40m跨裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋計(jì)算

1、 遼寧工業(yè)大學(xué)橋梁工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)題目： 40m跨裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t梁橋計(jì)算 院 （系）： 土木建筑工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 道橋083班 學(xué) 號(hào)： 080503082 學(xué)生姓名： 劉壯 指導(dǎo)教師： 孫榮書(shū) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）： 土木建筑工程學(xué)院 教研室：施工教研室學(xué) 號(hào)080503082 學(xué)生姓名劉壯專(zhuān)業(yè)班級(jí)道橋083課程設(shè)計(jì)題目 40m跨預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)該橋設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)（人群荷載），主梁全長(zhǎng)：39.96m。橫隔梁間距自行設(shè)計(jì)，橋?qū)挘簝?21.5m人行道。1、完成橋梁橫斷面、橋面鋪裝及主梁構(gòu)造設(shè)計(jì)，使用cad按標(biāo)準(zhǔn)出圖一張。2、主梁翼緣板

2、的計(jì)算（計(jì)算恒載作用下和活載作用下單位板寬的彎矩，要求彎矩內(nèi)力組合計(jì)算）3、活載橫向分布系數(shù)的計(jì)算（繪制出荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨縱向的變化圖）4、主梁內(nèi)力計(jì)算（恒載內(nèi)力和活載內(nèi)力，并按照規(guī)范要求組合）5、橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算（按偏壓法計(jì)算中橫隔梁內(nèi)力，計(jì)算內(nèi)容：q1r、q2r和m23、m3l。）6、主梁撓度驗(yàn)算（計(jì)算由荷載引起的跨中撓度，結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算及預(yù)拱度的設(shè)置）7、支座設(shè)計(jì)計(jì)算（建議采用等厚度的板式橡膠支座。其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足橋規(guī)的有關(guān)規(guī)定）指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)序號(hào)內(nèi)容滿分得分1考勤情況102按進(jìn)度完成課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算無(wú)誤203設(shè)計(jì)合理，計(jì)算準(zhǔn)確，符合規(guī)范要求404計(jì)算書(shū)文字無(wú)誤，圖紙繪制規(guī)范準(zhǔn)確1

3、05答辯20合計(jì)100指導(dǎo)教師簽字： 學(xué)生簽字： 2010 年 12月 日目錄一構(gòu)造設(shè)計(jì)及橋面布置1二橋面板內(nèi)力計(jì)算2三荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算3四主梁內(nèi)力計(jì)算5五橫隔梁內(nèi)力計(jì)算10六撓度計(jì)算11七支座設(shè)計(jì)12一構(gòu)造設(shè)計(jì)及橋面布置1. 橋梁的跨徑及橋?qū)捴髁喝L(zhǎng)：39.96m（標(biāo)準(zhǔn)跨徑為40m）計(jì)算跨徑：39.50m2. 主梁尺寸的確定（梁肋）主梁間距1.6m2.2m 取2.15m 五根主梁高跨比1/151/25 梁高取2.3m3. 橫隔梁尺寸的確定中橫隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.7m 端橫隔梁宜與主梁同高 取2.3m 橫隔梁的肋寬通常采用1216cm 取16cm 除端橫隔梁，設(shè)置

4、三片中橫隔梁，共五片；間距為9.5m4. 主梁肋板尺寸:翼板根部h/12cm 取20cm，翼緣取18cm，腹板厚度取20cm 馬蹄寬度約為肋寬24倍，取36cm，高32cm，45傾斜表1 t形梁尺寸（m）主梁長(zhǎng)度計(jì)算跨徑主梁高度梁肋寬度隔梁高度隔梁間距39.9639.502.30.202.39.5圖1 橫斷面圖 單位（cm）圖2 縱斷面圖 單位（cm）二橋面板內(nèi)力計(jì)算1.恒載及內(nèi)力橋面鋪裝為5cm厚的瀝青表面處治（容重21kn/m3）和平均厚10cm的c25混凝土墊層（容重23 kn/m3），t板材料容重25 kn/m3 每延米板上的恒載： 防水混凝土面層： 圖三t梁橫斷面圖 單位（cm）t梁

5、翼板自重： 合計(jì)： 每延米板條的恒載內(nèi)力 彎矩 剪力 2.公路-級(jí)車(chē)輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車(chē)輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力，由橋規(guī)查得，其后輪著地長(zhǎng)度，寬度，則：， 圖4公路級(jí)的計(jì)算圖式 單位（m）荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：?jiǎn)屋啎r(shí) =d=0.44m 雙輪時(shí)=d+2l=1.04m 沖擊系數(shù) 作用于每米寬板條上的彎矩為： 3.內(nèi)力組合 三荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算1.杠桿法計(jì)算1#梁，2#梁，3#梁支點(diǎn)位置的汽車(chē)、人群荷載橫向分布系數(shù)，并列表表示，如下圖所示，相應(yīng)于荷載位置的影響線1#梁 汽車(chē) 人群 2#梁 汽車(chē)人群 3#汽車(chē) 人群 圖5按杠桿原理法計(jì)算橫向分布系數(shù) 單位（cm） 2、偏壓

6、法此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為故按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線，并計(jì)算橫向分布系數(shù)，本橋各梁橫截面均相等，梁數(shù)n=5，梁間距為2.15m則1#梁影響線豎標(biāo)值，由和計(jì)算橫向影響線的零點(diǎn)位置解得x=6.45m2#梁影響線豎標(biāo)值 3#梁 圖6 偏心壓力法計(jì)算橫向分布系數(shù)圖式 （cm） 四主梁內(nèi)力計(jì)算1恒載內(nèi)力計(jì)算.恒載集度 主梁橫隔梁對(duì)于邊主梁對(duì)于中主梁橋面鋪裝層欄桿和人行道作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度為：作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度為：.恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁的彎矩和剪力表4 恒載內(nèi)力內(nèi) 力 截面1號(hào)梁2號(hào)梁（3號(hào)梁）x=0q=442.85m=0q=486.25m=0x

7、=l /4q=253.96m=3421.58q=278.53m=3392.35x=l/2q=0m=4432.67q=0m=4476.832.活載內(nèi)力計(jì)算 表5 影響線圖式截面影響線圖式主梁截面型心到t梁的距離混凝土，即所以，則（1+u）=1.204取=1 （雙車(chē)道不折減）公路二級(jí) ， 集中荷載，人群荷載一號(hào)梁 = （）處：（）跨中：支點(diǎn)處剪力： 圖7 支點(diǎn)剪力計(jì)算圖式 單位（m）橫向分布長(zhǎng)度 汽車(chē)作用人群作用 二號(hào)梁與三號(hào)梁計(jì)算方法同上，略。表6 一號(hào)梁，二號(hào)梁，三號(hào)梁活載內(nèi)力梁號(hào)荷載mv跨中1/4跨中支點(diǎn)1汽車(chē)2845.4462284.979133.08314.245人群614.345394

8、.93615.55365.21242汽車(chē)2284.3961780.609111.39273.245人群387.285232.9128.92135.983汽車(chē)1825.3421325.2691.386192.47人群372.616203.848.76532.69 表7 彎矩組合項(xiàng)目組合彎矩四分點(diǎn)截面跨中截面梁梁梁梁梁梁恒載3421.583392.353392.354432.674476.834476.83汽車(chē)荷載1935.841765.241263.782876.522296.831863.51人群荷載376.82235.16189.83625.19392.94362.511.2041.2041

9、.2041.2041.2041.2041735.241587.211200.862106.202106.201520.83基本組合6970.846760.345920.968950.268950.268077.93短期組合4832.964783.264365.846324.916324.915846.83長(zhǎng)期組合4921.064213.363932.655896.935610.835463.76表8 剪力組合項(xiàng)目剪力彎矩支點(diǎn)點(diǎn)截面跨中截面梁梁梁梁梁梁恒載435.63296.36263.65000汽車(chē)荷載318.24267.83198.76136.78123.6592.57人群荷載63.9632

10、.5428.3518.2310.829.911.2041.2041.2041.2041.2041.204284.96245.83172.34130.5297.8474.65基本組合1102.84752.83478.56208.76163.84123.86短期組合687.63452.69401.8398.7978.5258.99長(zhǎng)期組合612.54384.78345.2364.5449.3839.24五橫隔梁內(nèi)力計(jì)算1.繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線對(duì)于2號(hào)梁和3號(hào)梁之間的截面彎矩影響線計(jì)算如下 p=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí): p=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí): p=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí): 對(duì)于3號(hào)梁只計(jì)算p=1

11、作用在1號(hào)梁和5號(hào)梁的坐標(biāo) p=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí): p=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí): p=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí)： 對(duì)于影響線: p=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)， p=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)， 對(duì)于影響線: p=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)， p=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)，2.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載布置見(jiàn)下圖：縱向一列車(chē)輪對(duì)于中橫隔梁的計(jì)算荷載為：計(jì)算彎矩時(shí)：計(jì)算剪力時(shí)： 圖8 中橫隔梁內(nèi)力影響線 單位（m）3.截面內(nèi)力計(jì)算 將求得的計(jì)算荷載 在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對(duì)于汽車(chē)荷載并計(jì)入沖擊影響1+=1.204公路二級(jí)荷載:汽車(chē)作用彎矩人群彎矩剪力計(jì)算汽車(chē)作用 人群

12、作用荷載組合: 六撓度計(jì)算根據(jù)以上計(jì)算可知跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大彎矩，汽車(chē)產(chǎn)生的最大彎矩（不計(jì)沖擊力）為，人群產(chǎn)生的最大彎矩為1.驗(yàn)算主梁的變形按橋規(guī)規(guī)定，驗(yàn)算主梁的變形時(shí)，不計(jì)入結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度，汽車(chē)不計(jì)入沖擊力，則可變荷載頻遇值產(chǎn)生的跨中長(zhǎng)期撓度： 符合規(guī)定2.判斷是否設(shè)置預(yù)拱度應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度3.計(jì)算預(yù)拱度最大值 應(yīng)做成平順曲線七支座設(shè)計(jì) 圖9 橫隔梁影響線 單位（m）1.已知支座壓力標(biāo)準(zhǔn)，其中結(jié)構(gòu)自重引起的反力標(biāo)準(zhǔn)值，公路二級(jí)和人群荷載引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值分別為183.95和7.47，公路一級(jí)和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度，主梁計(jì)算溫差，設(shè)計(jì)板式橡膠支座.2、確定支座平面尺寸選， t=0.5. 計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)s,取故得橡膠支座的彈性模量:驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度 (合格)3.確定支座厚度主梁的計(jì)算溫差t=35，溫度由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為: 為了計(jì)算汽車(chē)荷載制動(dòng)力引起的水平位移,首先要確定作用在每一支座上的制動(dòng)力，按橋規(guī),對(duì)于橋跨,一個(gè)設(shè)計(jì)車(chē)道上公路二極車(chē)道荷載總重為: ,則其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為,但按橋規(guī),不得小于.經(jīng)比較,取總制動(dòng)力為90kn參與計(jì)算,五根梁共