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文档简介
1、武昌理工学院学士学位毕业设计 PAGE 2 PAGE 48鞍第疤1瓣章 袄设计资料及构般造布置哀1.1爸设计资料般(1)设计荷挨载柏(表1.1)半标准跨径败汽车荷载隘人群荷载邦上部结构混凝吧土败24笆2稗3.25癌C40巴(挨2昂)环境标准:拌I柏类环境耙。跋(癌3板)设计安全等捌级:二级。爱(矮4版)主梁跨径:碍标准跨径艾,澳计算跨径伴,百桥全长巴(背5稗)皑桥面净空(桥搬面宽度):净扳人行道。摆(6)瓣主要材料: 邦 混凝土 癌见附表;蔼钢筋 主筋捌为八HRB335矮级钢筋,其他熬用HPB懊235熬级钢筋。搬(7)熬桥面铺装:上案层采用沥青混坝凝土挨,下层为C3唉0混凝土爸(8)半 桥位水
2、文地懊质情况拌八地质条件:肮粘性土,袄地质层规律,斑地下水较深对办工程无不利影伴响,属良好建芭筑场地。靶办桥址处河床冲凹刷深度:最大柏冲刷线低于河般床败2俺.6板。盎1.凹2隘方案比选败桥梁方案的选俺择应该兼具适安用性强、舒适瓣安全、建桥成安本经济、美观佰大方等优点。跋从实际情况出扒发,综合当地澳水文地质条件皑和桥梁的跨径肮等因素来选择扳出最佳的方案霸。通过技术经背济等方面的综芭合比较,力求版所选方案符合叭最佳条件。在扳本桥的设计中哀,选定三种桥奥式名分别是:吧装配式混凝土瓣简支T型桥、靶独塔双跨式斜芭拉桥、钢架拱坝桥。敖方案一:装配版式混凝土简支爱T型桥白图1.1白装配式混凝土柏简支T型桥八
3、装配式混凝土笆简支T型桥是岸使用最为普遍隘的结构形式,搬其优点是建筑矮高度较低,易摆保养和维护,八桥下视觉效果凹好;受力明确爱;等截面形式敖,可以大量节按省模板,加快柏建桥进度,简癌易经济;桥梁靶上跋下部可平行施蔼工,使工期大叭大缩短;无需按高空进行构建袄制作,质量可啊以控制,可在癌一处成批生产俺从而降低成本傲。适用于对桥埃下视觉有要求埃的工程,适用扒于各种地质情肮况,对工期比敖较紧的工程和懊对通航无过高邦要求的工程也板同样适用。其氨缺点是跨径较肮小,不适用于癌跨度较大的工捌程隘。皑方案二:笆悬臂梁桥芭图1.2 俺悬臂梁桥艾悬臂梁桥属于般静定结构,其安优点是,从桥敖面上看,在桥跋墩上只需设置搬
4、一排沿墩中心皑布置的支座,搬从而可以相应吧地减小桥墩的绊尺寸。缺点是把运营条件不理背想,在悬臂端板与挂梁衔接处跋的挠度曲线都拔会产生不利于隘行车的折点,芭并且伸缩缝需绊要经常更换。版钢筋混凝土的唉悬臂梁桥在支笆点附近弯矩区扳段内,梁上翼隘缘受拉,不可拌避免出现裂缝佰,雨水易于侵懊入梁体,而且俺其构造也比较哎复杂。巴方案三:钢架百拱桥案图1.3 扒钢架拱桥俺钢架拱桥的优跋点是,属于有白推力的高次超扳静定结构,具艾有构件少、质搬量轻、整体性碍好、刚度大、绊施工简便、造拌价低和造型美搬观等优点。缺耙点是,钢架拱柏片之间的横向俺联系必须具有吧足够的强度和艾刚度;随着跨懊径的增大,梁爸和斜支撑的内翱力会
5、随之增大吧;最致命的缺班点是整体性较爸差,导致横向盎稳定性不够。爸通过仔细比较翱,独塔双跨式颁斜拉桥索与梁傲连接比较复杂绊,施工过程中霸高空作业较多百,安全性很难矮保障;钢架拱伴桥整体性较差八,运营状况不霸理想,出现病爸害、损伤甚至把破坏的概率较耙高;相较而言罢,装配式钢筋败混凝土简支罢T岸型桥易保养和霸维护,受力比八较稳定,比较哎经济,施工工班期短,不需要熬高空作业,安爱全性可以保障敖。所以本设计哎最终选择装配挨式混凝土简支阿梁桥。翱1.案3碍桥梁结构平面拔、立面及横断阿面设计(上部唉结构尺寸拟定芭)邦简支梁桥梁尺昂寸表半 (皑表1.2) 啊桥梁类型扳适用跨径(爸)扳主梁间距(板)熬主梁高度
6、(奥)啊主梁肋宽度(斑)懊钢筋混凝土简敖支梁岸1.5皑般2.2白b=0.16癌凹0.20柏根据方案比选阿结果,拟设计暗钢筋混凝土简艾支T形桥。本叭桥标准跨径为败24俺,结合皑表1.1,拟伴定主梁间距取半1.8澳,主梁高度取皑1.6扒,梁肋宽度取俺0.2哀。本桥为钢筋胺混凝土桥,桥败面净空颁人行道,采用颁5片T型主梁摆,5片横隔梁蔼标准设计。吧图搬1.4叭 简支T型梁佰的主梁和横隔安梁简图(单位癌:皑)胺第傲2败章 艾主梁内力计算白2.1 坝结构自重内力熬计算皑(澳1)佰计板算结构自重集哎度肮(表蔼2.1隘)叭主梁白横颁隔昂梁稗对于边主梁颁对于中主梁班桥面铺装层暗栏杆和人行道安合计按对于中主梁拜
7、对于边主梁蔼(2)啊结构自重内力艾计算瓣边主梁结构自捌重产生的内力皑(表2.2)奥内力哀截面位置耙剪力翱(般)哎弯矩懊(俺)啊(靶)拔=0般(0)安(隘)胺(1029.盎77)翱=0稗(0)扒(颁)爸2.2办汽车、人群荷扮载产生内力计疤算埃2.2.1胺荷载横向分布案计算坝(1)哎当荷载位于支傲点处时,应按岸杠杠原理法计巴算荷载横向分爱布系数。首先爸绘制佰梁皑梁巴梁的荷载横向芭分布影响线。暗如图癌2.1坝,(a)、(把b)、(c)敖根据桥规敖规定,在横向爱影响线上确定傲荷载沿横向最班不利的布置位鞍置。对于汽车捌荷载,规定的巴汽车横向轮距罢为敖1.8哀m靶,两列汽车车芭轮的横向最小颁间距为靶1.跋
8、3m 凹,车轮距离人袄行道缘石最少把为氨0.5办m背。由此,求出按相应于荷载位胺置的影响线竖袄标值后,可得皑梁的荷载横向鞍分布系数为:般 求芭得 求得公路-2级:人群荷载 :扒同理,按图邦2癌.1(颁b叭)的计算,可懊得霸的荷载横向分埃布系数挨,阿。这里,在人胺行道上没有布板载,这是因为柏人行道荷载引拌起的负反力,板在考虑荷载组哎合时反而会减扳小疤的受力。扒同时,由图2佰.1(伴c扒),可得巴的荷载横向分氨布系数为扮:求得邦公路案-背II碍级:人群荷载:靶(2)当荷载艾位于跨中处时白,用偏心压力百法计算荷载横胺向分布系数。巴从图哎2.1敖中可知,此桥叭设有刚度强大坝的横隔梁,且版承重结构的成癌
9、宽比为:拌故可按偏心压耙力法来计算横肮向分布系数哎,其步骤如下肮:半梁的荷载横向柏分布系数计算挨:板求荷载横向鞍分布影响线竖案坐标值伴本桥各根主梁唉的横截面均相岸等,梁数按,梁间距为芭,则:柏梁在两个边主败梁处的横向分翱布影响线的竖昂标值为:袄图2.1 按碍杠杆原理法计伴算横向分布系肮数(单位:巴)扳案绘出荷载横向懊分布影响线,唉并按最不利位碍置布载佰人行道缘石至班梁轴线的距离暗为:奥=0.90按-0.75=把0.15案图2.2 偏蔼压法计算跋横向分布系数蔼图式(单位:靶)按荷载横向分布爱影响线的零点啊至拌梁位的距离为白,可按比例关敖系求得:澳求得瓣,并据此计算盎出对应各荷载绊点的影响线竖霸标
10、值背和哀。求得求得求得求得俺碍计算荷载横向艾分布系数啊计算荷载横向埃分布系数暗梁的荷载横向邦分布系数分别佰计算如下:汽车荷载 人群荷载 瓣梁的荷载横向捌分布系数计算霸:昂霸梁在阿和坝梁处的横向分摆布影响线的竖哎标值阿把绘制荷载横向氨分布影响线,袄并按最不利位坝置布载如图斑2氨.3所示坝荷载横向分布澳影响线的零点邦至拌梁位的距离为俺y,可按比例艾关系求得: 求得瓣 求颁得求得 求得拔计算荷载横胺向分布版系数懊梁的荷载横向胺分布系数分别按计算如下:汽车荷载 人群荷载 绊图氨2.3 偏压柏法计算挨)横向分布系艾数图式(单位般:扮)把梁的荷载横向懊分布系数计算办:案 八在拜和昂处的荷载横向凹分布影响线
11、竖哎坐标值:啊绘制荷载横搬向分布影响线背,并按最不利扳位置布载如图背2.4所示并啊据此计算出对蔼应各荷载点的翱影响线竖标值搬和挨r哎图2.4偏压懊法计算 3#隘横向分布系数啊图式(单位:把)敖计算荷载横稗向分布系数半梁的荷载横向昂分布系数分别版计算如下:汽车荷载人群荷载 叭荷载横向分布敖系数汇总叭(表2.3)般梁号傲荷载位置扳公路-暗2案级伴人群荷载斑备注安跨中搬0.578埃0.658靶偏心压力法把支点隘0.403把1.292熬杠杆法瓣跨中笆0.489挨0.429氨偏心压力法板支点般0.5案0吧杠杆法爸跨中伴0.4般0.4爸偏心压力法皑支点澳0.639拔0傲杠杆法挨2.3 内力傲组合计算皑 2
12、.3昂.1 = 1 * GB3 癌伴均布荷载和内案力影响斑线面积计算(鞍表2.4)拜公路-按2拔级中集中荷载翱计算碍计算弯矩效应颁时:扮计算剪力效应懊时:艾计算冲击系啊数平均板厚办均布荷载和内跋力影响线面积柏计算俺(表2.4)捌类敖型拜截面稗公路-阿伴级拔人群澳影响线面积(百或m巴)氨影响线图式俺7.875巴2.44袄7.875办2.44罢7.875巴2.44般7.875傲2.44疤C40混凝土背E取拜,则有: 则靶2.3.2 懊懊梁跨中截面和邦截面弯矩剪力胺计算邦跨内各截面,肮在汽车荷载作白用下各截面内班力计算公式八跨内各截面,氨在人群荷载作班用下各截面内哀力计算公式柏因双车道不折唉减,故耙
13、计算支点截笆面汽车荷载最爸大简力澳绘制荷载横向鞍分布系数沿桥瓣纵向的变化图案形和支点简力鞍影响线如图2靶.5所示。凹横向分布系数半变化区段的长奥度:搬变化区荷载重班心处的内力影矮响线坐标为:斑跨中截面弯矩懊剪力计算哀(表2.5)拜截面盎荷载类型巴或背或y拌S(疤或坝)把Si盎S白公路-按背级稗7.875按190.5.把1.277矮0.578按69.03傲401.24敖1227.3白2艾826.08半人群扒2.44叭傲耙0.658哎69.03半110.83隘公路-绊胺级癌7.875暗228.6埃1.277班0.578哀2.94拌17.09熬101.46蔼0.5熬84.37蔼人群爱2.44按拔芭0
14、.658败2.94懊4.72蔼1/4坝截面弯矩剪力佰(表2.6)邦截面办荷载类型岸或柏或y扒S(版或按)暗Si搬S唉公路-颁级拔7.875啊190.5扒1.277办0.578昂51.77熬300.92班921.01艾620.09懊人群佰2.44懊八安0.658版51.77案83.12按公路-肮级绊7.875柏228.6伴1.277挨0.578罢6.61隘38.42哀164.97邦0.75啊126.55暗人群瓣2.44安拜稗0.658背6.61俺10.61稗则均布荷载和斑集中荷载作用霸下支点剪力为版:爸图2.5 耙梁支点剪力计哀算图示(单位版:澳m巴)唉则公路-埃2笆级作用下,哀梁支点的最大捌剪
15、力为:暗班计算支点截面碍人群荷载最大盎剪力阿荷载内力组合背确定稗 (表2.7凹)般序号班荷载类别扮弯矩M(癌)颁剪力Q(碍)版梁端拜四分点肮跨中肮梁端柏四分点疤跨中奥(1)哎结构自重扳0办999.75俺1332.9巴9胺226.89蔼113.45瓣0阿(2)拌汽车荷载搬0傲921.01肮1227.3绊2癌181.18版164.97伴101.46罢(3)办人群荷载澳0肮83.12熬110.83唉23.05隘10.61傲4.72扳(蔼4皑)艾0凹1199.7摆0笆1599.5扒9巴272.27办136.14懊0笆(霸5邦)扒0案1289.4板1扮1718.2搬5胺253.65扒230.96隘142
16、.04扮(拜6八)翱0霸93.09佰124.13皑25.82癌11.88爸5.29碍(拜7败)艾0案2582.2爱0案3441.9稗7巴551.74盎378.98版147.33碍2.3.3吧梁疤梁跨中截面和澳截面弯矩剪力霸计算熬因双车道不折背减,故=1奥跨中截面弯矩斑剪力计算傲(表2.8)袄截面敖荷载类型爸或扮或y捌S(艾或岸)拔Si啊S隘M疤l/2拌公路-瓣扮级跋7.875哎190.5暗1.277盎0.489柏69.03佰339.46芭1038.3懊4胺698.88爸人群氨2.44叭翱昂0.429拔69.03吧72.26盎Q笆l/2稗公路-把2办级爱7.875皑228.6背1.277蔼0.4
17、89吧2.94岸14.46笆85.83癌0.5蔼71.37拔人群版2.44安俺拔0.429俺2.94笆3.08板1/4截面弯班矩剪力计算拔(表2.9)办截面颁荷载类型靶或澳或y背S(哀或半)白Si拜S碍M败l/4埃公路-叭啊级般7.875半190.5昂1.277矮0.489傲51.77绊254.58暗779.19氨524.61鞍人群捌2.44拌敖碍0.429癌51.77盎54.19艾Q胺l/4巴公路-背I盎佰级捌7.875敖228.6碍1.277扳0.489皑6.61皑32.51肮139.57敖0.75败107.06蔼人群吧2.44靶哀摆0.429半6.61拌6.92般耙计算支点截面搬汽车荷载
18、最大扳简力岸绘制荷载横芭向分布系数沿败桥纵向的变化扳图形和支点简蔼力影响线如图哎2.6所示。佰横向分布系数拜变化区段的长靶度:扒m变化区荷载邦重心处的内力岸影响线坐标为败:坝则均布荷载和扮集中荷载作用凹下支点剪力为胺:皑图2.6 百梁支点剪力计瓣算图示(单位啊:盎m矮)安 则公路-半II霸级作用下爸,暗梁支点的最大按剪力为:爱盎算支点截面人吧群荷载最大剪氨力碍荷载内力组合罢确定案 (表傲2.10)癌序号碍荷载类别佰弯矩M暗(岸)蔼剪力Q(kN罢)八梁端跋四分点伴跨中版梁端凹四分点扒跨中把(1)奥结构自重罢0捌1029.7吧7跋1373.0熬3碍233.71肮116.85昂0板(2)半汽车荷载颁
19、0懊779.19袄1038.8敖4败204.04唉139.57翱85.83袄(3)熬人群荷载挨0拔54.19唉72.76摆9.47搬6.92班3.08俺(4)耙0爱1235.7俺2办1647.6氨4版280.45矮140.22白0颁(5)皑0凹1090.8把7佰1454.3凹8班285.66般195.40傲120.16肮(6)扮0安60.69拜81.49艾10.61般7.75颁3.45叭(7)办0拔2387.2癌8跋3183.5般1稗576.72霸343.37巴123.61半2.34 爱梁跨中截面和14隘截面弯矩剪力暗计算癌因双车道不折俺减,故傲=佰1俺艾计算支点截面肮汽车荷载最大懊简力拌绘制
20、荷载横向耙分布系数沿桥扒纵向的变化柏图形和支点简安力影响线如图拌2.7所示。拔横向分布系数埃变化区段的长盎度:耙变化区荷载重斑心处的内力影扒响线坐标为:按跨中截面弯矩八剪力计算疤(表2.11罢)敖截面八荷载类型唉或艾或y邦S(邦或霸)肮Si罢S罢M八l/2埃公路-澳级挨7.875耙190.5俺1.277摆0.4罢69.03傲277.68瓣849.36跋571.68芭人群扒2.44袄昂百0.4啊69.03拜63.37颁Q巴l/2绊公路-肮暗级稗7.875背228.6氨1.277摆0.4柏2.94败11.83昂70.21拌0.5伴58.38癌人群靶2.44隘袄捌0.4伴2.94捌2.87背1/4截
21、面弯唉矩剪力计算班(表2.12瓣)盎截面蔼荷载类型瓣或熬或y扮S(邦或百)挨Si爸S半M搬l/4败公路-氨邦级班7.875岸190.5凹1.277捌0.4按51.77挨208.25奥637.38吧429.13阿人群拌2.44哀埃罢0.4凹51.77版 50.53伴Q氨l/4案公路-哀按级安7.875佰228.6盎1.277半0.4暗6.61班26.59癌114.17碍0.75哎87.58扮人群搬2.44盎柏碍0.4案6.61盎6.45半则均布荷载和熬集中荷载作用摆下支点剪力为白:案则均布荷载和鞍集中荷载作用哎下支点剪力为碍:熬 则公路-扳级作用下,艾梁支点的最大颁剪力为:邦则均布荷载和昂集中荷
22、载作用柏下支点剪力为吧: 图2.7 3#办 支点剪力计叭算图示(单位疤:颁m搬)胺 则公路-疤袄级作用下稗,拔梁支点的最大坝剪力为:背计算支点截版面人群荷载最鞍大剪力艾荷载内力组合按确定耙(表2.12爱)扳序号伴荷载类别哎弯矩M板(安)皑剪力Q(扳)阿梁端胺四分点白跨中肮梁端八四分点爱跨中芭(1)扮结构自重柏0伴1029.7扮7唉1373.0八3半233.71傲116.85安0澳(2)半汽车荷载暗0澳637.38蔼849.36皑240.30败114.17盎70.21叭(3)哎人群荷载疤0翱50.53啊63.37阿8.83安6.45俺2.87翱(4)坝0霸1235.7肮2扒1647.6拔4巴28
23、0.45背140.22靶0啊(5)蔼0澳895.33耙1189.1稗0安336.42翱159.84傲98.29柏(6)稗0瓣56.26班70.98熬9.89绊7.22伴3.21八(7)敖0扒2187.3班1唉2907.7耙2扮626.76爸307.28爸101.50败第颁3爱章 疤截面配筋设计巴3.1主筋配盎置与校核爱3.1.1已挨知设计数据及百要求靶钢筋混凝土简碍支梁全长哎,埃计算跨径巴。按T哀形截面梁的尺懊寸如图巴3安.1办,桥梁处于蔼类环境条件,奥安全等级二级霸,懊。邦图颁3.1 24奥m背钢筋混凝土简稗支梁尺寸(尺靶寸单位:八)懊梁体采用C4邦0混凝土,轴蔼心抗压强度设艾计值芭,轴心抗
24、拉强伴度设计值稗。主筋采用H背RB335钢吧筋,抗拉强度哎设计值矮,箍筋采用艾(碍)钢筋,直径敖,抗拉强度设蔼计值氨。哀 简支梁巴控制截面的弯昂矩组合设计值绊和剪力组合设昂计值为:跨中截面 l/4跨截面支点截面 阿3.12 叭.蔼跨中截面的纵爸向受拉钢筋计熬算摆T形截面梁受氨压翼板的有效按宽度败由图案3澳.1所示的T澳形截面受压翼昂板厚度的尺寸把,可得翼板平摆均厚度斑,则可得到拔,本设计方案熬为装配式T梁奥,相邻两主梁哀的平均间距为班。蔼故取受压翼板稗的有效宽度暗。啊3.13截面跋设计阿采用焊接钢澳筋骨架,故设爱,则截面有效巴高度捌。胺判定T形截癌面类型扳跨中截面弯矩拌计算计值按故属于第一类澳
25、截面矮求受压区高霸度颁解方程得合适版解为艾求受拉钢筋案面积As。将哎各已知值及氨=80mm代斑入下式可得:啊现选择拌8蔼B吧32+6鞍B扮28扮,截面面积笆。钢筋叠高层爸数为7层,布白置如图罢3.2白所示。埃混凝土保护层吧厚度取柏及结构设计原盎理附表1-7巴中规定的霸30稗,钢筋间横向啊间距拌及般3.耙1.3疤截面复核班已设计的受拉昂钢筋中,8澳B搬32的面积为摆,6挨 B稗28的面积为笆。八由图5.1钢半筋布置图可求艾得吧 即伴则实际有效高扒度板。袄图3.2钢筋皑布置图(尺寸氨单位:蔼)疤判定T形截柏面类型蔼由于败,故为第一类按T形截面。鞍求受压区高癌度板正截面抗弯安承载力熬最小配筋率计碍算
26、:般,即配筋率应挨不小于0.2矮6且不小于癌0.2%,故斑取凹, 实际配筋率凹故截面复核满半足要求。摆3.2斜筋与爸箍筋设计隘3.2.1腹唉筋设计芭截面尺寸检隘查碍根据构造要求半,梁最底层钢案筋跋2傲B唉32稗通过支座截面绊,支点截面有白效高度为案截面尺寸符合伴设计要求。扳检查是否需袄要根据计算配岸置箍筋跨中段截面支座截面隘因盎,阿故可在梁跨中熬的某长度范围隘内按构造配置疤箍筋,其余区昂段应按计算配懊置腹筋。疤计算剪力图昂分配(图阿3.3拜)胺在图哎3.3熬所示的剪力包坝络图中,支点罢剪力计算值傲,跨中处剪力颁计算值爱。碍的截面距跨中傲截面的距离可矮由剪力包络图奥按比例求得爱在叭长度内可按构拜
27、造要求布置箍澳筋。扮同时,根据爱公路桥规规凹定,在支座中伴心线向跨径长蔼度方向不小于邦1倍梁高扮范围内,箍筋疤间距最大为蔼100邦。拜距支座中心线氨为吧处的计算剪力蔼值(碍)由包络图按班比例求得为:则则摆其中,应由混袄凝土和箍筋承拌担的剪力计算案值至少为袄0.6癌=314.5安0瓣,应由弯起钢胺筋(包括斜筋扒)承担的剪力笆计算值最多为懊0.4傲=209.6板7佰。求得坝则设置弯起钢鞍筋区段长度爱 (图笆3靶.3)。半图 3.3计哎算剪力分配图巴(尺寸单位:懊;剪力单位:捌)箍筋设计扮采用直径为8巴mm的双肢箍败筋,箍筋截面叭面积唉。把在等截面钢筋百混凝土简支梁板中,箍筋尽量爸做到等距离布把置。
28、为计算简般便,设计箍筋叭时,式中的斜坝截面内纵筋配哎筋率敖及截面的有效拔高度傲可近似按支座霸截面和跨中截伴面的平均值取伴用,计算如下碍:跨中截面,取支点截面则平均值为箍筋间距为坝确定箍筋间距Sv氨的设计值尚应碍考虑公路桥拜规的构造要澳求。熬若箍筋间距取扒及400mm半是满足规范要昂求的,但采用熬笆8双肢箍筋,邦箍筋配筋率芭(HPB23叭5钢筋时),敖故不满足规范肮规定。现取S肮v=250m胺m计算配筋率拔,且小于肮及办。板综合上述计算斑,在支座中心柏向跨径长度笆范围内,设计芭箍筋间距按,至跨中截面碍统一的箍筋间背距取按。把3.2昂.盎2白弯起钢筋及斜拜筋设计岸设焊接钢筋骨皑架的架立钢筋敖(凹H
29、RB335靶)为鞍B暗22凹,钢筋中心至靶梁受压翼板边摆缘距离爱弯起钢筋的弯阿起角度为把45疤度,弯起钢筋奥末端与架立钢斑筋焊接。为了把得到每对弯起懊钢筋分配的剪爱力,由各排弯绊起钢筋的末端背弯折点应落在稗前一排弯起钢鞍筋弯起点的构按造规定来得到俺各排弯起钢筋伴的弯起点计算凹位置,首先要俺计算弯起钢筋昂上、下弯点之吧间的垂直距离隘距离巴啊(图3.4)鞍现拟弯起N1盎扮N5钢筋,将俺计算的各排弯扮起钢筋弯起点扮截面的版埃以及至支座中版心佰、分配的剪力哎计算值阿、所需的弯起瓣钢筋面积暗值列入下表3般.1。靶根据公路桥办规规定,简傲支梁的第一排哀弯起钢筋(对皑支座而言)的稗末端弯折点应傲位于支座中心
30、耙截面这时芭为疤弯筋的弯起角半为45,则疤第一排弯筋(背2N5)的弯拜起点1距支座皑中心的距离为翱,盎弯筋与梁纵轴袄线交点邦距支座中心距罢离为。可得:爱图胺3.4氨弯起钢筋细节袄(尺寸单位:按)肮对于第二排弯氨起钢筋,可得敖到岸弯起钢筋2N摆4的弯起点2癌距支点中心距版离为般分配给第二排矮弯起钢筋的计班算剪力值Vs昂b2,由比例傲关系计算可得皑到:求得昂其中,案;设置弯起钢懊筋区段长度为皑6092瓣。版 所需要邦提供的弯起钢绊筋截面面积坝为安第二排弯起钢凹筋与梁轴线交半距支座中心距扒离为啊对于第三排弯叭起钢筋,可得暗到蔼弯起钢筋2N傲3的弯起点3唉距支点中心距半离为扒分配给第二排唉弯起钢筋的计
31、皑算剪力值Vs版b3,由比例摆关系计算可得靶到:求得安其中,跋;设置弯起钢罢筋区段长度为搬6092霸。挨 所需要搬提供的弯起钢傲筋截面面积矮为拔第三排弯起钢唉筋与梁轴线交办点拌距支座中心距案离为捌对于第四排弯鞍起钢筋,可得昂到版弯起钢筋2N八2的弯起点4熬距支点中心距百离为翱分配给第四排暗弯起钢筋的计捌算剪力值Vs皑b4,由比例拜关系计算可得捌到:求得盎其中,安;设置弯起钢鞍筋区段长度为俺6092阿。艾 所需要邦提供的弯起钢扳筋截面面积A俺sb4为傲第四排弯起钢瓣筋与梁轴线交班点4暗案距支座中心距肮离为癌对于第五排弯鞍起钢筋,可得氨到班弯起钢筋2N般1的弯起点5啊距支点中心距背离为把分配给第六
32、排笆弯起钢筋的计摆算剪力值Vs碍b6,由比例暗关系计算可得袄到:求得绊其中,癌;设置弯起钢拔筋区段长度为哎6092隘。颁所需要提供的拔弯起钢筋截面袄面积败为跋第五排弯起钢俺筋与梁轴线交摆点拔距支座中心距哀离为隘对于第六排弯版起钢筋,可得隘到捌弯起钢筋2N把1的弯起点6巴距支点中心距芭离为。敖由表3.1可扳见,原拟定弯笆起N1钢筋的哎弯起点距支座案中心距离80隘32佰,已大于60皑92+班 =6092安+1600/柏2=6892靶,即在欲设置唉弯筋区域长度半之外,故暂不般参加弯起钢筋安的计算,图3疤.5中,以截按断N1钢筋表捌示。但在实际背工程中,往往巴不截断纵向受暗拉钢筋而是岸弯起,以加强笆钢
33、筋骨架施工蔼时的刚度。笆按照剪力初步耙布置弯起钢筋按,如图3.5拜所示。扒 现按照瓣同时满足梁跨矮间各正截面和伴斜截面抗弯要碍求,确定弯起柏钢筋的弯起点唉位置。鞍弯起钢筋计算百表 坝(表3.1 跋)爸弯起点艾1懊2耙3拜4霸5绊6翱1425暗1389颁1354蔼1318邦1282案1246版距支座中心距疤离扳1425碍2814邦4186案5504按6786胺8032阿分配的计算剪懊力罢209.67翱188.16蔼140.36安93.15爸47.79敖需要的弯矩面唉积笆1421癌1267懊945拜627皑322斑可提供的弯矩扒积败1680班2哎B霸32八1608颁2吧B八32半1608瓣2班B俺
34、32罢1232跋2皑B捌28奥1232矮2按B翱28坝弯筋与梁轴交按点到支座中心稗距离奥713胺2139肮3546拌4900盎6218背由已知跨中截艾面弯矩计算值哀,支点中心处斑,按照公式阿做出梁的计算阿弯矩包络图,绊在1/4L截阿面处拌:佰,则弯矩计算隘值为芭与已知澳相比,两者误拌差为3,故霸可用该式来描哀述简支梁弯矩吧包络图是可行爱的。版 现计算皑钢筋弯起后相稗应各截面抗弯懊承载力以及正敖截面抗弯承载板力在图3昂.5靶上用各平行直案线表示出来时扒与弯矩包络图氨的交点: = 1 * GB3 哀盎支座中心颁拔1点疤(2碍B靶32)有效高度由 可求得由由公式求交点求得交点 = 2 * GB3 八
35、芭1点败按2点巴(4皑B澳32)有效高度由 可求得由由公式求交点求得交点 = 3 * GB3 埃扒2点般霸3点八(6哀B翱32)有效高度由 可求得由由公式求交点求得交点 = 4 * GB3 奥跋3点扮俺4点懊(8矮B埃32)有效高度由 可求得由由公式求交点求得交点 = 5 * GB3 跋澳4点邦捌N1钢筋截断伴处伴(8按B八32+2霸B埃28)有效高度由可求得由由公式求交点求得交点 = 6 * GB3 哎般 N1钢筋截佰断处办拌梁跨中凹(8澳B巴32+4佰B霸28)有效高度斑由瓣 可求得由半故暂不参加弯斑起钢筋的计算扳。凹现以图5.5蔼中所示弯起钢阿筋弯起点初步拔位置来逐个检颁查是否满足把公路
36、桥规罢第一排弯起钢败筋(2N5)办:坝其充分利用点袄“哎”的横坐标疤,而2N5的扳弯起点1的横啊坐标阿说明1点位于澳m点左边,且傲,满足要求。扒其不需要点n捌的横坐标x=俺10460爸,而2N5钢拔筋与梁中轴线伴交代皑的横坐标背,亦满足要求半。按钢筋弯起后相扒应各截面抗弯八承载力哎(表3.2)啊梁区段八截面纵筋八有效高度澳T型截面类别翱受压区高度埃抗弯承载力按支座中心盎袄1点扮2佰B懊32叭1547搬第一类澳15.3扮693.4傲1点佰傲2点吧4懊B扮32啊1529熬第一类颁30.6敖1363.6啊2点吧阿3点俺6笆B耙32坝1511隘第一类般45.9袄1995.9疤3点凹白4点拜8哀B耙32
37、凹1493背第一类坝61.2凹2634.8败4点斑办N1钢筋截断坝处拌8啊B拌32+2八B阿28扒1479八第一类爱72.9靶3095.9昂N1钢筋截断版处阿埃梁跨中肮8暗B吧32+4伴B把28绊1465挨第一类鞍84.6哎3543.4拌图3.5唉梁的弯矩包络肮图与抵抗弯矩肮图(尺寸单位佰:搬)按第二排弯起钢昂筋(2N4)办:胺其充分利用点拌l的横坐标办,版2N4的弯起拌点2的横坐标埃,说明2点位拌于l点左边,背且白,满足要求。岸其不需要点白的横坐标颁,而2N4钢斑筋与梁中轴线扮交代艾的横坐标八,亦满足要求背。霸第三排弯起钢斑筋(2N3)扮:吧其充分利用点柏的横坐标胺,而2N3的耙弯起点3的横
38、爱坐标爱,说明3点位安于2点左边,扮且颁,满足要求。啊其不需要点l皑的横坐标案,而2N3钢柏筋与梁中轴线肮交代懊的横坐标碍,亦满足要求扒。凹第四排弯起钢稗筋(2N2)疤:皑充分利用点j办的横坐标八而2N2的弯稗起点4的横坐跋标吧,满足要求。爸其不需要点爱的横坐标阿,而2N2钢班筋与梁中轴线耙交代澳的横坐标半,亦满足要求瓣。胺由上述结果检颁查可知,图5佰.5所示弯起稗钢筋弯起点初斑步位置满足要翱求。盎由2N2、2白N3、2N4唉钢筋弯起点形安成的抵抗弯矩白图远大于弯矩蔼包络图,故进岸一步调整上述矮弯起钢筋的弯懊起点位置,在蔼满足规范对弯百起钢筋弯起点爸要求的前提下败,使抵抗弯矩叭图接鞍近弯矩包络
39、图般,在弯起钢筋癌之间,增设般的斜筋,图3班.6即为调整翱后主梁弯起钢暗筋、斜筋的布跋置图。岸图3.6梁弯矮起钢筋和斜筋白设计布置图(扮尺寸单位:按)按(a)剪力计拜算值扒的弯矩值白的包络图;(岸b)弯起钢筋昂和斜筋布置示叭意图;(c)肮剪力计算值坝的包络图白3.2.3.绊斜截面抗剪承鞍载力的复核摆对于钢筋混凝拌土简支梁斜截哀面抗剪承载力半复核,按照柏公路桥规关澳于复核截面位佰置和复核方法暗的要求逐一进颁行。皑距支座中心处爸为蔼处斜截面抗剪八承载力复核 = 1 * GB3 跋斑选定斜截面顶吧端位置阿距支座中心为袄处截面的横坐懊标为背,正截面有效版高度鞍,现取斜截面扳投影长度百,则得到选择蔼的斜
40、截面顶端叭位置A(图5阿.7),其横暗坐标为熬图3.7距支背座中心艾处斜截面抗剪哀承载力计算图扮式(尺寸单位爸:耙)办斜截面抗剪班承载力复核靶A处正截面上办的剪力疤及相应的弯矩扮计算如下:安A处正截面有叭效高度扮(主筋为拌4拜B安32扳),则实际广隘义剪跨比皑及斜截面投影八长度俺分别为哎要复核的斜截阿面如图5.7邦所示颁斜截面(虚线白表示),斜角挨斜截面内纵向霸受拉主筋由挨2岸B哎32(2N6八)暗,相应的主筋澳配筋率颁为箍筋配筋率为癌与斜截面相交胺的弯起钢筋有捌2N5(2吧B八32) 2N捌4(2敖B坝32)背;斜筋有艾2N7(2皑B笆28)氨则得到碍斜截面抗剪承白载力为:爱距支座中心为佰处
41、的斜截面抗蔼剪承载力满足坝设计要求。 癌第佰4敖章 阿主梁的抗裂、胺应力、挠度验翱算罢预拱度设置拌钢筋混凝土简把支T梁梁长矮;计算跨径案L=23.5艾;C40混凝澳土叭,绊;疤傲类环境条件,胺安全等级二级懊。败图4.1 (艾尺寸单位:暗)拌主梁截面尺寸哎如图胺4碍.1(a)所办示;跨中截面摆主筋为HRB叭335级,钢凹筋截面积碍。按 简支梁斑吊装时,其吊唉点设在俺处(图罢4背.1a),梁板自重在跨中截八面引起的弯矩瓣。 唉 T梁跨颁中截面使用阶疤段汽车荷载标罢准值产生的弯斑矩吧 (未计入汽绊车冲击系数)蔼,人群荷载标鞍准值产生的弯伴矩笆。埃4.捌1氨施工吊装时的阿正应力验算吧梁跨中截面半的换算
42、截面惯俺性矩拌计算。坝根据公路桥奥规规定计算把得到的梁受压吧翼板的有效宽安度为艾,而受压翼板半平均厚度为1稗20mm,有耙效高度唉由此计算截面扒混凝土受压区芭高度得到搬故为第二类T哎形截面。安换算受压区高摆度罢:故背则计算开裂截翱面的换算惯性埃矩巴为正应力验算版吊装时动力系邦统为1.2(懊起吊时主梁超把重),则跨中案截面计算弯矩瓣为扳则受压区混凝唉土边缘正应力百为案受拉钢筋的面奥积重心处的应哀力为靶最下面一层钢绊筋稗2跋B芭32碍重心距受压区疤边缘高度则钢筋应力为疤验算结果证明鞍,吊装时主梁阿跨中截面混凝斑土正应力和钢哎筋拉应力均小氨于规范限值,艾可取图4.1哀(a)的吊点凹位置。鞍4.凹2搬
43、裂缝宽度佰的验算笆带肋钢筋系疤数昂荷载短期效应扒组合弯矩计算白值为班荷载长期效应敖组合弯矩扮2坝B按32百计算值为系数拜系数哎,非板式受弯熬构件罢钢筋应力叭的计算艾换算直径d鞍的计算伴因受拉区采用挨不同钢筋直径奥,所以按要求跋,澳应取换算直径皑对于焊接钢筋斑骨架绊纵向受拉钢坝筋配筋率p的巴计算取昂最大裂缝宽爱度爸的计算故满足要求。佰4.俺3摆梁跨中挠度的阿验算绊在进行梁变形摆计算时,应取哎梁与相邻梁横暗向连接后截面邦的全宽度受压芭翼板计算,即埃,而阿背T扳梁换算截面的凹惯性矩百和澳计算八对T梁的开裂吧截面稗梁跨中截面为拜第二类T形截敖面。这时受压靶区高度凹为:故拌则开裂截面的靶换算惯性矩吧为胺
44、T哀梁的全截面换拜算截面面积袄为受压区高度为挨全截面换算惯摆性矩绊为霸计算开裂构稗件的抗弯刚度埃全截面抗弯刚扳度鞍开裂截面抗弯捌刚度板全截面换算截翱面受拉区边缘版的弹性抵抗矩安为跋全截面换算截芭面的面积矩为澳塑性影响系数氨为开裂弯矩巴开裂构件的抗暗弯刚度矮受弯构件跨澳中截面处的长把期挠度值扒短期荷载效应跋组合下跨中截巴面弯矩标准值奥,结构自重作安用下跨中截面澳弯矩标准值为绊。对于C40霸混凝土,挠度摆长期增长系数搬.百受弯构件跨中背截面在使用阶懊段的长期挠度邦为隘在结构自重作巴用下跨中截面罢的长期挠度值凹则按可变荷载埃频遇值计算的背长期挠度值爱为邦故符合公路百桥规的要求矮。昂4.4扮预拱度设置
45、般在荷载短期效扳应组合并考虑芭荷载长期效应鞍影响下梁跨中矮处产生的长期芭挠度为袄,故跨中需要瓣设置预拱度。熬根据公路桥白规对预拱度蔼设置的规定可肮得到梁跨中截伴面处预拱度为翱第坝5坝章 挨横隔梁内力计班算板5.1芭确定作用在中奥横隔梁上的计傲算荷载爸对于跨中横隔稗梁的最不利荷傲载布置如图耙5袄.1所示。纵哀向一列车轮对版于中横隔梁的八计算荷载为:计算弯矩时计算剪力时爸图5.1 跨阿中横隔梁受载案5.2矮绘制中横隔梁唉的内力影响线敖计算班梁的荷载横向碍分布影响线竖把坐标值,如图吧5.2(a)胺所示,则芭的影响线竖标皑值可计算如下埃:叭P=1作用在懊梁轴上时隘P=1作用在斑梁轴上时百P=1作用在背
46、梁轴上时哎由影响线知识傲可知,扳影响线必在r班-r截面处有挨突变,根据拔连线延伸至r板-r截面,即哎为颁值,由此即可捌绘制出巴影响线如图5昂.2(b)所叭示。澳5.3案绘制剪力影响按线阿对于吧主梁处截面按影响线计算如把下皑P=1作用在隘计算截面以右八时,即唉P=1肮作用在计算截搬面以左扮时,即把同理,绘制跋影响线如图澳5.2(c)隘所示。柏图5.2中横爱隔梁内力影响唉线(单位奥:m澳)靶5.4癌截面内力计算皑将求得的计算鞍荷载爸在相应的影响扒线上按最不利傲荷载位置加载吧,对于汽车荷爱载并计入冲击俺影响系数岸,则得邦截面内力计算哎 (表5.巴1)搬 公路-稗II鞍级爱弯矩M罢2-3阿剪力昂5.5
47、爱内力组合(鉴邦于横隔梁的结罢构自重内力甚疤小,计算中可版忽略不计罢承载能力极爸限状态内力组安合矮承载能力极限白状态内力组合背 (表疤5.2)叭 基本摆组合翱正常使用极鞍限状态内力组澳合靶正常使用极限唉状态内力组合邦 (背表5.3)哎 基本百组合般第胺6绊章 阿桥面板内力计盎算拌计算T型梁翼澳板所构成铰接斑悬臂板的设计唉内力。桥面铺百装为芭的沥青表面处蔼(容重为叭)和平均氨厚的混凝土垫把层(容重为氨,)C40T把型翼板的容重拜为埃。摆6.1结构自瓣重及其内力(懊纵向按1m宽扒的板条计算颁)扒每延米板上俺的结构自重g案每延米板上的胺结构自重g绊 (表翱6.1)把沥青表面处治按g摆1耙C30混凝土
48、昂垫层g邦2板T型梁翼板自凹重g胺3败合笆计芭图6.1 T扒型梁横断面图癌(单位:氨)颁每米宽板条霸的恒载内力熬6.2车辆荷拔载产生的内力哎将车辆荷载后芭轮作用于铰缝靶轴线上(图6巴.1),后轴艾作用力为矮,轮压分布靶宽度如图6.矮2所示。由佰桥规查得,罢其后轮着地长巴度为扒,宽度为盎,则:拌图6.2汽车蔼-20级的计氨算图式(单位哀:八)哎荷载对于悬臂按根部的有效分哀布宽度:冲击系数班作用于每米宽坝板条上的弯矩敖为:袄作用于每米宽伴板条上的剪力昂为:阿6.3内力组癌合颁载能力极限状搬态内力组合计罢算表6.2吧基本靶组合肮所以,行车道傲板的设计内力扒为:版正常使用极案限状态内力组拜合计算表6.
49、3鞍短期效应组合参考资料胺1阿中华人民共和罢国交通部标准白.公路钢筋混碍凝土及预应力俺钢筋混凝土桥百涵设计规范(伴JTG D6佰2-2012袄).北京:人版民交通出版社绊,2012.疤2 岸中华人民共和败国交通部标准叭.公路桥涵设拜计通用规范(昂JTG D6盎02015拜).北京:人败民交通出版社凹,2015.昂3 俺中华人民共和鞍国交通部标准坝.公路工程技版术标准(JT颁G B01拌2014).捌北京:人民交俺通出版社,2霸014.般4 氨范立础.桥梁瓣工程.北京:俺人民交通出版伴社,2012安5 爱叶见曙.结构拔设计原理.北瓣京:人民交通澳出版社,20肮14.皑6 唉邵旭东.桥梁昂工程.武
50、汉:佰武汉理工大学哀出版社,20摆12八7 岸姚玲森.桥梁疤工程.北京:哀人民交通出版碍社,2005阿8 暗叶镇国.水力爱学与桥涵水文俺.北京:人民奥交通出版社,靶2011癌9 敖徐光辉,胡明柏义.公路桥涵懊设计手册梁叭桥.北京:吧 人民交通出凹版社,201板0.拔10 昂凌治平,易经阿武.基础工程扒.北京:人民巴交通出版社,搬2006.拔11 佰罗良武,田希艾杰.图学基础瓣与土木工程制昂图.北京:机癌械工业出版社隘,2005.爸12 邦中华人民共和吧国交通部标准坝.公路桥涵地翱基与基础设计哎规范(JTG爸 D632癌007).北扒京:人民交通稗出版社,20稗07.按13 氨石现峰,梁志熬广,李建中.熬 几种常用混胺凝土收缩徐变摆模式的比较分霸析J. 安石家庄铁道学哎院学报, 1奥998,(0挨1) .皑13 扒黄国兴,惠荣凹炎,王秀军.柏混凝土徐变与安收缩.中国电唉力出版社,2罢012,(5笆).败14 袄管延武,赵冠阿刚,戴爱军.拔混凝土收缩徐皑变机理综述.懊
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