橋梁工程課程設計--25m鋼筋混凝土簡支T梁

1、 橋梁工程課程設計一設計資料：1. 設計荷載：人群荷載 汽車荷載：公路級，混凝土30號2. 橋梁計算跨徑：24.5m橋面凈寬：7+2×0.25+2×0.75m人行道橋面鋪裝：a厚取10cm，250號混凝土墊層，容重為 b厚2cm瀝青混凝土面層，容重為欄桿和人行道每側重力材料：混凝土C25，容重為3.T型梁截面尺寸：（m）主梁高度梁肋寬度隔梁高度隔梁片數隔梁厚度翼板厚度翼板寬度1.300.201.0050.150.08-0.141.58三設計要求：1.設計內容：行車道板的內力計算； 主梁肋的內力計算；3. 圖紙內容：a行車道板的內力計算圖示; b跨中橫向分布系數計算圖示； c

2、支點橫向分布系數計算圖示； d主梁內力計算圖示。一、行車道板的內力計算1.1 恒載內力（以縱向1m寬的板進行計算） 圖一 行車道板（尺寸單位：cm）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 瀝青混凝土面層 T型梁板的自重 合 計 1.1.2 每米寬板條的恒載內力彎矩剪力1.2公路級車輛荷載產生的內力公路級車輛荷載縱、橫向布置如圖二所示。將公路級車輛荷載的兩個140kn軸重的后輪沿橋梁的縱向，作用于鉸軸縫線上為最不利荷載。由橋規(guī)查得重車后輪的著地長（a）縱向布置 （b）橫向布置圖二 公路級車輛荷載（尺寸單位：m）度，著地寬度，車輪在板上的布置及其壓力分布圖形如圖所示，鋪裝

3、層總厚度取平均厚度H=0.02+0.10 =0.12m.對于一個車輪荷載： 可判定重車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，重疊的長度為則鉸縫處縱向兩個車輪對于懸臂根部的有效分布寬度沖擊系數 作用于每米寬板上的彎矩為 圖三 車輛荷載兩個后軸輪載 作用于鉸縫軸線上相應于每米寬板條活載最大彎矩時的每米寬板條上的剪力為1.3荷載組合恒載+汽車荷載二、主梁肋內力計算2.1、抗扭修正系數的計算由于各片主梁的截面相同，考慮梁的抗扭剛度時號梁的荷載橫向分布系數2.1.1、計算主梁的抗彎慣矩主梁板寬度 為1.58m主梁間的縫寬為0.02m1 、求主梁截面的重心位置翼緣板平均厚度為肋高（130-11）=119cm 主梁截

4、面重心至梁頂面的距離為 圖四 主梁的細部尺寸（尺寸單位：cm）（1）主梁的抗彎慣矩為（2）主梁的抗扭慣矩 將截面分為圖四（a）所示的兩個矩形圖五 主梁抗扭慣矩的計算（尺寸單位：cm）對于翼板：，查表得對于梁肋：，查表得 將截面分為圖四（b）所示的兩個矩形。對于翼板：，查表得對于梁肋：，查表得比較上述兩種情況的計算結果，抗扭慣矩取兩者中的大者2.1.2、計算主梁抗扭修正系數當2.2 汽車荷載橫向分布系數圖六 （a）橋梁橫斷面（b）汽車荷載橫向分布系數（c）人群荷載橫向分布系數 （1）雙列汽車偏載（2P）作用時1號梁 2號梁 3號梁 （2）單列汽車荷載（p=1）作用時1號梁 2號梁 3號梁 比較單

5、列偏載作用和雙列偏載作用的橫向分布系數，雙列偏載作用下更不利，故1號梁橫向分布系數：取2號梁橫向分布系數：取3號梁橫向分布系數：取2.3、人群荷載橫向分布系數2.3.1、考慮單列布置人群荷載時，荷載偏心矩1號梁人群橫向分布系數 2號梁人群橫向分布系數 3號梁人群橫向分布系數 2.3.2、考慮雙列布置人群荷載時，荷載偏心矩e=01、2、3號梁人群橫向分布系數為 比較單列布置人群荷載和雙列布置人群荷載的橫向分布系數得：1號梁人群橫向分布系數2號梁人群橫向分布系數3號梁人群橫向分布系數2.4、主梁支點截面的荷載橫向分布系數（采用杠桿法）1、繪制1號、2號、3號梁的荷載反力影響線；2、確定荷載的橫向最

6、不利的布置；（見圖七）3、內插計算對應于荷載位置的影響線縱標；圖七 各主梁的橫向分布影響線及荷載布置由杠桿法計算得到1、2、3號梁的橫向分布系數1號梁橫向分布系數人群荷載橫向分布系數為汽車荷載橫向分布系數為2號梁橫向分布系數人群荷載橫向分布系數為汽車荷載橫向分布系數為3號梁橫向分布系數人群荷載橫向分布系數為汽車荷載橫向分布系數為橫向分布系數總匯梁號跨中段的分布系數支點的分布系數汽車荷載人群荷載汽車荷載人群荷載10.5130.5970.43751.42220.4560.3980. 5030.40.40.593750三 活載內力計算汽車車道荷載標準值。查JTG D602004規(guī)范，橋面凈寬,車輛雙

7、向行駛，7.0橫向布置車隊數為2，不考慮折減系數，。公路級車道荷載：計算跨徑=24.5m，位于550m之間,集中荷載標準值均布荷載標準值 計算剪力效應時集中荷載標準值應乘以1.2的系數，則計算剪力時，集中荷載標準值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 跨中彎矩影響線的面積 沖擊系數 1號梁的跨中截面彎矩圖八 （a）汽車荷載和人群荷載 （b）沿梁跨的橫向分布系數（c）跨中彎矩影響線 （d）跨中剪力影響線2號梁的跨中截面彎矩3號梁的跨中截面彎矩3.1.2 人群荷載作用下人群荷載集度1號梁的跨中截面彎矩2號梁的跨中截面彎矩3號梁的跨中截面彎矩3.2、剪

8、力1、汽車荷載作用下跨中剪力影響線的最大縱標 跨中剪力影響線的面積 1號梁的跨中截面剪力2號梁的跨中截面剪力3號梁的跨中截面剪力2、人群荷載作用下人群荷載集度跨中彎矩影響線的面積 1號梁的跨中截面剪力2號梁的跨中截面剪力3號梁的跨中截面剪力3.2 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跨剪力影響線跨中彎矩影響線的最大縱標 跨中彎矩影響線的面積 3.2.1、彎矩1、汽車荷載作用下1號梁1/4跨截面彎矩2號梁1/4跨截面彎矩3號梁1/4跨截面彎矩2、人群荷載作用下1號梁1/4跨截面彎矩2號梁1/4跨截面彎矩3號梁1/4跨截面彎矩3.2.2、剪力跨中彎矩影響線的最大縱標

9、 跨中彎矩影響線的面積 1、汽車荷載作用下1號梁1/4跨截面剪力2號梁1/4跨截面剪力3號梁1/4跨截面剪力 2、 人群荷載作用下1號梁1/4跨截面剪力2號梁1/4跨截面剪力3號梁1/4跨截面剪力3.3 支點剪力圖十 （a）汽車荷載和人群荷載 （b）沿梁跨的橫向分布系數（c）梁上荷載分成兩部分 （d）支點剪力影響線3.3.1、汽車荷載作用下1號梁支點截面剪力由于，設集中荷載作用于距支點位置處，則由 即可解得 取荷載作用于支點處 2號梁支點截面剪力 由于，則3號梁支點截面剪力 由于，則3.3.2 人群荷載作用下 1號梁支點截面剪力2號梁支點截面剪力3號梁支點截面剪力 橋梁支點、1/4跨和1/2跨

10、彎矩、剪力表梁號荷載類型彎矩（kN·m）剪力（kN）支點1/4跨1/2跨支點1/4跨1/2跨1汽車01160.031546.58258.98199.10122.02人群075.56100.7826.889.254.112汽車01031.141374.74279.17176.98108.45人群050.3967.198.466.172.743汽車0904.511215.67313.28155.2495.14人群050.6597.536.06.202.76四、恒載內力計算4.1 恒載集度 主 梁： 橫隔梁： 人行道和欄桿： 橋面鋪裝 作用于主梁上的全部恒載集度4.2恒載內力 跨中截面 1

11、/4跨截面支點截面恒載內力表項目彎矩M（kN·m）剪力Q（KN）支點0163.211/4跨79.7381.601/2跨999.6405、主梁內力組合由表可查得，恒載作用效應的分項系數為1.2，活載作用效應的分項系數為1.4；由此可知：組合內力=1.2恒載內力+1.4活載內力由以上公式計算得1、2、3號梁的組合內力如下表所示：梁號荷載類型彎矩（kN·m）剪力（kN）支點L/4L/2支點L/4L/21恒載0679.36905.81161.0380.520汽車荷載01041.761389.03258.98199.10122.02人群荷載064.9286.5720.118.663.

12、851.2恒載0815.251086.97193.2496.6201.4（汽+人）01549.352065.84390.73290.8176.22組合內力02564.583152.81583.97387.42176.222恒載0679.36905.81161.0380.520汽車荷載0924.671252.90279.17176.98108.45人群荷載043.1457.527.885.752.561.2恒載0875.251086.97193.2496.6201.4（汽+人）01354.931806.59401.87255.82155.41組合內力02250.162893.56595.11352.44155.413恒載0679.36905.81161.0380.520汽車荷載0807.571076.