装配式钢筋混凝土简支T型梁桥

1、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、设计资料（一）桥面净空净-7+2 人行道（二）主梁跨径和全长标准跨径ib=（墩中心距离）计算跨径I =（支座中心距离）主梁全长I全=（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AIb |1 L> I I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，选用如图1所示，其中横梁用五根。（七）设计依据（1）桥梁

2、工程白宝玉主编。（2）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）,简称桥规简称公（3） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG62-2004）， 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 1=1/2（8+14）=11cmax(160 18) 11112130 18132(160 18) 11 130 1841.2)21311 213130IX142113142 11(41 .2)218 130318

3、 130(12 2 12 24246627500 cm 6.627510 mT形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即:ITX=Cibiti 式中：C为矩形截面抗扭刚度系数（查附表1）； 附表-1 b i、ti 为相应各矩形的宽度与厚度。t/b1<c1/3查表可知bi/t i=,ci=1/312/b 2=则It>= x 3+ xx=x 10-3=x 10-3mi单位抗弯及抗扭惯矩：Jx=Ix/b=x 10-2/160= x 10-4 nVcmJtx=I Tx/b= x 10-3/160= 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

4、主梁的轴线间距，即l=4b=4X=c=1/2h'=100m,b'=15cmc/ l =根据c/ l比值可查（附表1）求得 入/c=所以位置ayay =I求横梁截面重心h1'hi-h b22 h-h b'2 1.290.1122-0.15 1.0222 1.290.110.15 1.0横梁的抗弯和抗扭惯矩I y和I ty212h1 2 h1( y 少右 bh3 bh 与2ay)1 0 112 1.290.1132 1.290.11(0.21)212 20.15 1.030.15 1.0 (丄 0.21)212 2.3.22 10 2 m433I Ty c1b1h1

5、c2b2h2mb 0.11 /4.850.0310.1查表得C1- 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C1=1/6h2b2 =查表得C2 =133ITy 0.113 4.85 0.298 0.89 0.153 y 6故 1.076 10 3 0.895 10 31.971 10 3m4单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTyJY IY b13.22 10 2/ 4.85 1000.66410 4m4 / cm(3) 计算抗弯参数B和抗弯参数a:0.3244.0 4 4.1421019.5 0.66410附表2:桥梁工程(1982年2月)表2-8-4c/l/c0.867式中：B

6、'桥宽的一半；Ip计算跨径。GQtx JTy”2E. JxJy0.40(1.750.406)102 4.14210 40.66410 40.026按公预规条取0=则厂 Jo.0260.161(4) 计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知B =，查G-M图表，可得表中数值。表1梁位荷 载位 置b3b4b2b40b4b2-3b4-bK0b/4b/2 3/4b b亠9*1#、 5#梁K ' =K3b/4+(Kb-K3b/4)2#、 4#梁K =K>/2-(K b/2-Kb/4)3#梁K'=K0（K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

7、横向分布系数图，求横向分布系数。按第、条规定：汽车荷载距人行道边缘距离小于，人群荷载取3kN/帘，人行道板以集中竖向力作用在一块板上11J| PW 1 a 卅fi P-*h:flM1 rh,仇 y. J?II 11 r I1b'Hri Fl> 2j;辽1-"-L111-11J-1TllJ1M11$ 1 1图5表2梁号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1K；0.250.8K 31 -b4K。0.2K0b0.8K 3b04k1 k。aTKK o厂ka/51ki 0.6k b 0.4k b12142k00.6k b 0.4k b0 024&a

8、mp; k0厂kk。厂ka/53'k10k°'k°0.08k1k°厂kk(0Vka/5各梁的横向分布系数公路U级 =1/2(+)=1/2 (+)=1/2(+)=人群荷载=人行道板=2 梁端剪力横向分布系数(按杠杆法)公路 U'' =1/ =1/2 (+)=人群荷载图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0.160.15隔15梁0.89 20.71519.520.05020.160.150.890.71519.520.0251250.0502250.0251251.260.83沥青混凝土：=

9、混凝土垫层（取平均厚 9cm）0.032 230.144 240.743.46行inn(4in:8ills缘石 2.50 0.32 0.15 0.120支撑梁 2 1.04 0.22 0.15=0.069人行道梁A:.0.85 0.24 0.28 0.057人行道梁BO.85 0.24 0.14=0.028 人行道板 0.85 0.06 2.50=0.13 镶面 0.85 0.02 2.5=0.043栏杆柱 1.0 0.18 0.14=0.025扶手 2 2.36 0.08 0.12=0.045232525252518250.12232.760.069251.720.057251.430.02

10、5250.710.130253.190.043180.770.025250.630.045251.1312.35一侧人行道部分每长时重，长时重=m按人行道板横向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-: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）2（ 4）3（2）恒载内力计算影响线面积计算表表5项目计算图式影响线面积3 0梁号M1/2 (kN?m)M/4(k

11、N?m)Q0(kN)q3 0q 3 oq3 oq 3 oq3 oq 3 o1（ 5）2（ 4）32.活载内力（1）公路U级荷载冲击系数me G/g式中 丨结构的计算跨径（mE结构材料的弹性模量（N/m2）_4I C 结构跨中截面的截面惯矩（m ）G 结构跨中处延米结构重力(N/m)g 重力加速度， g=(m/s )已知 lc 6.6275 10 2m4 G 30.948 10N/m E 3.45 104 106Pa1.5Hz f 4.5Hz 14Hz110.176ln f 0.01571.206最大影响线纵标n及影响线面积3 0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

12、/2l /2l/4M/4l /4处3l /16Q。支点处lQ1/21/21/2l /2处1/2人群荷载（每延米）P人：P人=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 2)Rqk(4)纵标n(5)0(6)内力值(1)(2)(3)(5)+(4)(6)1M/2M/4l / 43l /16l / 431 /16l / 43l /16人群产生的弯矩（单位：kN?m表9梁号内力m (1)P(2)3 0(3)内力值(1)(2)(3)1M/2M/42M/2M/43M/2M/4（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.

13、 跨中剪力Q/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梁内m( 1)Rqk纵标3 0(6)1+卩内力号力n (5)(7)值：(1)(7)(3)(5)+ (4)(6)梁号内力m( 1)P3 0内力值(1)( 2)(3)1Q/22Q/23Q/2 支点处按杠杆法计算的n 丨/431 /4支点丨/4在n和n '间的直线变化。支点剪力计算式为：Qo (1) 活i yi Pi式中：活 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

14、为：Q。人 人g人p式中：11q人L人人 11L/ '、P124296(人人)很跨中横向分布系数;人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238kNq=m公路U级产生的支点剪力计算表 （单位：kN）表12梁号1 + giyi 口内力值1 + 卩i y i pi111+ 238 1+ 12 21 12 21 12 2人群荷载作用下如图“ 'v11 V 丁 S- * '、 V y -V 、q 人2.25kN/m1号梁L2号梁3号梁rr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Q o 人人人q人pL'P-(人人）q人

15、0.9171 1 1 计222+ L ()+ 1 () +丄 （）算888值.公路桥涵结构按承载能力极限状态时，应采用:1 .基本组合。mo(i 1Gi SGikQj SQjk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，本结构安全等级米用一级取；Gi -第i个永久作用效应的分项系数，本结构取；SGik 第i个永久作用效应的标准值；qi汽车荷载效应（含汽车冲击力离心力）的分项系数，取Q1 =。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 =；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=；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。永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：mnS sd=SGik1 j S