GRRR11232345组合公路3129.7574.86881.61061.17-574.86-1120.98270.6913246.198级双列对称组合公路4431.9765.441

15、327.06 1523.75-765.44-1492.61476.7374581.522级三列对称组合公路453.6192621.1 860.96 825.19 789.69-860.96-1678.87 -818.11级双列非对称组合公路-912.0822715.7 913.49 871.83 809.07-913.49-1781.31306.384级三列非对称61/25个人资料整理仅限学习使用<三）盖梁内力汇总下表 3 8 中各截面数值均取以上两表中的最大值。表 38内力截面号截面 1-1截面 2-2截面 3-3截面 4-4截面 5-5M-4.663-49.406-127.01132

16、.503907.294自重弯矩 <kN·m）M荷载0-913.49-1781.31-912.0824581.522M计算-4.663-962.90-1908.32-879.585488.82左-19.406-73.242-133.805108.4450V 自重-19.406-73.242153.07108.4450右剪力 <kN）左0-913.49-913.492238.9715.15V 荷载-913.49-913.492238.92238.9715.15右左-19.406-1224.05-1284.621937.10572.41V 计算-932.90986.732391

17、.972347.35715.15右三、截面配筋设计与承载力校核采用 C40混凝土，主筋用HRB335 ，钢 筋 ，( 一) 正截面抗弯承载力验算根据桥规第条，取，又1. 截面 1 1：。解得根据桥规规定：最小配筋率为0.20%。显然，按照最小配筋率能够满足要求。选用。2. 截面 2 2：解得63/25个人资料整理仅限学习使用按桥规最小配筋率的要求，选用。3. 截面 3 3：解得按桥规最小配筋率的要求，选用。4. 截面 4 4：解得按桥规最小配筋率的要求，选用。5. 截面 5 5：解得采用。表 39盖梁截面钢筋用量表选用根数2截面号M<kN·m）As<mm）2<）根数

18、As <mm）截面 1-1-4.66312.3689116773.80.265639截面 2-2-962.902437.6116773.80.265639截面 3-3-1908.324867116773.80.265639截面 4-4-879.582225.68116773.80.265639截面 5-55488.8214779.22114779.20.59956264/25个人资料整理仅限学习使用<二）斜截面抗剪承载力验算按桥规第条规定：33验算截面处的剪力组合设计值连续梁异号弯矩影响系数，计算近边支点梁段的抗剪承载力时，；计算中间支点梁段及刚构各节点附近时，受拉区纵向受拉钢筋的

19、配筋率。箍筋的抗拉强度设计值b 盖梁的截面宽度 <mm）盖梁的截面有效高度 <mm）1. 对于截面 11：故仅需按构造配置箍筋。2. 对于截面 22、55：仅需按构造配置箍筋。3.对于截面 44，经验算需要按计算配筋。，所以按桥规第条规定，。选用 R235钢筋，六肢箍，第三节桥墩墩柱的设计采用直径为 1500mm,用 C40混凝土， HRB335钢筋一、 荷载计算<一）恒载计算按桥规第及 条 规定，桥涵净空高不小于5.0m。故取墩柱净空高度为5.5m，则墩柱长为 4.5m。65/25个人资料整理仅限学习使用上部构造恒载，一孔重3584.03KN盖梁自重 <半根盖梁） 3

20、12.12KN墩柱自重故作用于墩柱底面的恒载垂直力为：< 二）车辆荷载计算荷载布置及行驶情况见( 图 3 2><图 3 5）。1. 公路级<1）单孔荷载 <图 32）三列车：按公桥规第条规定：一个设计车道上由汽车荷载制动产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算。公路级汽车荷载制动力标准值不得小于165KN。DXDiTa9E3d相应的制动力：故 取<2）双孔荷载 <图 33）三列车时：制动力：汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大值，即产生最大墩柱垂直力，汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。 RTCrpUDG

21、iT<三）双柱反力横向分布计算1. 单列车时：2. 双列车时：3. 三车时：4. 荷载组合<1）最大最小垂直反力时，计算结果见下表310。66/25个人资料整理仅限学习使用表 310可变荷载组合垂直反力计算 <双孔）最大垂直反力 <kN）最小垂直反力 <kN）编荷载状况横向横向号分布1分布2Bm<1+）Bm<1+）m1m21单列1.155782.92-130.02车0.1552公路级双列0.9441254.780.05674.44车3三列0.7321138.40.268416.79车（2）最大弯矩，计算见下表311。表 3-11编荷载墩柱顶反力计算式垂

22、直力 <kN）水平力号情况Bm1(1+ >H<kN）对柱顶中心弯矩<kN·m）0.25<B1-B1B2B1+B2上部结构B）1.14H1与盖2391.97梁计算单孔2三列623*0.732*1.273580.50580.5124.6车注 水平力由两墩柱平均分配二、截面配筋计算及应力验算<一） 作用于墩柱顶的外力1. 垂直力最大垂直力：最小垂直力：2. 水平力3. 弯矩<二）作用于墩柱底面的外力，由表3-5 ，3-600145.13220.07767/25个人资料整理仅限学习使用<三）截面配筋计算墩柱顶用 C40 混凝土，采用， R335

23、钢筋。则纵向钢筋配筋率为按桥规第条规定：，故不计偏心增大系数。取1. 双孔荷载，按最大垂直力时，墩柱顶按轴心受压构件验算。根据桥规第条规定：满足要求。2. 单孔荷载，最大弯矩时，墩柱顶按最小偏心受压构件计算。，故按桥规第条规定，偏心受压构件承载力计算应符合下列规定：式中轴向力的偏心距有关混凝土承载力的计算系数有关纵向钢筋承载力的计算系数圆形截面的半径纵向钢筋所在圆周的半径r a 与圆截面半径之比，纵向钢筋配筋率，此处，代入后，经整理得按桥规附表C 表“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力68/25个人资料整理仅限学习使用计算系数”表，经试算查得各系数A、B、C、D为：设代入后，得则墩柱承

24、载力满足桥规要求。第四节钻孔桩的设计钻孔灌注桩直径为1.50cm，用 C40 混凝土， R335 钢筋。灌注桩按m 法计算。根据地质资料， m值为<中密，密实的砂砾，碎石类土）。5PCzVD7HxA桩身混凝土受压弹性模量。一、荷载计算<一）每一根桩承受的荷载为：一孔恒载反力：盖梁恒重反力：一根墩柱恒重：作用在桩顶的恒载反力：<二）灌注桩每延M自重：<三）可变荷载反力1. 两跨可变荷载反力：<公路 I 级2. 单跨可变荷载反力：I 级）汽车制动力：, 作用点在支座中心，距柱顶距离为：3. 作用于桩顶的外力： <见图 3 14a）4. 作用于地面处桩顶上的外力：

25、 <见图 314b）69/25个人资料整理仅限学习使用<a）(b>图 314二、桩长计算根据地质资料，分析采用摩擦桩。单根桩的竖向承载力经验计算公式为36其中桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值<KPa）桩径为 0.8m 时的极限端阻力标准值；对其他成桩工艺可查相应表桩身穿越土层的厚度 (m>桩端面积分别为大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，查表得。对于摩擦桩，主要考虑摩擦力，可以忽略桩端承载力。故竖向承载力为：桩的最大垂直力为：即解得取故埋入地下的桩长为30m。轴向承载力验算：可见桩的轴向承载力满足要求。70/25个人资料整理仅限学习使用三、桩的内力计算 <

26、m法）<一）桩的计算宽度：( 二 > 桩的变形系数：式中：对于受弯构件 :故因为，所以可按弹性桩计算。<三）地面以下深度z 处桩身截面上的弯矩和水平压应力的计算已知作用于地面处桩顶上的外力：1. 桩身弯矩式中的无量纲数值可由表格查得。计算结果见下表3 12表 312桩身弯矩计算表ahAmBmH0/a*AmMBMz0 M0.330.19.10.09960.9997440.951331.2841372.2370.660.29.10.196960.9980680.181329.0471410.0331.320.49.10.377390.98617153.671313.2141468

27、.3891.970.69.10.529380.95861215.571276.5141494.1852.630.89.10.645610.91324262.891216.0981481.563.2919.10.723050.85089294.401133.0711430.3754.281.39.10.767610.73161312.56974.23381289.864.931.59.10.754660.68694307.27914.74991225.0516.5829.10.614130.40658250.1541.4141793.93248.222.59.10.398960.14763162.43196.5885360.63319.8739.10.193050.0759578.61101.1373180.515711.513.59.10.050810.0135420.7718.0302738.9223513.1649.10.000050.000090.020.1198470.1404062. 桩身水平压应力71/25个人资料整理仅限学习使用计算结果见下表 313。表 313水平压应力计算表000