装配式混凝土简支T形梁桥内力计算与设计

1、山东交通学院 桥梁工程课程设计山东交通学院 桥梁工程课程设计 第28页 共28页山东交通学院 桥梁工程课程设计创建时间： CREATEDATE yyyy-M-d H:mm:ss 2010-6-18 8:32:0 0 第1页 共28页题目装配式式混凝土土简支TT形梁桥桥内力计计算与设设计桥梁工程课课程设计指导书一、设计内内容及要要求Conteent Andd Reequiiremmentt of DDesiign 1桥面板板内力计计算：计计算T梁翼板板所构成成的铰接接悬臂板板的设计计内力。Interrnattionnal Callcullatiion of BBriddge Decck : Co

2、ompuute Thee Deesiggn IInteernaal FForcce oof HHingged Canntilleveer BBriddge Decck WWithh T Beaam 2主梁内内力计算算Calcuulattionn of IInteernaal FForcce（1）用“杠杠杆法”计计算荷载载位于支支点处各各主梁的的荷载横横向分布布系数。Calcuulattionn Off F Loaad TTrannsveersee Diistrribuutioon CCoeffficciennt CCalcculaatioon BBy MMeanns OOf LLeveer P

3、Prinncipple Metthodd（2）用“刚刚性横梁梁法”计计算荷载载位于跨跨中时各各主梁的的荷载横横向分布布系数。Calcuulattionn off F Loaad TTrannsveersee Diistrribuutioon CCoeffficciennt CCalcculaatioon BBy MMeanns OOf tthe Ecccenttricc Coomprresssionn Meethood（3）计算算主梁在在荷载作作用下跨跨中截面面的弯矩矩、支点点和跨中中截面的的剪力。Compuute Thee Beendiing Mommentt Annd SSheaar FF

4、orcce iin TThe Cennterr of thhe MMidddle of Spaan AAnd Sheear Forrce at Suppporrtedd Poointt （5）进行行主梁内内力组合合，并画画出主梁梁弯矩包包络图和和剪力包包络图并并进行配配筋计算算。Combiine Intternnatiionaal FForcce AAnd Draaw TThe Benndinng MMomeent Andd Shhearr Foorcee Ennvellopee annd ccompputee stteell baar. 3挠度、预预拱度计计算：计计算主梁梁跨中挠挠度，并并考

5、虑是是否需要要设置预预拱度（选选做）。Calcuulattionn Off Deefleectiion Andd Caambeer : Coompuute Defflecctioon IIn TThe Midddlee Off Sppan Andd Coonsiiderr Seettiing Cammberr Orr Noot设计完成后后提交的的文件和和图表1设计说说明书按照学校下下发的课课程设计计规范要要求，完完成计算算书的编编排工作作，特别别注意格格式的要要求（统统一用AA4打印印纸书写写或打印印，每页页加页码码编号）。2图纸图纸绘制：(A3图纸纸或坐标标纸，可可用CAAD绘制制)图一（桥

6、梁梁总体布布置图）：绘出平平、纵、横横三个视视图。已已知三跨跨简支梁梁桥面连连续，采采用桩柱柱式桥墩墩、U形桥台台。各跨跨的主梁梁横断面面和纵断断面布置置附图所所示，桥桥墩、桥桥台和基基础的尺寸自行拟拟定。图二（主梁梁一般构构造图）：主梁各各部分的的构造。另：计算中中所用到到的插图图在计算算书中绘绘制即可可，必要要时，可可另绘图图纸。三、进度安安排第一天：拟拟定全桥桥尺寸，绘绘草图；桥面板板内力计计算第二天：主主梁荷载载横向分分布系数数计算第三天：主主梁恒载载内力、活活载内力力计算、主梁内内力组合合第四天：横横梁内力力计算、主主梁挠度度和预拱度度计算第五天：图图纸绘制制、设计计计算书书的整理理

7、，设计计考核，成成绩评定定。四、主要参参考资料料1高等学学校教材材桥梁梁工程（上上册）范范立础主主编2高等学学校教材材桥梁梁工程姚姚玲森主主编3公路路桥涵设设计手册册拱桥桥上册册19994年4公路路通用桥桥涵设计计规范(JTG D60-2004)一、尺寸拟拟定进行行主梁布布置Diimennsioons aree deecorrateed wworkked girrderr标准跨境LLb=220.000mSStanndarrd ccrosss-bbordder Lb = 200.000 m主梁：取高高跨比为为Maiin: deppth-spaan rratiio ffor h=1.55m (梁高

8、)取梁肋宽为为： bb=188cmTTakee beeam widdth of ribb bb=188cm翼缘板宽度度：比主主梁中距距小2ccm，本本桥采用用主梁间间距为11.600m的主主梁式设设计，翼翼缘板宽宽为1558cmmFlangge wwidtth: froom ssmalll 22cm girrderr thhan in thiis bbriddge girrderr byy thhe sspaccingg foor 11.600 m, fllangge ggirdder dessignn 1558cmm wiide plaate翼缘板厚度度：翼缘缘板与梁梁肋衔接接处的厚厚度应不

9、不小于梁梁高度的的 11.5=0.1125mm取b中=115cmm bb边=8ccmFlangge pplatte tthicckneess: fllangge pplatte aand thee thhickknesss oof tthe ribb coohessionn. SSmalll sshouuld loaad 1.55=0.1125mm横隔梁：TThe cenntroomerres beaam:梁高Higgh bbeamm：h=主=0.99m梁肋宽度BBeamm wiidthh off thhe rrib：b上=166cm bb下=155cm设两端横隔隔梁、三三个中横横隔梁、端端横

10、隔梁梁距支点点处为00.055mSet tthe isoolattionn ennds in thrree horrizoontaal bbeamm, tthe beaam, thee issolaatioon ffromm evveryy beeam is 0.005. Fullcruum横隔梁间间距为 =4.335m二 、恒载载内力计计算及荷荷载横向向分布系系数计算算The iinteernaal fforcce ccalcculaatioon aand loaad ttrannsveersee diistrribuutioon ccoeffficciennt ccalcculaatioo

11、n1、恒载集集度Thhe ccolllecttionn 主梁： 横隔梁：对对于边主主梁 ：Forr giirdeer 对于中主主梁 ：Forr miiddlle ggirdder桥面铺装层层：Brridgge ddeckk paavemmentt栏杆和人行行道：Raiil aand siddewaalkss:作用于边主主梁的全全部恒载载g为：In alll off thhe ggirdder 作用于中主主梁的恒恒载强度度为：TThe maiin rrolee inn thhe sstreengtth2、恒载内内力Thhe iinteernaal fforcce 弯矩矩和剪力力图示为为右图：边主

12、梁恒载载内力TThe girrderr foorcee内内力截面位置x剪力Q(kkn) 弯矩矩M（kkn/mm）x=0 Q=1137.55 M=0 x=1/44 Q=668.778 M=4511.344x=1/22 Q=00 M=6011.788中主梁恒载载内力TThe maiin fforcce iin内内力截面位置x剪力Q(kkn) 弯矩矩M（kkn/mm）x=0 Q=1142.98 M=0 x=1/44 Q=771.449 M=4699.144x=1/22 Q=00 M=6255.5223、荷载横横向分布布系数LLoadd trranssverrse disstriibuttionn c

13、ooeffficiientt 支点处（杠杠杆原理理法）TTheffulccrumm(leeve 跨中处（偏偏心压力力法）BBe iin pplacce (ecccenttricc-prresssed metthodd) 此桥在跨跨内设有有横隔梁梁，具有有强大的的横向连连接刚度度，且承承重结构构的长宽宽比为TThiss brridgge aacrooss thee issolaatioon aare equuippped witth ppoweerfuul ttrannsveersee beeam, thhe cconnnecttionn sttifffnesss aand beaarinng

14、sstruuctuure asppectt raatioo off所以可以用用偏心压压力法绘绘制横向向影响线线并计算算横向分分布系数数So caan uuse ecccenttricc-prresssed metthodd annd ccalcculaatioon oof llinee drrawiing traansvversse iimpaact traansvversse ddisttribbutiion coeeffiicieent本桥各根主主梁的横横截面均均相等。梁梁数n=5。梁梁间距为为1.660m则则1号梁横向向影响线线竖标值值：1 traansvversse bbeamm li

15、ine perrpenndicculaar ccoorrdinnatee efffecct设零点至11号梁的的距离为为x set11 too zeero disstannce of beaam ffor x x=44.800m 同理：2号梁横向向影响线线的竖标标值：设零点至44号梁的的距离为为x，则则 x=11.600m 则零点点位于55号梁处处3号梁横向向影响线线的竖标标值为活载内力计计算Seeconnd, livve lloadd caalcuulattionn1）汇总荷荷载横向向分布系系数Coolleect loaad ttrannsveersee diistrribuutioon cc

16、oeffficciennt梁号荷载位置公路级人群荷载备注跨中0.53880.6844偏心压力法法支点0.43881.4222杠杆原理法法跨中0.46990.4422偏心压力法法支点0.50杠杆原理法法跨中0.40.4偏心压力法法支点0.59440杠杆原理法法2）均布荷荷载和内内力影响响线的面面积计算算表Unnifoormlly ddisttribbuteed lloadd annd iinteernaal fforcce iinflluennce linnes of areea ccompputaatioon ttablle类类型截面公路级（kn/m）人群荷载（kn/m）影响线截面面积（）影响

17、线图示示10.510.52.2510.52.2510.52.2510.52.25 3）公路路级中中pk计计算计算弯矩效效应时：计算剪力效效应时： 4) 冲击击系数IImpaact coeeffiicieent：u 混凝土E取取 则Huu=1.31995）跨中弯弯矩跨中中剪力计计算，梁号截面荷载类型1+uyS公路级10.52301.31990.538838.288999.228人群2.25110.684438.28858.911公路级10.52761.31990.53882.19114.2250.5人群2.25110.68442.193.37公路级10.52301.31990.469938.28

18、8871.1124.3755人群2.25110.442238.28838.077公路级10.52761.31990.46992.1999.5990.5人群2.25110.44222.192.18公路级10.52301.31990.438.288742.9964.3755人群2.25110.438.28834.455公路级10.52761.31990.42.1984.9440.5人群2.25110.42.191.976) 处的的弯矩剪剪力： 支点距距第一根根内横隔隔梁为00.055+4.35=4.44同理：梁号截面荷载类型1+uyS公路级10.52301.31990.538828.711748.

19、2263.28人群2.25110.684428.71144.188公路级10.52761.31990.53884.92183.2280.75人群2.25110.68444.927.57公路级10.52301.31990.469928.711653.1163.28人群2.25110.442228.71128.533公路级10.52761.31990.46994.92160.0010.75人群2.25110.44224.924.89公路级10.52301.31990.428.711557.0073.28人群2.25110.428.71125.844公路级10.52761.31990.44.9213

20、6.4470.75人群2.25110.44.394.437）支点处处剪力和和弯矩TThe fullcruum iin ssheaar aand mommenttm变化区荷荷载重心心处的内内力影响响线坐标标为：M chaangee thhe iinteernaal ggravvityy looad areea iinflluennce linne ccoorrdinnatees ffor:号梁号梁号梁四、 内力力组合及及内力包包络图IInteernaal fforcce aand envveloope梁号序号荷载类型弯矩M(kkn.mm)剪力Q（kkn）梁端四分点跨中梁端跨中结构自重0451.3

21、34601.778137.5550汽车荷载0748.226999.228221.886114.225人群荷载044.18858.91116.8223.370541.661722.114165.006001047.561398.99310.660159.995049.48865.98818.8443.77Sud=（44）+（55）+（66）01638.652187.11494.550163.772结构自重0469.114625.552142.9980汽车荷载0653.116871.112239.77399.599人群荷载028.55538.0776.702.180562.997750.66217

22、1.55800914.4421219.57335.662139.443031.98842.6447.502.44Sud=（44）+（55）+（66）0409.3372012.83514.770141.887结构自重0469.114625.552142.9980汽车荷载0557.007742.996270.11384.944人群荷载025.84434.4556.071.970562.997750.662171.55800779.9901040.14378.118118.992028.94438.5886.802.21Sud=（44）+（55）+（66）01371.811829.34556.556

23、121.113内力包络图图：因为1号边边梁的内内力最大大，所以选用11号梁为为控制设设计。 控制设设计值为为：弯矩 剪力五、 主梁梁正截面面抗弯强强度计算算，配筋筋（主钢钢筋）设设计以及及强度复复核Crosss-seectiion benndinng sstreengtth ccalcculaatioon ggirdder, reeinfforccemeent dessignn and reiinfoorceed) (maain strrenggth cheeck主筋：HRRB3335钢筋筋，C300混凝土土，弯矩矩组合设设计值Md=21887.111knn.m查表得：1、截面配配筋设计计Secctioon rreinnforrcemmentt deesiggn1）假设，则则有效高高度2）判断TT型梁类类型说明 为第第一类TT型梁3）求受压压区高度度舍去，由说明该梁梁为第一一类T梁梁且不是是起筋梁梁4）求受压压区钢筋筋截面积积 5）现选择择8B32（外外径为335.88mm）和和4B18（外外径为220.55mm） 梁的的实际高高度：2、 复复核截面面承载力力：Chheckk