钢筋混凝土简支形梁桥课程设计计算书

河南理工大学桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。2、主梁跨径和全长标准跨径：L=20m（墩中心距离）。计算跨径：L=19.6m（支座中心距离）。实际长度：L’=19.95m（主梁预制长度）。3、设计荷载公路-II级，人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m.4、材料混凝土：C25，桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土，体积质量取24kN/m3，钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。5、结构尺寸横隔梁5根，肋宽15cm。桥梁纵向布置图（单位：cm）151519951951484484484484180180180180180180100100700128180140180140120814206、计算方法极限状态法7、设计依据久(1)盛洽《公路桥涵设贯计通用规范》乡（秤JTG感–角D60-20怪0如4穷）。茫(2)西李《公路桥涵钢飘筋混凝土和预可应力混凝土桥询涵设计规范》瘦（衰JTG阁–透D60-20题0县4抹）。姻二、行车道板线的计算塌(句一达)隆计算模式霸行车道板按照艘两端固定中间拒铰接的板来计延算求(铜二盯)肉荷载及其效应猴1圾．每延米板上美的恒台载承g桥面铺装：寨T方梁翼缘板自重梅：公每延米跨宽板助恒载合计：座2死．永久荷载产偶生的效应弯矩：剪力：膜3骑．可变荷载产吨生的效应摆以重车后轮作纵用于绞缝轴线谢上为最不利布篇置，此时两边去的悬臂板各承巴受一半的车轮造荷载说根据《公路桥阿涵设计通用规胖范》闸4.3.1税条后轮着地宽版度喉及长度呆以及平均板尚厚跑H=0.5(觉8+14)=捷1述1愁：泻顺行车方向轮童压分布宽度：怎垂直行车方向刻轮压分布宽度毒：衫荷载作用于悬崖臂根部的有效纹分布宽度：单轮时：周根据《公路桥贝涵设计通用规茶范》蔽4.3.2折条，局部加载靠冲击系数：惕作用于每米宽旬板条上的弯矩乎为：单个车轮时：取最大值：住作用于每米宽皮板条上的剪力狗为：4．基本组合乱根据《公路桥舌涵设计通用规光范》惠4.1.6资条恒+汽：吨故行车道板的蠢设计作用效应样为：幸三、主梁的计垄算椒(金一柏)望主梁的荷载横两向分布系数妻1爹．跨中弯矩横面向分布系彼数残(光根据偏心受压蠢法计算，考虑虏主梁抗扭刚度统修逢正递)劝(1妇)蛇主梁的抗弯惯摇矩拔及抗扭惯矩平均板厚：片主梁截面的重享心距顶缘距离川：当T忘形截面抗扭惯役矩近似等于各仇个矩形截面抗叠扭惯矩之和：驴顶板：殿，查表得左腹板：砍，查表得壮(2澡)皱抗扭修正系数升根据《公路桥池涵钢筋混凝土宫和预应力混凝拾土桥涵设计规钳范》润3.1.6蹲条，河(3多)刑各主梁横向分孕布系数璃1炼号主梁的横向捧影响线具体见下图厕芬近曲恰1当号主梁横向影含响线断2冒号主梁的横向诚影响线束同理可求谎得索3座号主梁的影响麻线，由于结构蜡对称应，劈4照号主梁的影响害线皂与串2案号主梁影响线肾对称草，咳5梁号主梁的影响京线描与探1挥号主梁影响线诞对到称贪.箩2兆号主梁横向影脊响线谋3物号主梁横向影管响线棒对垮1始、套2堤、论3以号主梁进行最碎不利加载以求充得横向分布系壶数，加载的位湿置见下图旧1异号主梁最不利害加载煎2贿号主梁最不利盈加载体3兔号两的横向影钢响线为直线，迎可直接计算践对于公汉路兽I段I示级税1关号主梁的横向致分布系数：背2祸号主梁的横向庭分布系数：倒3猛号主梁的横向彼分布系数：对于人群采1咱号主梁的横向联分布系数：写2鸦号主梁的横向纤分布系数：哈3摄号主梁的横向欣分布系数：膨对于人行道板醉和栏杆理1桑号主梁的横向狐分布系数：涝2删号主梁的横向巨分布系数：段3雕号主梁的横向项分布系数：棒2桃．梁端剪力横桌向分布系位数维(城根据杠杆法计电算博)1号主梁加载2号主梁加载3号主梁加载殃对于公冷路奉I掠I嘉级扫1棒号主梁的横向树分布系数：乡2本号主梁的横向急分布系数：找3锣号主梁的横向判分布系数：对于人群亚1暂号主梁的横向广分布系数：叙2愿号主梁的横向沾分布系数：汇3围号主梁的横向葵分布系数：缘(更二单)历作用效应计算健1化．永久作用效械应闻(1睛)谱永久荷载疲假定桥面构造跌各部分重力平谱均分配给主梁虑承担主梁：横隔板：嫁中梁：源k赤N稳∕票m旦边梁：绣×(1.06蒜+1.12)浆×0.8×0浙.15×25世×5÷19.贺6笔＝械0.83k话N获∕绪m四桥面铺装造：杠0.08×1嗓.8×24=灶3.46k真N扇∕于m岂人行道板及栏抄杆按狂照判5.5kN/维m帆来计算，根据过横向分布系数解分摊至各主梁田的荷载为：牺1差号主梁贱：歇0.4×5.钻5=2.2k匙N咱∕艰m访2央号主梁穗：忽0.4×5.舱5=2.2k证N俯∕累m3号主梁：柴各梁的永久荷括载为：岔1草号主梁雾：猾11.4+0税.83+3.钳46+2.2械=17.89惩k果N赤∕冻m交2芒号主梁眨：默11.4+1佩.67+3.约46+2.2俘=18.73搬k灶N茂∕膏m坦3踪号主梁父：殿11.4+1菊.67+3.厚46+2.2规=18.73秤k众N娘∕引m喊(2魔)爆永久作用效应职计算1号主梁跨中弯矩：支点剪力：2号主梁跨中弯矩：3号主梁跨中弯矩：支点剪力：乐2雁．可变作用效造应厉(1倚)欠汽车荷载冲击遇系数取冲击系数个(2怀)葛可变作用产生事的弯矩薄a均．公患路椅I触I插级哥根据《公路桥较涵设计通用规睁范》摊4.3.1沉条规定，公旁路秩I纽I法级车道荷载按德照公厌路斩I完级车道荷载号的涛0.7描5优倍采用，即均册布荷载览，桑各主梁的跨中置弯矩：1号主梁：2号主梁：3号主梁：霞绞b业．人群荷载人群荷载：饱各主梁的跨中茎弯矩：1号主梁：2号主梁：3号主梁：营c忍．弯矩基本组拆合台根据《公路桥富涵设计通用规源范》孝4.1.6斩条规定，永久望作用设计值效析应与可变作用执设计值效应的喝分项系数为：啦永久荷载作用稼分项系数：挪汽车荷载作用锄分项系数：浴人群荷载作用酷分项系数：犬结构重要性系谁数：组合系数：益各主梁的弯矩伪基本组合：1号主梁：2号主梁：3号主梁：忙(3)兴慕可变作用产生假的跨中剪力承按照跨中的横彻向分布系数来换计算跨中的剪古力，横向分布窗系数沿桥跨没范有变化，计算润剪力时，根据擦《公路桥涵设绪计通用规范》每4.3.1轰条规定，集中负荷载标注值染需乘饰以评1.卧2老的系数，即厉a锦．公桨路速I卫I狐级延各主梁的跨中芳剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：b．人群荷载拣各主梁的跨中碧剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：难c严．跨中剪力基妖本组合积各主梁的跨中朝剪力基本组合样：1号主梁：2号主梁：3号主梁：方(4)郊扯可变作用产生精的支点剪力停计算支点剪力跳时荷载横向分净布系数是沿桥兄跨变化的，支区点处的横向分仆布系数由杠杆搞法求得，第一爹道横隔板采用村跨中的横向分巧布系数，支点谷到第一道横隔旱板处采用线性姻变化。根据前晕面的计算结果煤，公若路护I滤I荡级和人群荷载党相对应筛的核1晴、腊2撑、睁3插号主梁的横向被分布系数沿跨岭长的变化见下就图：公路II级人群荷载太a党．公坏路亦I塘I障级储各主梁的支点齿剪力：1号主梁2号主梁3号主梁b．人群荷载熄各主梁的支点裹剪力：1号主梁：2号主梁：3号主梁：哲c春．支点剪力基吹本组合塌各主梁的支点停剪力基本组合印：1号主梁：2号主梁：3号主梁：嘴(金三及)矮持久状况承载秃能力极限状态故下截面设计、苦配筋与验算1.配置主筋添根据前面的弯缝矩基本组合可碑知酿，承1禁号梁的跨中弯能矩最大，考虑猜到施工方便，稀偏安全地一律族按轿1繁号梁的弯矩进权行配筋计算。狸假定主梁单向女配筋，钢筋净妙保护层徐为棵3c祝m际，钢筋重心至舱底边距离掘，则主梁有效迎高度完已下知声1氏号梁跨中弯矩辞为叛2388.2唱kN鹰m尘，根据《公路狸桥涵钢筋混凝聋土和预应力混兴凝土桥涵设计夸规范》洒5.2.3悔条：装在这里平，利，仗，觉，厚劫2388.蓄2×10爸3乒≦算11.5×1忘0苏6衡×[0.2宣(能1.28-巡）熄+畅（辽1.78-0调.蛋2芳）板×0.11瞒×粪（旁1.2恭8磨－兴)]唱度召论苏乖2梦－小2.56么－倍0.91=0计求解得牺=0.43乓m矿＞横0.11m漂根据《公路桥抄涵钢筋混凝土堤和预应力混凝咽土桥涵设计规烫范》守5.2.3幅条：选用钢筋央钢筋的重心距去底缘的距离为雷：既实际有效高度碍：客配筋率验算：屡＞疗0.2贤2式.锄持久状况截面险承载能力极限逐状态计算违实际受压区高次度：满足规范要求染截面抗弯极限若状态承载力为蜜：庭(概四螺)县持久状况正常裳使用极限状态型下裂缝宽度验周算沉根据《公路桥羞涵钢筋混凝土透和预应力混凝桑土桥涵设计规含范》瓜6.4.3驾条，最大裂缝颗宽度采用下式敲计算：卫取葡1彼号梁的弯矩进趟行组合，对幸于串1烈号梁，永久作路用产生的弯矩每：气，公浓路郊I音I烧荷载产生的弯肿矩：仗(吐不计冲击此力膜)除，人群荷载产毙生的弯矩：号作用长期效应舱组合：轰作用短期效应坑组合：在这里，，，，取典可算得裂缝的倘宽度为：，满足规范要求映(论五跪)势持久状况正常巷使用极限状态定下挠度验算匀根据《公路桥层涵钢筋混凝土兔和预应力混凝守土桥涵设计规广范》悟6.5.2桃条，刚度可按示下式来计算：在这里，陪换算截面中性蚂轴招距翅T盘梁顶面的距离狂：化简：解得：跃全截竖面薄(犹不考虑开碗裂更)凑换算截面重心凳轴以上部分对强重心轴的面积溉矩介：薪前面已计算得凑到全截面对重迷心轴的惯性矩最：施全截面抗裂边收缘弹性抵抗矩阴：开裂弯矩：设开裂截面的惯珠性矩态：豆开裂截面的抗歉弯刚度牢：目全截面的抗弯架刚度列：滩前面计算得到淘作用短期效应脸组合：零开裂截面等效粮的抗弯刚度秋：栽根据前面的计酬算结果可得：店结构自重的弯妨矩忙，公称路敞I铁I蝶级可变荷载：吐，命，跨中横向分圆布系数荷，人群荷载玩，跨中横向分趣布系数永久作用：可变作用：汽车：人群：密根据《公路桥骂涵钢筋混凝土蔑和预应力混凝懒土桥涵设计规扒范》叛6.5.3石条，挠度长期甲增长系数特长期挠度的最滚大值：色需要设置预拱锁度：首消除结构的自毕重后产生的长迁期挠度：满足规范要求邀四．横隔梁的甘内力计算殊狐⒋衫⒈真确定作用在横僚隔梁上的计算策荷载：蝴服对于跨中横隔质梁的最不利荷牌载如图馒情球中横隔梁的计券算荷载如下：弱公料路狠-I萄I添级：人群荷载：捧⒋给⒉面按偏心压力法瞒绘制的聚和降的影响线如下质图所示：，,，扁彻P=皆1幅作用慰在挽1壤＃梁时：峡玉捧朱平=0.6目×1.5×1嘱.殊8萝＋唱0.4×0.品5×1.萝8回－闲1.5×1.点8种技=－0.72蹄P滔＝费1菊作用摇在复5畜＃梁时踩岸泡卵毒=浑（而－灰0.矩2索）沿×1.5×1步.监8铜＋鹊0×0.5×纠1.8钞贫壤抽竟=冤－论0.54泥P餐＝伍1罚作用急在抹3迷＃梁时：口忘临矮凝=0.2×1灾.5×1.后8段＋顾0.2×0.窄5×1.8搏雄时值察慧=0.背72赚象由影响线知识序可知，汗影响线在侍截面处有突变痒，根据雕和荷连线延伸至筋专朗截面，即为恼值。由此可绘忘出影响线如上东图。冶⒋脚⒊度绘制剪力影响始线助1葱＃主梁处右截谦面跳剪力影响线：炼P=纽1胡作用奸于纳1雕＃梁截面的右去边时既经P跪=注1盒作用平于墙1祝＃梁截面的左政边时既絮⒋羡⒋梁截面内力计算忠将求得的计算兽荷载在相应的哭影响线上按最掌不利荷载位置蜡加载。对于汽驼车荷载并计入迹冲击系数（门），则得：兽公悦路扮-I樱I耽级：饼=(1+0.大3)巡136.06言（馋1.牢18荐+0.0希8鸣5+0.猴682具+0.1骆2扯）温=凡365.61放kNm人群荷载：剪力的计算：区荣＝辩(史1+0.3)娃136.06人群荷载：⒋⒌内力组合扭基本组合耻：鹿M=0+1.甩4柳365.61跃-0.8米1.4同36.93稍=佣470.49尊kNm钟下饲Q=0+1.暖4宰241.26热-0.8甜1.4预9.96=杀326.61像KN碌短期组合木：强M=0+0.旋7府365.61亮-1.0匆36.93贞=扔219.0婆kNm兼质扒Q=0+元0.7惕241.26振-1.0梨9.96=1驰58.92还KN演长期组合宏：洁M=0+0.必4滴365.61去-0.4鄙36.93洞=彻131.47知KNm欠冤设Q=0+0.由4宪241.26革-0.4根9.96=抚92.52腿KN药由以上的设计掉结果可见，基霜本组合起控制崭作用，有了荷患载内力组合值呜，就可以按结偏构设计原理对纸中横隔梁进行谁设计了。深五．支座的计便算顿(娃采用板式橡胶德支座让)址（一）抖选定支座平面病尺寸价选定板式橡胶腔支座的平面尺之寸为料，柜，使支座横桥唯向宽与梁肋等也宽。由此，橡味胶支座的有效勇面积：骨。又杂为结构自重标弹准值和汽车荷浩载标准值（计烫入冲击系页数嫁)挤引起的支座反碎力，即注183.6+伐184.6=石368.2k孙N择则橡胶支座承刷担的应力为：涂＜利[史]笼（识二）确定支座肺的厚度健主梁的计算温间差管取直△为T捡=35奔。饭C挣，伸缩变形按何两端的支座均腾摊，则每一个毙支座承受的水嚼平位雹移抽△等g窜为：母△挺g敢=谨α△臂T冈L忽＇麦=覆×10波-5逼×35×25挨0×10阶3沾=4.4mm絮对大于细2壁0姿米桥一个设计奶车道荷载标准商值腔为乓442.8k土N盾,繁则制动力贿为僵2×442.虾8×0.1=奴88.56k舒N参,膀小于规范要求偷的制动力标准汤值不得小蜡于帽165k委N苦。本桥为双车惯道，则制动力礼为串2×165=恳330kN侍,腹五根梁共茧设芒1绩0骄个支座，每个倚支座承受的制填动力标准值撕产生的支座剪筑切变翠形慨△音t=杯因此，可得需草要的橡胶片总封厚度：浓不计制动力俯时亲凉计入制动力肺时哲还貌即尖≥乳又根据桥梁规广范规定：动≤茎≤异=3cm杯挽选择五层钢板她和碧6轿层橡胶片组成妥的橡胶支座，惧上下层橡胶片轧每层跑厚寨0.25cm转,杠中瓣间贸4嫂层的橡胶片每址层像厚聪0.5cm划,丢薄钢板党厚邪0.2c粘m巩，则菊幕列橡胶片总厚度务：值=2×0.2看5箭＋帖4×0.5=幼2.5c怕m牧满足桥规范要日求黄河饿橡胶支座厚度朋：纸h=灶+5×0.2串=2.5+1碍=3.5cm山（三）确定支瘦座偏转脑角度厨计算支座形状艳系数铺：伪s=蜘符合规范要求星的话5摄≤桃s吉≤谢1拼2芽范围道橡胶支座的抗脖压弹性模量：帐则支座的平均送压缩变形为：耍按《桥规》规就定，应满足瘦≦困0.07拜=0.07丛×25=1.数75mm煎,昂符合要求。弄计算梁端转角蝴：由关系式：=市设恒载作用下悬，主梁处于水鼠平状态，梁端喷无转角，即饮。掩当在车辆荷载搭作用下，梁跨辟中的挠度窗=18.6m疤m弱,池则鸣rad校满足规范要求保的支座转动角掠度不得大予于总0.02ra熔d案的要求。族由式蔽≥手0.0030盗4×英=0.228朱m训m怠满足要求。撇（四）验算支阴座抗滑稳定性务已知：亩=0.芝3奸，扰，则不计汽车意制动力动时评姥即驶0.3×18址3.6×臣=55.08