40m跨装配式预应力混凝土简支t梁桥计算__本科毕业设计论文

1、辽宁工业大学桥梁工程课程设计计算书题目：40m跨装配式预应力混凝土简支 T梁桥计算院（系）：土木建筑工程学院专业班级：道桥083班学 号： 080503082学生姓名：刘壮指导教师：孙荣书课程设计（论文）任务及评语院（系）： 土木建筑工程学院教研室：施工教研室学号080503082学生姓名刘壮专业班级道桥083课程设计 题目40m跨预应力钢筋混凝土梁桥设计计算课程设计1论文任务该桥设计荷载公路II级（人群荷载 3.5kN/m2）,主梁全长：39.96m。横隔梁 间距自行设计，桥宽：净9 + 2X1.5m人行道。1、完成桥梁横断面、桥面铺装及主梁构造设计，使用CA瞅标准出图一张。2、主梁翼缘板的

2、计算（计算恒载作m下和活载作m下单位板宽的弯矩，要求弯矩内力组合计算）3、活载横向分布系数的计算（绘制出荷载横向分布系数沿桥跨纵向的变化图）4、主梁内力计算（恒载内力和活载内力，并按照规范要求组合）5、横隔梁的内力计算（按偏压法计算中横隔梁内力，计算内容：Qr、Qr和M2 3、Ml。）6、主梁挠度验算（计算由荷载引起的跨中挠度，结构刚度验算及预拱度的设置）7、支座设计计算（建议采用等厚度的板式橡胶支座。其标准应满足桥规的有关规定）指导教师评语及成绩序号内容满分得分1考勤情况102按进度完成课程设计，设计计算无误203设计合理，计算准确，符合规范要求404计算书文字无误，图纸绘制规范准确105答

3、辩20合计100指导教师签字： 学生签字：2010412月日辽宁工业大学课程设计计算书目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 一构造设计及桥面布置 2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 二桥面板内力计算 3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 三荷载横向分布系数的计算 5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 四主梁内力计算 7五横隔梁内力计算 12 HYPERLINK l b

4、ookmark18 o Current Document 六挠度计算 14 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 七支座设计 15辽宁工业大学课程设计计算书一构造设计及桥面布置.桥梁的跨径及桥宽主梁全长：39.96m （标准E考径为40m计算跨径：39.50m.主梁尺寸的确定（梁肋）主梁间距1.6m2.2m取2.15m五根主梁高跨比1/151/25 梁高取2.3m.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的 3/4左右，取1.7m端横隔梁宜与主梁同高 取2.3m横隔梁的肋宽通常采用 1216cm 取16cm除端横隔梁，设置三片中横隔梁，共五片；间

5、距为 9.5m.主梁肋板尺寸：翼板根部h/12cm 取20cm,翼缘取18cmi腹板厚度取20cm马蹄宽度约为肋宽24倍，取36cm,高32cmi 45倾斜表1 T形梁尺寸（m主梁长度计算跨径主梁高度梁肋宽度隔梁高度隔梁间距39.9639.502.30.202.39.5图1横断面图单位（cm）图2纵断面图 单位（cm）辽宁工业大学课程设计计算书6%F10 711950950950|9503996032二桥面板内力计算.恒载及内力桥面铺装为5cm厚的沥青表面处治（容重21kN/M）和平均厚10cm的C25混凝 土垫层（容重 23 kN/m3）, T板材料容重25 kN/m3每延米板上的恒载g :

6、g1 =0.05 1.0 21 =1.05kN/m防*混疑t面层：g2 =0.07M1.0M23 = 1.61kN/m图三 T梁横断面图 单位（cm）T 梁翼板自重：g3 =0.19父1.0M25 = 4.75kN/m3辽宁工业大学课程设计计算书合计： g 八 gi =1.05 1.61 4.75 =7.41kN/m每延米板条的包载内力 1c弯矩 Mg0 二一1gl；二3.52kN m剪力Qgo =gl0 =7.22kN.公路-II级车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于银缝轴线上，后轴作用力P=140kN ,由桥规查得，其后轮着地长度 a2= 0.20m,宽度 b2= 0.60m,则：a1

7、=a2+2H =0.2 +2 父 0.15 =0.5,b1 = b2 +2H =0.6 + 2x0.15=0.9图4公路一n级的计算图式单位(城荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：单轮时c=a1+d=0.44m双轮时d=q d+2l=1.04m冲击系数1+.；-1.3作用于每米宽板条上的弯矩为： TOC o 1-5 h z PbM p 二(1 )3 - 1) = -27.22kN/m4 f4PQP = (1 + =)=23.64kN /m4f3.内力组合M =1.2Mq014Mp - -42.33kN / m gQ =1.2Qq0 1.4QP =41.76kN/m g辽宁工业大学课程设计计算书三

8、荷载横向分布系数的计算1.杠杆法计算1#梁,2#梁，3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数，并列表表示，如下图所示，相 应于荷载位置的影响线11 ,1#梁汽车moq 2x q =万 0.906 =0.453人群mor = r T.402#梁汽车moqj q1-(0.32 0.82) =0.57mor = r3#汽车一 1mo(0.782 0.782) =0.782oq 2 q 2三号梁辽宁工业大学课程设计计算书人群mor - r - 0图5按杠杆原理法计算横向分布系数单位（cm）2、偏压法此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，承重结构的长宽比为并计算横向分布系数，本桥各梁横=上=

9、4.59之2故按刚性横梁法来绘制横向影响线,B 2.15 4截面均相等，梁数n=5,梁间距为2.15m 贝卜 a, =(4.32 2.152) 2 =46.2251#梁影响线竖标值1 上+(42 = 06 n白、5 J4.)2 n Ij 546.22515 n n _546.225i/三a.2i =1 ix 4215 x由，1和计算横向影响线的零点位置 X解得x=6.45m TOC o 1-5 h z 150.60.21_mcq =-7 q 0.43 0.22 0.08 -0.19 =00.27 22mcr = r 二 0.6 7.4 =0.696.452#梁影响线竖标值21a1a2n三a：i

10、 1= 0.22.15 4.346.225= 0.4251a1a2nn 2n: aiiTiai辽宁工业大学课程设计计算书mcq1 =-7 q =0.422 qmcr=r =0.533#梁31a1a3n 2 laii 11= 0.235mcq1 -二一三q2 q限=0.2n 2i 1一 一0.2 4 =0.4mcr图6偏心压力法计算横向分布系数图式=r =0.2 0.2 = 0.4(cm)四主梁内力计算1恒载内力计算.恒载集度0.18 0.2土却 g1=0.2 2.3 (2.15 -0.2) 25=8.5kN/m王2横隔梁对于边主梁0.18 0.2、215 -0.2g1二(1.7 ；)(-220

11、.16 0.14)(-)5 25“39.5 =0.69kN/m2对于中主梁g2 =2.15 0.69 =1.48kN/m桥面铺装层g3 =7.41kN / m栏杆和人行道g4 =5.5 2 :5 = 2.2kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:辽宁工业大学课程设计计算书g =8.5 0.69 2.2 7.41 =18.8kN /m作用于中主梁的全部恒载强度为：gi =、gi =13.45 1.48 7.41 2.2 = 24.54kN / m.恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力Mx =?x -gx 喈 I -xgQx =- I -2x2表4恒载内力心、.刘力 截面1号梁2号梁（3号梁）x=0Q=4

12、42.85M=0Q=486.25M=0 x=L /4Q=253.96M=3421.58Q=278.53 1M=3392.35 X=L/2Q=0M=4432.67Q=0M=4476.832.活载内力计算表5影响线图式截面影响线图式Mi4事3 L /16M 2+fL/4胃Qi2中1/2J 一-_11/2Q*1FT _ ， ”3g 24.54 1039.81g- = =2432.46kN m主梁截面型心到T梁的距离辽宁工业大学课程设计计算书11 215 -20 1“c cc CCC 11I+ 230 M 20 M 230 M2 211 215 -20 230 20 87.34cm = 0.9215m

13、1c =2.92 107cm4 = 0.292m4c40 混凝土 E =3.25x1010N/m2,即 f =- l-Ec = 2.009Hz2 l2 mc1.5HZ E2.009HZ TOC o 1-5 h z 139.5G=_m1m1 = MlM39.5 =19.75m2横向分布长度 a=9.85=9.9m22_ 尸 a、y =1 父 39.5-a 1/39.5 = 0.91613辽宁工业大学课程设计计算书3,截面内力计算将求得的计算荷载Poq在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载并计入冲击影响1 +仙=1.204公路二级荷载：汽车作用弯矩M2j(1 厂 巳？=1.204 19

14、6.82 (1.15 0,52) = 364.87kN m人群弯矩M 2 -3 = Por=44.325 -1.45 - -64.271kN_m剪力计算汽车作用Q1 =1.108 196.82 0,575 0.395 0.285 0.085)=292,223kN人群作用Q1 =44.325 (-1.52) = -68.75kN m荷载组合：M =1.4 364.188 0.8 1.47-64.27 =437.881kNmQ=1.4 292.223 0.8 1,47 31.028 =443.864kN六挠度计算根据以上计算可知跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩M Gk =4335.3497kN加

15、,汽车产生的最大弯矩(不计冲击力)为2845.446kN,人群产生的最大弯矩为 614,345kN |_m1,验算主梁的变形按桥规规定，验算主梁的变形时，不计入结构自重产生的长期挠度，汽车不计入冲击 力，则可变荷载频遇值产生的跨中长期挠度：f =1.45 5 Ms-MGKl2 =1, 5 .7 2845.446 6259 103 39.52 =。物 一6,58cm TOC o 1-5 h z 48 B48 7.592 109600符合规定.判断是否设置预拱度5M s|25 0.7 2845.446 4335.345 625.19 103 39 52. l=2.47cmf =1.45 M sl

16、=1.45 10-395- = 2.23cm -应设置预拱度3,计算预拱度最大值1.251 Mgk M可变频遇值lf =1.6 248 B=1.648 B48 7.592 10916005 3611.98 (0.7 2791.18 400,20)/2 103 39.52 19L-J=0.7116m = 71.16cm48 1.75 1014辽宁工业大学课程设计计算书c I、小：2f 745M ”GK 2M“红荷数值 J _1 45M 5b335345+(0.7x2845446 + 614.345y2k103父39.5248 B.48 7.592 109= 17.4cm应做成平顺曲线七支座设计图

17、9横隔梁影响线单位（m1.已知支座压力标准rCK =818.4385kN ,其中结构自重引起的反力标准值RGK =439.023kN ,公路二级和人群荷载引起的支座反力标准值分别为183.95 kN和7.47 kN ,公路一级和人群荷载R =3.5kN/m2作用下产生的跨中挠度f = 1.82cm ,主梁计算温差加 =36 C ,设计板式橡胶支座.2、确定支座平面尺寸选 ab =30乂32 =960cm2 , t=0.5 cm.计算支座的平面形状系数sa b30 32s =15.5 28,取瓦= 10000K a2t a b 2 0.5 30 32故得橡胶支座的弹性模量：E j =5.4GeS

18、2 =5.4 1 15.5 =1297.35Mpa验算橡胶支座的承压强度a b2t a b818.43850.30 0.32二 8525KPa10000KPa（合格）.确定支座厚度15辽宁工业大学课程设计计算书主梁的计算温差 t=35C,温度由两端的支座均摊，则每一支座承受的水平位移为115：q = -：-：t| =- 10-5 35 3950 30 = 0.696cm为了计算汽车荷载制动力引起的水平位移AP ,首先要确定作用在每一支座上的制动力HT ,按桥规，对于39.5m桥跨，一个设计车道上公路极车道荷载总重为7.875 m39.5+238,5 =549.56kN，贝U其制动力标准值为 549.56 父 10% = 54.956kN，但按桥 规，不得小于90kN .经比较，取总制动力为 90kN参与计算，五根梁共10个支座，每90 FbK = =9kN .10确定需要的橡胶片总厚度支座承受水平力 t_2 g =2 0.696 = 1.392cmqqv t = 1.074cm0.7 - FbK2 10 30 32x t 0,2 30 = 6cm选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚 0.25cm,中