钢筋混凝土计算书

./钢筋混凝土简支T形梁桥设计:班级:学号:时间:TOC\h\z\t"正标题,1,一级标题,1,二级标题,1,三级标题,1"钢筋混凝土简支T形梁桥设计31基本资料31.1公路等级：二级公路31.2主梁形式：钢筋混凝土T形简支形梁31.3标准跨径:18m31.4计算跨径：17.7m31.5实际梁长：17.6m31.6车道数：二车道31.7桥面净空桥面净空——7m+2×0.75m人行道31.8汽车荷载公路Ⅱ级31.9设计依据32具体设计32.1主梁的详细尺寸32.2行车道板的力计算3结构自重及其力〔以纵向1m宽的板条进行计算4汽车车辆荷载产生的力4力组合52.3主梁力计算62.3.1结构自重效应计算62.3.2汽车、人群荷载力计算72.4横隔梁力计算152.4.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载162.4.2绘制中横隔梁的力影响线16截面力计算182.5支座的计算18确定支座的平面尺寸18确定支座厚度19验算支座偏转情况19验算支座的抗滑稳定性20钢筋混凝土简支T形梁桥设计1基本资料1.1公路等级：二级公路1.2主梁形式：钢筋混凝土T形简支形梁1.3标准跨径:18m1.4计算跨径：17.7m1.5实际梁长：17.6m1.6车道数：二车道1.7桥面净空桥面净空——7m+2×0.75m人行道1.8汽车荷载公路Ⅱ级1.9设计依据〔1《公路桥涵设计通用规〔JTGD60—2004》,简称《桥规》。〔2《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规〔JTGD62-2004》,简称 《公预规》。〔3《公路桥涵地基与基础设计规<JTJ124-85>》,简称《基规》。2具体设计2.1主梁的详细尺寸1.主梁片数——四、五片；主梁间距1.5～2.2m,本桥选用1.6m。2.主梁高度〔m,在跨径偏大时取用较小值,拟定采用的梁高为1.2m。3.拟定主梁肋宽度：b=0.2m4.主梁的根数：2.2行车道板的力计算考虑到主梁翼板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固接和中间铰接的板计算。已知桥面铺装为2cm的沥青表面处治〔重力密度为23kN/m和平均9cm厚C30混凝土垫层〔重力密度为24kN/m,T梁翼板的重力密度为25kN/m。2.2.1结构自重及其力〔以纵向1m宽的板条进行计算图2-1铰接悬臂板计算图示〔尺寸单位：cm1.每延米板上的恒载：沥青混凝土面层：=〔kN/mC30混凝土垫层：=〔kN/mT梁翼板自重：=〔kN/m每延米板宽自重：2.每米宽板条的恒载力：弯矩：剪力：2.2.2汽车车辆荷载产生的力图2-2行车道板计算〔尺寸单位：cm将后轮作用于饺缝轴线上〔图2-2,后轴作用力为P=140kN,轮压分布宽度如图2-2所示。对于车轮荷载中后轮的着地长度为,宽度为[由《公路桥涵设计通用规》〔JTGD—2004查的],铺装层的厚度则得：最外两个荷载的中心距离d=1.40m,则荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：冲击系数：作用于每米宽板条上的弯矩为：作用于每米宽板条上的剪力为：2.2.3力组合1.承载能力极限状态力组合计算〔基本组合：2.正常使用极限状态力组合计算〔短期效应组合：2.3主梁力计算2.3.1由计算跨径L=17.70m,结构重要性系数为1.0,每侧栏杆机人行道构件重量的作用力为5k1.恒载集度主梁：横隔梁：对于边主梁：对于中心梁：桥面铺装层：栏杆和人行道：作用于边主梁的全部荷载g为：作用于中主梁的的恒载强度为：2.恒载力梁各截面的弯矩M和剪力Q的计算式：其中：为计算跨径为计算截面到支点的距离表2-1边主梁恒载力截面位置内力截面位置内力剪力Q<kN>弯矩M〔kN·mQ=147.600表2-2中主梁恒载力截面位置内力截面位置内力剪力Q<kN>弯矩M〔kN·mQ=153.442.3.2〔1荷载横向分布的计算荷载横向分布系数m的计算公式：汽车：人群：用杠杆原理法计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数m。荷载位于指点时1号梁相应汽车-II级和人群荷载的横向分布系数,如图2-4。图2-4杠杆原理法计算横向分布系数〔尺寸单位：cm1号梁：公路II级人群荷载2号梁：公路II级人群荷载3号梁：公路II级人群荷载当荷载作用跨中时,1号边主梁的横向分布系数：宽跨比.故用偏心压力法计算横向分布系数ma求荷载横向分布影响线竖标n=5梁间距为1.60则:1号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：2号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：3号梁在2个边主梁处的横向影响线的竖标值为：b绘制荷载横向分布影响线,并按最不利布载,如图2-5所示。图2-5刚性横梁法计算横向分布系数图示〔尺寸单位：cmc计算m1号梁：公路II级人群荷载2号梁：公路II级人群荷载3号梁：公路II级人群荷载表2-3荷载横向分布系数汇总梁号位置公路II级人群荷载1跨中0.5380.684支点0.4381.4222跨中0.4690.442支点0.503跨中0.4000.400支点0.5940〔2均布荷载和力影响线的面积计算公路II级均布荷载〔kN∕m人群荷载〔kN∕m影响线面积<㎡>影响线图示注：10.5KN/m为公路-I级车道荷载的均布荷载标准值；公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值按公路-I级车道荷载的0.75倍采用。计算跨径小于50m时,人群荷载标准值为3.0kN/m。〔3公路II级中集中荷载P的计算计算弯矩效应时：计算剪力效应时：注：按《公路桥涵设计通用规》<D60-2004>当计算跨径在5-50m之间时,P用直线插求得。<4计算求主梁截面中心位置：翼板的换算平均高度：主梁抗弯惯性矩：〔5计算冲级系数简支梁桥的基频：——结构的计算跨径,本桥——混凝土弹性模量,本桥C30的——结构跨中截面的惯矩,本桥——结构跨中处单位长度质量〔本桥因此,将以上相应之值代入式中,可得：根据《公路桥涵设计通用规》〔D60-2004中第条之5,当时,,则可得：,双车道不折减,。〔6跨中弯矩M1/2的计算代入下式得：表2-4公路II级产生的弯矩〔kN.m梁号力弯矩效应10.5381.3047.87543.711173.14.425778.8620.469678.9730.400579.08表2-5人群荷载产生的弯矩〔kN.m梁号力mq弯矩效应10.6842.2543.71167.2720.44243.4730.40039.34按承载能力极限状态,结构重力对结构的承载能力不利时计算弯矩效应组合：表2-6跨中弯矩基本组合表〔kN.m梁号力恒载人群汽车1653.1367.27778.861949.502678.9843.47678.971814.023678.9839.34579.081669.55〔7跨中截车道活载最大剪力计算公式：表2-7公路II级产生的剪力梁号力剪力效应10.5381.3047.8752.338207.720.5100.3520.46987.4830.40074.61表2-8人群荷载产生的剪力梁号力剪力效应10.6842.252.4383.75220.4422.42530.4002.194〔8计算支点截面车道荷载最大剪力作荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图2-6所示：图2-6横向分布系数变化区段长度：对应于支点剪力影响线的荷载布置,如图2-6所示。影响线面积为。因此,按式计算得：1号梁：2号梁：3号梁：附加三角形荷载重心处的影响线坐标为：因此,按下式计算1号梁：2号梁：3号梁：故公路级荷载的支点剪力为：1号梁：2号梁：3号梁：〔8计算支点截面人群荷载最大剪力人群荷载的横向分布系数,如图2-6所示。因此,由下式可得1号梁：2号梁：3号梁：按承载能力极限状态,结构重力对结构的承载能力不利时计算剪力效应组合：表2-9剪力效应组合表梁号位置恒载汽车人群效应组合1147.6168,3217.58432.460100.353.752144.692153.44181.707.47446.87087.482.425125.193153.44203.136.68475.99074.612.194106.912.4横隔梁力计算对于具有多根横梁的桥梁,由于主梁跨中处的横梁受力最大,横梁跨中截面受力最不利,故通常只需计算跨中横梁的力,其它横梁可偏安全地访此设计。下列计算横梁在2号和3号主梁之间r-r截面上的弯矩M和靠近1号主梁处截面的剪力Q。2.4.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如图2-7所示。图2-7横隔梁上计算荷载的计算图示纵向一行车轮荷载对中横隔梁的计算荷载为：计算弯矩时：计算剪力时：2.4.2绘制中横隔梁的力影响线在横向分布系数计算中已经算得1、2、3号梁的横向影响线竖标值为：〔1绘制弯矩影响线对于2号和3号主梁之间截面的弯矩影响线可计算如下：作用在1号梁轴上时:作用在2号梁轴上时:作用在3号梁轴上时:作用在5号梁轴上时:有了此四个竖标值,就可以绘制出影响线如图2-8所示。〔2绘制剪力影响线对于1号主梁处的截面的影响线可计算如下：作用在计算截面以右时：,即作用在计算截面以左时：,即绘成的影响线,如图2-8所示图2-8中横隔梁力影响线〔尺寸单位：m截面力计算将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利位置加载,对于汽车荷载并计入冲击影响,则得：弯矩：剪力：鉴于横隔梁的恒载力甚小,计算中可略去不计,则按极限状态设计的计算力为：2.5支座的计算确定支座的平面尺寸选定板式橡胶支座的平面尺寸为、的矩形。局部承压的强度条件为：〔1〔2式中,,,C30的,,则：由此可得计算支座的平面形状系数S,采用中间层橡胶片厚度,则：故得橡胶支座的平均容许压应力,并由式得橡胶支座的弹性模量为：按弹性理论验算橡胶支座的承压应力,则：确定支座厚度主梁的计算温差为,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为：为了计算活载制动力引起的水平位移,首先要确定作用在每一支座上的制动力：一个车道上的判动力为：,如按车道荷载计算则为：,《公路桥涵设计通用规》〔JTGD60-2004规定公路级汽车荷载的制动力标准值不得小于90kN,因此,五根梁共十个支座,每一支座承受的水平力。因此,可得需要的橡胶片总厚度：以及:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》〔JTGD62-2004规定：。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,中间层厚0.5cm,薄钢板厚0.2cm,则橡胶片总厚度为并〔合格。支座总厚：验算支座偏转情况