橋梁工程課程設(shè)計(jì)--25m鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁匯總

1、橋梁工程課程設(shè)計(jì) 一.設(shè)計(jì)資料： 1. 設(shè)計(jì)荷載：人群荷載3KN / m2 汽車荷載：公路一 I級(jí)，混凝土 30號(hào) 2. 橋梁計(jì)算跨徑：24.5m 橋面凈寬：7+2 X 0. 25+2 X 0. 75m人行道 橋面鋪裝：a厚取10cm, 250號(hào)混凝土墊層，容重為23KN / m3b 厚2cm瀝青混凝土面層，容重為21KN /m3 欄桿和人行道每側(cè)重力5KN / m 材料：混凝土 C25,容重為24KN / m3 3.T型梁截面尺寸：(m) 主梁 咼度 梁肋 寬度 隔梁 高度 隔梁 片數(shù) 隔梁 厚度 翼板 厚度 翼板 寬度 1.30 0. 20 1.00 5 0. 15 0. 08-0. 14

2、 1.58 三.設(shè)計(jì)要求： 1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容：行車道板的內(nèi)力計(jì)算；主梁肋的內(nèi)力計(jì)算； 3. 圖紙內(nèi)容：a行車道板的內(nèi)力計(jì)算圖示；b跨中橫向分布系數(shù) 計(jì)算圖示；c.支點(diǎn)橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示；d.主梁 內(nèi)力計(jì)算圖示。 、行車道板的內(nèi)力計(jì)算 11恒載內(nèi)力(以縱向lm寬的板進(jìn)行計(jì)算) 1. 1. 1每米板上的恒載集度混凝土墊層厚度取10cm 混凝土墊層 gi 0. 10 1. 0 23 2. 3KN /m 瀝青混凝土面層 g2 0. 02 1.0 21 0. 42KN /m T型梁板的自重g3。1.0 24 3. 09kN /m 32 合計(jì) 8 創(chuàng) g2 g3 0. 42 2. 3 3. 09 5. 8

3、1kN /m 1. 1. 2每米寬板條的恒載內(nèi)力 1 2 1 2 彎矩 M sg gio2 5.81 0.702 1.43kN m 22 剪力 Qsg gio 5. 81 0. 70 4. 07kN 12公路一I級(jí)車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 公路一I級(jí)車輛荷載縱、橫向布置如圖二所示。將公路一I級(jí)車 輛荷載的兩個(gè)140kn軸重的后輪沿橋梁的縱向，作用于較軸 縫線上 為最不利荷載。由橋規(guī)查得重車后輪的著地長(zhǎng) P/21P/2 1P/21P/2 (a)縱向布置(b)橫向布置 圖二公路一I級(jí)車輛荷載(尺寸單位：m) 度32 0. 2m,著地寬度b2 0. 6m ,車輪在板上的布置及其壓力分布圖形 如圖所 示,鋪

4、裝層總厚度取平均厚度H二002+0.10 =0. 12m. ai a2 2H 0. 2 2 0. 12 0. 44m bi b2 2H 0. 6 2 0. 12 0. 84m a ai 21o 0 44 1. 4 1. 84m 1. 4m 對(duì)于個(gè)車輪荷載： 可判定重車后軸兩輪的有效分布寬 度重疊，重疊的長(zhǎng)度為 則較縫處縱向兩個(gè)車輪對(duì)于懸臂 (0. 22 0. 7) 2 1.4 0. 44m 根部的有效分布寬度 a a】d 210 0. 44 1. 4 2 0. 7 3. 作用于較縫軸線上 沖擊系數(shù) 1 1.3 作用于每米寬板上的彎矩為 圖三車輛荷載兩個(gè)后軸輪載 P b2 140 (0. 70

5、) 13. 76kN m Msp (1) ? (lo ?)1.31- sp4a 0443.24 相應(yīng)于每米寬板條活載最大彎矩時(shí)的每米寬板條上的剪力為 Qsp (1 ? 2128. 09kN 1.3荷皺筋車荷載玄 M s M sg M sp 1. 43 13. 76 15. 19kN m Qs Qsg QSP 4. 07 28.09 32. 2kN 二、主梁肋內(nèi)力計(jì)算 2. 1抗扭修正系數(shù)的計(jì)算 考慮梁的抗扭剛度時(shí)I號(hào)梁的荷載 a? (2 1.6)2 1.620 ( 1.6)2( 2 1.6)225.6m2 2. 1. 1、計(jì)算主梁的抗彎慣矩It主梁板寬度 為1.58m主梁間的縫寬為 0. 02

6、m 翼緣板平均厚度為hi (14 8) /2 11cm 肋高(130-11) =119cm 主梁截面重心至梁頂面的圖四主 距離為 梁的細(xì)部尺寸(尺寸 11 ,20 130 130 (158 20) 11 11 x43. 1cm 1) 主梁的抗彎慣矩為 1 3 11 2 I (158 20) II3 (158 20) 11 (43. 1 )2 43. l)cnf 1 3 130 20 1303 20 130 ( 12 2) 主梁的抗扭慣矩將截面分為圖四aO所示的兩個(gè)矩形 圖五 主梁抗扭慣矩的計(jì)算(尺寸單位：cm) 對(duì)于翼板: 對(duì)于梁肋: ti /bi 11/158 0. 70 0. 1,查表得

7、ci 1/3 t2 /b2 20/119 0. 168 , 查表得 c2 0. 298 It 158 ll3 0.298 119 203 353795cm1 (0. 3538 10 2)m4 將截面分為圖四(b)所示的兩個(gè)矩形。 5 對(duì)于翼板: ti/bi 11/138 0. 080 0. 1, 查表得ci 1/3 對(duì)于梁肋：12 /b2 20/130 0. 154，查表得 c2 0. 301 比飪甜種9鍛齡竊7TC觥擁徵辮的大者 IT （0. 3743 10 4） m1 2.1.2,計(jì)算主梁抗扭修正系數(shù) 1. 58 當(dāng) n 5 時(shí)， 1. 042 并取 G 0. 425E, B 4 1. 6

8、 2 7. 98m 2 1 2 24. 5 2 0.819 0. 425 E 0. 3743 10 2 1 1.04 2 ( )2 E 7. 0700 10 2 7. 98 22汽車荷載橫向分布系數(shù) 圖六（a）橋梁橫斷面（b）汽車荷載橫向分布系數(shù)（c）人群荷 載橫向分布系 數(shù) （1）雙列汽車偏載（2P）作用時(shí) 1號(hào) 梁 2號(hào) 梁 700 180 e 50 180 55cm 0. 55m 22 1 3. 2 0 55 13.2 0.55斤9 R A 2 (0.319) 0.6 1 3 XJ 1 1.6 0. 55 l1-6 O.5B斤Q A 2 ( 0.21$0.應(yīng) U 1 0 0. 55 2

9、( 0 . 819 ) 0.4 5 25.6 1號(hào)梁橫向分布系喩g 數(shù)： 2號(hào)梁橫向分布系取 數(shù)： 3號(hào)梁橫向分布系取說(shuō) 0. 51 acq 0. 45 6 0.4 益站干轡懲單劌布貫犬薛荷載時(shí)，荷 700 75 e 1號(hào)梁人群橫向分布7 系數(shù) 2號(hào)梁人群橫向分布“ 387. 5cm 3.875m 1 3.2 3. 875 0.819 0. 597 5 ：l. 3.3TB 0. M0. 5 1 0 3.875 5 25.6 1.6 3.3T6 0.31 25.6 25.6 0.819 0. 2 2）單列汽車荷載（p=l）作用時(shí) 700 180 e 50 210cm 2. Im 22 1號(hào) Mc

10、q 1 3. 2 2. 1 梁 0.819 0.415 2號(hào) CQ 5 25.6 梁 1 1.6 2. 1 3號(hào) *cq 0.819 0. 307 5 25.6 較單列偏載/且用穩(wěn)雙列偏載作用的橫向分布系數(shù)，雙列偏 載作用下更不利，故0. 819 0. 2 系數(shù) 號(hào)梁人群橫向分布“ Zd系數(shù)右応zxy 2、3號(hào)梁人群橫向分 1、 布系數(shù)為 1 nicr 2 0 4 cr 51 1號(hào)梁人群橫向分布B o. 59 爭(zhēng)豊梁人群橫向分布“ 0. 39 君睪梁人群橫向分布系數(shù)L 0. 4 24、主梁支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)（采 用杠桿法）1、繪制1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)梁 時(shí)荷較反力影響線；2確定荷載的橫向

11、最不利的布置；（見(jiàn)圖七）3、內(nèi)插計(jì) 算對(duì)應(yīng)于荷載位置的影響線縱標(biāo)； 圖七 各主梁的橫向分布影響線及荷載布置由杠桿法計(jì) 算得到1、2、3號(hào)梁的橫向分布系數(shù)1號(hào)梁橫向分布系數(shù) 1 75 30 160人群荷載橫向分布系數(shù)為mOr匕 1. 422 160汽車荷載橫向分布系數(shù)為 0.4375 g 180 2 2號(hào)梁橫向分布系數(shù) 人群荷載橫向分布系數(shù)為mor 2 0 汽車荷載橫向分布系數(shù)為mOq 0. 5 09 = 3號(hào)梁橫向分布系數(shù) 人群荷載橫向分布系數(shù)為mor 3 0 汽車荷載橫向分布系數(shù)歯，160 130 10. 59375 1 GC 9 橫向分布系數(shù)總匯 梁號(hào) 跨中一1 / 4段的分布系數(shù) me

12、支點(diǎn)的分布系數(shù)mo 汽車荷載 人群荷載 汽車荷載 人群荷載 1 0. 513 0. 597 0. 4375 1.422 2 0. 456 0. 398 05 0 3 0.4 0.4 0. 59375 0 三活載內(nèi)力計(jì)算 汽車車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值。查JTG D602004規(guī)范，橋面凈寬7m，車 輛雙向 行駛，7.0 w 14.0橫向布置車隊(duì)數(shù)為2,不考慮折減系數(shù)，lo 公路一I級(jí)車道荷載：計(jì)算跨徑1二24.5m,位于550m之間， 集中荷義*示淮值 24. 5 5 Pk 180 (360 180) 258kN 50 5 均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk 10. 5kN / m 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.

13、2的系數(shù)，則計(jì)算剪力 時(shí)，集中荷 載標(biāo)準(zhǔn)值Pk 258 1.2 309. 6kN 3.1、跨中截面的彎矩和剪 力 3. 1. 1彎矩 1、汽車荷載作用下 跨中彎矩影響線的最大縱標(biāo) 24.5 跨中彎矩影響線的面積以1 /4 6. 125, 4 22 沖擊系數(shù)1 13m二 1號(hào)梁的跨中截面彎矩 M q (1 ) mcq (Pk yk qk ) 1. 3 1 0. 513 (258 6. 125 10. 5 75. 03) 1579.26kN m (b 圖八)汽車荷載和人群荷載(b)沿梁跨的橫向分布系數(shù) (C)跨中彎矩影響線(d)跨中剪力影響線 2號(hào)梁的跨中截面彎矩 M q (1 ) mcq (Pk

14、 yk qk) 1. 3 1 0. 456 (258 6. 125 10. 5 75. 03) 1403. 78kN m 3號(hào)梁的跨中截面彎矩 M q (1 ) mcq (Pk yk qk ) 1. 3 1 0.4 (258 6. 125 10. 5 75. 03) 1231. 39kN m 3.1.2人群荷載作用下 人群荷載集度qr 3. 0 0. 75 2. 25kN / m 1號(hào)梁的跨中截面彎矩 M r mcr qr 0. 597 2. 25 75. 03 100. 78kN m 2號(hào)梁的跨中截面彎矩 M r mcr qr 0. 398 2. 25 75. 03 67. 19kN m 3

15、號(hào)梁的跨中截面彎矩 M r mcr qr 0. 4 2. 25 75. 03 67. 53kN m 3.2、剪力 1、汽車荷載作用下 跨中剪力影響線的最大縱標(biāo)yk 0. 5m 跨中剪力影響線的面積24.5 0. 5/ 4 3. 0625m2 1號(hào)梁的跨中截面剪力 Q (1 ) mcq ( Pk yk qk ) 1. 3 1 0. 513 (309. 6 0. 5 10. 5 3. 0625) 122. 02kN 2號(hào)梁的跨中截面剪力 Q (1 ) mcq ( Pk yk qk ) 1. 3 1 0. 456 (309. 6 0. 5 10. 5 3. 0625) 108. 45kN 3號(hào)梁的跨

16、中截面剪力 Q (1 ) mcq (Pk y k q k ) 1.3 1 0.4 (309. 6 0. 5 10. 5 3. 0625) 95. 14KN 2、人群荷載作用下 人群荷載集度qr 3. 0 0. 75 2. 25kN /m 跨中彎矩影響線的面積24.5 0. 5/ 4 3. 0625m2 1號(hào)梁的跨中截面剪力 Q mcr qr 0. 597 2. 25 3. 0625 4. 114kN 2號(hào)梁的跨中截面剪力 Q mcr qr 0. 398 2. 25 3. 0625 2. 74kN 3號(hào)梁的跨中截面剪力 Q mcr qr 0. 4 2. 25 3. 0625 2. 76kN 3.

17、2 1/4跨截面的彎矩和剪力 圖九(a) 1/4跨彎矩影響線(b) 1/4跨剪力影響線 11 跨中彎矩影響線的最大縱標(biāo) 13 yk 46 IX 5 1 24 12 跨中彎矩影響線的面積m 24. 5 4. 594 56. 28m 2 2 3. 2. 1、彎矩 1、汽車荷載作用下 1號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M (1 ) mcq ( Pk yk qk) 1.3 1 0. 513 ( 250 4. 594 10. 5 56. 28) 1160. 03kN m 2號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M (1 ) mcq ( Pk yk qk ) 1.3 1 0. 456 ( 250 4. 594 10. 5 56.

18、28) 1031. 14kN m 3號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M (1 ) mcq (Pk yk qk) 1. 3 1 0.4 (250 4. 594 10. 5 56. 28) 904. 51kN m 2、人群荷載作用下 1號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M r mcr qr 0. 597 2. 25 56. 28 75. 56 kN m 2號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M r mcr qr0. 398 2. 25 56. 28 50. 39kN m 3號(hào)梁1/4跨截面彎矩 M r mcr qr 0. 4 2. 25 56. 28 50. 65kN m 322、剪力 跨中彎矩影響線的最大 Yk 0. 75m 翁站

19、彎矩影響線的面積 24.5 0. 75/ 2 6. 89m2 4 1、汽車荷載作用下 1號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q (1 ) mcq ( Pk yk qk) 1. 3 1 0. 513 (309. 6 0. 75 10. 5 6. 89) 199.lOkN 2號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q (1 ) mcq ( Pk yk qk) 1.3 1 0. 456 (309. 6 0. 75 10. 5 6. 89) 176.98kN 3號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q (1 ) mcq ( Pk yk qk) 1. 3 1 0.4 (309. 6 0. 75 10. 5 6.89) 155.24kN 2、人群荷載作

20、用下 1號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q mCr qr0. 597 2. 25 6. 89 9. 25kN 2號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q mcr qr 0. 398 2. 25 6. 89 6. 17kN 3號(hào)梁1/4跨截面剪力 Q mcr qr 0. 4 2. 25 6. 89 6. 20kN 3-3支點(diǎn)剪力 (c) 圖十（a）汽車荷載和人群 b）沿梁跨的橫向分布 荷載（c）梁上荷載分成兩部分3.3.1、 系數(shù)d）支點(diǎn)剪力影 汽車荷載作用下 1號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 由于mglDcq,設(shè)集中荷載Pk作用于距支點(diǎn)X位置 處，則 Qql (1) nixq PK Yk (1 ) Pk moq(mcq 齋OqF X

21、 24. 5 X 1 j 1 250 0. 4375 (0.513 24. 5/ 4 24. 5 厲 75H 由占 0 叫 x 5. 49m 0 dx 取X 0荷載作用于支點(diǎn)處 lx Qqi (1 ) Pk moq i 24.5 0 1. 3 1 309. 6 0. 4375 176. 09kN 24. 5 la Qqi (1 ) nicq qK 22 (moq mcq ) qK y 24. 5 6. 12511 1. 3 1 0. 513 10. 5 (0. 4375 0. 513) 10. 5 2 2 12 宮2.89kN Qq Qqi Qq2 176. 09 82. 89 258. 98

22、kN 2號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 由于moq mcq ,則 Qqi (1 ) Pk moq 1. 3 1 309. 6 0. 5 201. 24 kN la Qqi (1 ) mcq qK “ (moq mcq ) qK y 24. 5 6. 12511 1. 3 1 0. 456 10. 5 (0. 5 0. 456) 10. 5 2 212 77. 93kN Qq Qqi Qq 2 201. 24 77. 93 279. 17kN 3號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 由于moq mcq ,則 Qql (1 ) Pk moq 1. 3 1 309. 6 0. 59375 238. 97kN la Qqi (1 )

23、mcq qK(moq mcq) qK y 22 24. 5 6. 12511 1. 3 1 0.4 10. 5 (0. 59375 0. 4) 10. 5 22 12 74. 61kN Qq Qqi Qq2 238. 97 74. 31 313. 28kN 3. 3.2人群荷載作用下 1號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 1 1 1 Qr Kier qr(iHOr Illcr ) qr Y 224 24. 5 1 24. 52.25 11 0. 597 2.25 (1.422 0. 597)12 26. 88kN 2號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 11 1 Qr Illcr Qr 22 (iROr Ulcr )qr y 24

24、. 5 1 24. 5 / 、 11 0. 398 2. 25 (0 0. 398) 2. 25 1 9 8. 46kN 3號(hào)梁支點(diǎn)截面剪力 111 Q aq r cr r lm0r mcr ) qr y 224 24. 5 1 24. 5 (0 0. 4) 2. 25 11 0. 4 2. 25 12 224 6. OkN 橋梁支點(diǎn)、1/4跨和1/2跨彎矩、剪力表 梁號(hào) 何載類 型 彎矩(kN m) 剪力(kN) 支點(diǎn) 1/4跨 1/2跨 支點(diǎn) 1/4跨 1/2跨 1 汽車 0 1160. 03 1546. 58 258. 98 199. 10 122. 02 人群 0 75. 56 100

25、. 78 26. 88 9. 25 4. 11 汽車 0 1031. 14 1374. 74 279. 17 176. 98 108. 45 2 人群 0 50. 39 67. 19 8. 46 6. 17 2. 74 3 汽車 0 904. 51 1215. 67 313. 28 155. 24 95. 14 人群 0 50. 65 97. 53 6.0 6. 20 2. 76 四、恒載內(nèi)力計(jì) 算 4.1恒載集 度主 梁:gi 0. 20 1. 3 (1.58)0.2)14 24 9. 88kN /m 0. 08 O.?4 (1.00 ) (1. 58 0. 20) 0. 15 24 5 橫

26、隔 g2= 0.899kN / m A 人行道和欄 g3 522kN /m 桿： 橋面鋪裝0- 10 1 23 0- 02 1 210.544kN /m g 45 作用于主梁上的全部恒 亠芟載中面 眾恒跨截 載.2力 4內(nèi) =gl 丄丄 22 g g gi g2 g3 g4 9. 88 0. 899 2 0. 544 13. 323 21. S 21. 5 1 2i.5 13. S2S M. 519. S= 2 2 2 4 999. 64kN m 1/4跨截面 11 )13. 323 44 1 2) 13. 323 4 1 M g (1 2 1 Q g(l 1 2 支點(diǎn)戳面 他13.323 (24.5 0 2) 163. 21kN 2恒載內(nèi)力 24. 5 1 (24. 5 ) 749. 73kN m 2 4 11 (24. 5 24. 5 2) 81. 60kN 24 24. 5 4 侖表可查得, 系數(shù)為1. 4； 項(xiàng)目 彎矩表1 (kN m) 剪力Q (KN ) 支點(diǎn) 0 163.21 1/4跨 79. 73 81.60 1/2跨 999. 64 0 5、主梁內(nèi)力組 恒載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為12,活載作用效應(yīng)的分項(xiàng) 由此可知： 組合內(nèi)力=1.2恒載內(nèi)力+1.4活載內(nèi)力 由以上公式計(jì)算得1、2、3號(hào)梁的組合內(nèi)力如下表所示: 梁 號(hào) 荷載類型 荷載