40m跨裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋計算

1、遼寧工業(yè)大學(xué)題目橋梁工程課程設(shè)計計算書40m跨裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋計算課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）： 土木建筑工程學(xué)院教研室：施工教研室號 學(xué)目 融題梁m40課程設(shè)計論文 >任務(wù)梁 4 隔 辰 橫 矩 >有 仏<0旳)W 別的 36一 求 圖 Q 設(shè)少 .9圖要 化 、 的規(guī) 33出， 變 Q 度橋 準矩 的 拱纟 & 標彎 向 預(yù)足 長 豺的 縱 及滿 ” 口寬 跨合容 算 皿CA臨 仙艸伸 S ） 一 一一 寸" 一 / 一 二一 2 用 下 茅席， 松。 環(huán)也兒初 洞®>5木®,膠 川 竝?和載、，橫 中式 陀5

2、m朋 咖內(nèi)仲 H啟 附 1 £ 作 制載計 起度 OX及>繪活法 引厚 (0 恒 和也 鞍等 及站鋪算 算力偏 荷用 叱 面計 計內(nèi)按 由采 路凈橋 的載 算議 環(huán)軟寬W'計系 計 wf橋斷的算布算力 算算 W 黃阪計分才內(nèi) 僉才 婦兒一I緣令向的m譏 荊設(shè)橋翼組橫內(nèi)梁 撓設(shè)定 劾行成梁力載梁隔-)梁座規(guī) i自完主內(nèi)活主橫 M 主支關(guān) 、 、 、 、 、 、 、 可 12 345 67指導(dǎo)教師評語及成績號容 內(nèi)-1O1一2完 進 按O2一3符< 淮 計一4iO1一5辯O2一1一日月2年宀" 簽 生 學(xué)O1O2指目錄一構(gòu)造設(shè)計及橋面布置 2二橋面板內(nèi)力計算

3、 3三荷載橫向分布系數(shù)的計算 5四主梁內(nèi)力計算 7五橫隔梁內(nèi)力計算 12六撓度計算 14七支座設(shè)計 15一構(gòu)造設(shè)計及橋面布置1. 橋梁的跨徑及橋?qū)捴髁喝L：39.96m （標準跨徑為40m）計算跨徑：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,

4、腹板厚度取20cm 馬蹄寬度約為肋寬24倍，取36cm,高32cn, 45°傾斜表1 T形梁尺寸（m）主梁長度計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）16032071950959506993二橋面板內(nèi)力計算1恒載及內(nèi)力橋面鋪裝為5cm厚的瀝青表面處治（容重21kN/ni）和平均厚10cm的C25混凝.33土墊層（容重 23 kN/m）, T板材料容重25 kN/m每延米板上的恒載g :g10.05 1.0 211.05kN /m防水混凝土面層:g20.07 1.0 231.61kN /m圖

5、三T梁橫斷面圖單位（cm）T梁翼板自重:g30.19 1.0 254.75kN/m合計： g gi 1.05 1.61 4.75 7.41kN/m每延米板條的恒載內(nèi)力1彎矩 Mg0gl03.52kN?m剪力Qgo glo 7.22kN2.公路-U級車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車輛荷載后輪作用于鉸縫軸線上，后軸作用力地長度a20.20m，寬度b2 0.60m，貝U:aia2 2H 0.2 2 0.15 0.5P 140k ，由橋規(guī)查得，其后輪著b2 2H 0.6 2 0.150.9圖4公路一u級的計算圖式單位(m荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：單輪時 a= a d=0.44m雙輪時a=a1 d+2l=

6、1.04m沖擊系數(shù)11.3作用于每米寬板條上的彎矩為：Pb1M p (1) (l0 寸)27.22kN/mPQP(1)23.64kN/m43.內(nèi)力組合M 1.2M g0 1.4M P 42.33kN/mQ 1.2Qg0 1.4QP 41.76kN /m三荷載橫向分布系數(shù)的計算1.杠桿法計算1#梁,2#梁，3#梁支點位置的汽車、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moq121q 20.9060.453人群morr1.402#梁汽車moq12 q12(0.320.82)0.57人群morr 0一號梁3#汽車1 (0.782 0.782)0.78221mo

7、q 2三號梁1皿人群m°rr 0圖5按杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)單位（cm）2、偏壓法此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛性，承重結(jié)構(gòu)的長寬比為L 39.5B 2.15 44.59 2故按剛性橫梁法來繪制橫向影響線,并計算橫向分布系數(shù)，本橋各梁橫則 ai (4.322.152) 2 46.2251#梁影響線豎標值111 n2 2a1 1(4.3 4.3)0.6，n 2 546.225i1ai由11和15計算橫向影響線的零點位置截面均相等，梁數(shù)n=5,梁間距為2.15m1a1 a51(4.3 4.3)215nn 25a.246.225i 1 1x42.15 x 口解得x=6.4

8、5m0.60.200.270.2mcq- q - 0.43 0.22 0.08 0.192 2r06 7.46.450.692#梁影響線豎標值21a1 a2i1ai2.15 4.346.2250.4三號梁1a a?025nn2戶i 1mcq1q 0.422mcrr0.533#梁311403n0.2nn 2i 1 aii 11a a30.2圖6偏心壓力法計算橫向分布系數(shù)圖式35nn2i 1aii 1mcq12q1 0.2240.4mcrr 0.2 0.20.4(cm)四主梁內(nèi)力計算1恒載內(nèi)力計算恒載集度0.18 0.2主梁 g10.2 2.3(2.15 0.2) 258.5kN/m橫隔梁對于邊主

9、梁g1(1.70.180. (2.15 0. (0.16 0.14) 5 069kN/m2)()()52539.50.69 kN / m2 2對于中主梁g22.150.691.48kN /m橋面鋪裝層g37.41kN/m欄桿和人行道g45.5 2 5 2.2kN/m作用于邊主梁的全部恒載強度為:作用于中主梁的全部恒載強度為:gigi 13.45 1.48 7.41 2.2 24.54kN/m恒載內(nèi)力 計算邊主梁的彎矩和剪力Mx glx gx 9X| x2 2Qx - l 2x2表4 恒載內(nèi)力內(nèi)力截面1號梁2號梁（3號梁）x=0Q=442.85M=0Q=486.25 ”M=0x=L /4Q=25

10、3.96M=3421.58Q=278.53 1M=3392.35 :X=L/2Q=0M=4432.67Q=0M=4476.832.活載內(nèi)力計算表5 影響線圖式截面影響線圖式M lr14"",_3 L /16M l屮<2"4Q丄21T1/21/2Q r1廠_ _一 ，3g 24.54 103Mc2432.46kN m9.81c G主梁截面型心到T梁的距離111111215 20230 20 230 87.34cm0.9215m11215 20230 2022Ic 2.92 107cm4 0.292m4c40 混凝土 E 3.25 1010N/m2，即 f o

11、Elc 2.009Hz2 |2Y mc1.5HZ2.009HZ 14HZ 所以 0.1767ln 3.012 0.01570.204，貝U( 1+u) =1.204取=1（雙車道不折減）公路二級qk 7.875kN/m，集中荷載 pk 238.5kN/m，人群荷載 3.5kN/m號梁= 1l2 = 18 82 239.50 =195.03mM112qmcq( PkYk qk k)1.204 0.66238.5 空 7.875 195.0342845.446kN mpor 1.5 34.5kNM -r mcr por20.7 4.5 195.3614.345kNgm丄處:4Por 1.5 34恥

12、M4qmcq( Pkyk qk k0.74.5 195.03 614.345kN mM -r4mcr por0.45 4.5 195.3394.936kNgm跨中:mcq Pk y mcq qk1.204 0.4238.5 3957.875 195.031724.5131kN m4por 1.5 34.5kNM -r mcr por0.40 4.5 195.3 351.054kNgm2表6一號梁，二號梁，三號梁活載內(nèi)力占八、(b)(c)r39.5圖7支點剪力計算圖式單位(m1 139.51 I 1 39.5 19.75m2 橫向分布長度 a9.85 9.9m2 2 2ay 139.5/39.5

13、0.9163汽車作用Qoq1mcq p kyk ? m°q1 mcq1qky1qkmcq1314.245kN9.91.2040.66 286.2 0.66 7.875 19.75(0.4375 0.667) 7.875 0.9162人群作用qrporQor qrmcq1a2 mor1mcr1qr y9 90.7 4.5 19.75(1.5 0.7) 4.5 0.9162124kN2二號梁與三號梁計算方法同上，略梁號何載MV跨中1/4跨中支點1汽車2845.4462284.979133.08314.245人群614.345394.93615.55365.21242汽車2284.3961

14、780.609111.39273.245 :人群387.285232.9128.92135.983汽車1825.3421325.26:91.386192.47 :人群372.616203.848.76532.69表7彎矩組合項目組合彎矩M (kN/m )四分點截面跨中截面梁梁梁梁梁梁恒載Mg3421.583392.353392.354432.674476.834476.83汽車荷載M q1935.841765.241263.782876.522296.831863.51人群何載M r376.82235.16189.83625.19392.94362.5111.2041.2041.2041.20

15、41.2041.204Mq/(1)1735.241587.211200.862106.202106.201520.83基本組合1.2M G 1.4Mq 1.12M r6970.846760.345920.968950.268950.268077.93短期組合Mg 0.7Mq /(1) M r4832.964783.264365.846324.916324.915846.83長期組合M G 0.4Mq/(1) M r4921.064213.363932.655896.935610.835463.76表8剪力組合項目剪力彎矩V(kN)支點點截面跨中截面梁梁梁梁梁梁恒載V435.63296.3626

16、3.65000汽車何載Vq318.24267.83198.76136.78123.6592.57人群何載V63.9632.5428.3518.2310.829.9111.2041.2041.2041.2041.2041.204Vq /(1)284.96245.83172.34130.5297.8474.65基本組合1.2Vg 1.4Vq 1.12Vr1102.84752.83478.56208.76163.84123.86短期組合Vg0.7Vq/(1) Vr687.63452.69401.8398.7978.5258.99長期組合Vg0.4Vq /(1) Vr612.54384.78345.2

17、364.5449.3839.24五橫隔梁內(nèi)力計算1.繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線對于2號梁和3號梁之間的M2 3截面彎矩影響線計算如下P=1作用在1號梁軸上時：mr1111.5d210.5d 1.5d0.9P=1作用在5號梁軸上時：m r5151.5d250.5d0.7P=1作用在3號梁軸上時：m13131.5d230.5d0.9對于3號梁只計算P=1作用在1號梁和5號梁的坐標P=1作用在1號梁軸上時：m31112d21d 2d0.9P=1作用在5號梁軸上時：m25152d25d0.7P=1作用在3號梁軸上時：m33132d23d 1.5d1.4對于QiR影響線:P=1作用在計算截面以右時，1P=

18、1作用在計算截面以左時，11 0.7 10.3對于Q：影響線：P=1作用在計算截面以右時，R 0.4P=1作用在計算截面以右時，R 0.4 10.62. 確定作用在中橫隔梁的計算荷載對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置見下圖：縱向一列車輪對于中橫隔梁的計算荷載為：計算彎矩時：11Poq 238.5 1 7.8752 9.85 196.86kNoq 22計算剪力時：1Poo 4.5 勺 1 2 9.85 144.325kNM-3血900J50f1J圖8中橫隔梁內(nèi)力影響線 單位（m>3. 截面內(nèi)力計算將求得的計算荷載Poq在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計入沖擊影響1 +卩=1

19、.204公路二級荷載：汽車作用彎矩M23(1)P0q1.204 196.82 (1.15 0.52) 364.87kN m人群彎矩M2 3 Por44.3251.4564.271kNgm剪力計算汽車作用Q1 1.108 196.820.575 0.395 0.285 0.085292.223kN人群作用Q144.325 ( 1.52)68.75kN m荷載組合:M 1.4 364.188 0.8 1.4764.27437.881kNgmQ 1.4 292.223 0.8 1.47 31.028443.864kN六撓度計算根據(jù)以上計算可知跨中截面主梁結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的最大彎矩M GK 4335.34

20、97kN gm，汽車產(chǎn)生的最大彎矩（不計沖擊力）為2845.446kNgm，人群產(chǎn)生的最大彎矩為614.345kNgm1. 驗算主梁的變形按橋規(guī)規(guī)定，驗算主梁的變形時，不計入結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度，汽車不計入沖擊 力，則可變荷載頻遇值產(chǎn)生的跨中長期撓度：1 45 5 Ms MgK l248 B50.7 2845.446 625.19103 39 521.45 -48 7.592 1090.6246006.58cm9符合規(guī)定2. 判斷是否設(shè)置預(yù)拱度0.7 2845.446 4335.345 625.19103 39.5248 7.592 1092.23cm16002.47cm應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度3.計算

21、預(yù)拱度最大值15 M GKM可變頻遇值f 1.6 48 Bl21.65 3611.98 (0.7 2791.18 400.20)/2 103 39.5248 1.75 100.7116m71.16cm1 25 MGK -M可變荷載值l2 f 1.45-48 B17.4cm1.455 4335.3450.7 2845.446 614.345/2 103 39.5248 7.592 109應(yīng)做成平順曲線七支座設(shè)計圖9橫隔梁影響線單位（m>1.已知支座壓力標準Rck183.95 kN 和818.4385kN ，其中結(jié)構(gòu)自重引起的反力標準值RGK 439.023kN，公路二級和人群荷載引起的支座

22、反力標準值分別為7.47 kN，公路一級和人群荷載Pr 3.5kN/m 2作用下產(chǎn)生的跨中撓度f 1.82cm，主梁計算溫差t 36 C，設(shè)計板式橡膠支座.2、確定支座平面尺寸 選 a b 30 32 960cm2， t=0.5 cm. 計算支座的平面形狀系數(shù)sa bs2t a b30 322 0.530 3215.5 8,取 c10000 KP故得橡膠支座的彈性模量：Ej 5.4GeS25.4 1 15.5 1297.35Mpa 驗算橡膠支座的承壓強度a b2t a b818.43850.30 0.328525KPa10000KPa （合格）3. 確定支座厚度 主梁的計算溫差 t=35 °C,溫度由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為1 '15g tl 10 5 353950 300.696cm2 2 為了計算汽車荷載制動力引起的水平位移p,首先要確定作用在每一支座上的制動力Ht，按橋規(guī)，對于39.5m橋跨，一個設(shè)計車道上公路 二極車道荷載總重為7.875 39.5