裝配式鋼筋混凝土簡支T型梁橋

1、長春建筑學院交通學院課程設計裝配式鋼筋混凝土簡支 T 型 梁 橋專 業(yè)： 土木工程（交通土建方向） 學 號： 9 學生姓名：指導教師： 白寶玉裝配式鋼筋混凝土簡支型梁橋計算、設計資料（一）橋面凈空凈-7+2 人行道（二）主梁跨徑和全長標準跨徑ib=（墩中心距離）計算跨徑I =（支座中心距離）主梁全長I全=（主梁預制長度）（三）設計荷載公路U級荷載，人群荷載3kN/ m2（四）材料AIb |1 L> I I鋼筋：HRB335 335Mpa H235 235Mpa混凝土： C30（五）計算方法極限狀態(tài)法（六）結構尺寸參考原有標準圖尺寸，選用如圖1所示，其中橫梁用五根。（七）設計依據(jù)（1）橋梁

2、工程白寶玉主編。（2）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）,簡稱橋規(guī)簡稱公（3） 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG62-2004）， 預規(guī)（4）公路工程技術標準（JTG B01-2003）二、主梁的計算（一）主梁的荷載橫向分布系數(shù)1 跨中荷載橫向分布系數(shù)（按 G-M法）（1）主梁的抗彎及抗扭慣矩IX和I TX-求主梁截面的重心位置（圖2） ax平均板厚h 1=1/2（8+14）=11cmax(160 18) 11112130 18132(160 18) 11 130 1841.2)21311 213130IX142113142 11(41 .2)218 130318

3、 130(12 2 12 24246627500 cm 6.627510 mT形抗扭慣矩近似等于各個矩形截面的抗扭慣矩之和，即:ITX=Cibiti 式中：C為矩形截面抗扭剛度系數(shù)（查附表1）； 附表-1 b i、ti 為相應各矩形的寬度與厚度。t/b1<c1/3查表可知bi/t i=,ci=1/312/b 2=則It>= x 3+ xx=x 10-3=x 10-3mi單位抗彎及抗扭慣矩：Jx=Ix/b=x 10-2/160= x 10-4 nVcmJtx=I Tx/b= x 10-3/160= x 10-5m/cm（2）橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度入計算（圖3）橫梁長度取為兩邊

4、主梁的軸線間距，即l=4b=4X=c=1/2h'=100m,b'=15cmc/ l =根據(jù)c/ l比值可查（附表1）求得 入/c=所以位置ayay =I求橫梁截面重心h1'hi-h b22 h-h b'2 1.290.1122-0.15 1.0222 1.290.110.15 1.0橫梁的抗彎和抗扭慣矩I y和I ty212h1 2 h1( y 少右 bh3 bh 與2ay)1 0 112 1.290.1132 1.290.11(0.21)212 20.15 1.030.15 1.0 (丄 0.21)212 2.3.22 10 2 m433I Ty c1b1h1

5、c2b2h2mb 0.11 /4.850.0310.1查表得C1- 3，但由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭慣矩只有獨立寬扁板者的一半，可取C1=1/6h2b2 =查表得C2 =133ITy 0.113 4.85 0.298 0.89 0.153 y 6故 1.076 10 3 0.895 10 31.971 10 3m4單位抗彎及抗扭慣矩Jy和JTyJY IY b13.22 10 2/ 4.85 1000.66410 4m4 / cm(3) 計算抗彎參數(shù)B和抗彎參數(shù)a:0.3244.0 4 4.1421019.5 0.66410附表2:橋梁工程(1982年2月)表2-8-4c/l/c0.867式中：B

6、'橋寬的一半；Ip計算跨徑。GQtx JTy”2E. JxJy0.40(1.750.406)102 4.14210 40.66410 40.026按公預規(guī)條取0=則廠 Jo.0260.161(4) 計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標已知B =，查G-M圖表，可得表中數(shù)值。表1梁位荷 載位 置b3b4b2b40b4b2-3b4-bK0b/4b/2 3/4b b亠9*1#、 5#梁K ' =K3b/4+(Kb-K3b/4)2#、 4#梁K =K>/2-(K b/2-Kb/4)3#梁K'=K0（K系梁位在O點的K值）列表計算各梁的橫向分布系數(shù)影響線坐標n值（表2）（5）繪制

7、橫向分布系數(shù)圖，求橫向分布系數(shù)。按第、條規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣距離小于，人群荷載取3kN/簾，人行道板以集中豎向力作用在一塊板上11J| PW 1 a 卅fi P-*h:flM1 rh,仇 y. J?II 11 r I1b'Hri Fl> 2j;遼1-"-L111-11J-1TllJ1M11$ 1 1圖5表2梁號計算式荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1K；0.250.8K 31 -b4K。0.2K0b0.8K 3b04k1 k。aTKK o廠ka/51ki 0.6k b 0.4k b12142k00.6k b 0.4k b0 024&a

8、mp; k0廠kk。廠ka/53'k10k°'k°0.08k1k°廠kk(0Vka/5各梁的橫向分布系數(shù)公路U級 =1/2(+)=1/2 (+)=1/2(+)=人群荷載=人行道板=2 梁端剪力橫向分布系數(shù)(按杠桿法)公路 U'' =1/ =1/2 (+)=人群荷載圖6(二)內力計算1 恒載內力(1)恒載：假定橋面構造各部分重量平均分配給各主梁承擔0.160.15隔15梁0.89 20.71519.520.05020.160.150.890.71519.520.0251250.0502250.0251251.260.83瀝青混凝土：=

9、混凝土墊層（取平均厚 9cm）0.032 230.144 240.743.46行inn(4in:8ills緣石 2.50 0.32 0.15 0.120支撐梁 2 1.04 0.22 0.15=0.069人行道梁A:.0.85 0.24 0.28 0.057人行道梁BO.85 0.24 0.14=0.028 人行道板 0.85 0.06 2.50=0.13 鑲面 0.85 0.02 2.5=0.043欄桿柱 1.0 0.18 0.14=0.025扶手 2 2.36 0.08 0.12=0.045232525252518250.12232.760.069251.720.057251.430.02

10、5250.710.130253.190.043180.770.025250.630.045251.1312.35一側人行道部分每長時重，長時重=m按人行道板橫向分布系數(shù)分攤至各梁的板重為:1#、（5#）梁:1板0.4411板q0.4414.942.18kN /m2#、（4#）梁:2板0.3782板q0.3784.941.87kN /m3#梁-:3板0.3403板q0.3404.941.68kN/m各梁的恒載匯總于表（單位：kN/m）表4梁號主梁橫 梁欄桿及人行道鋪裝層合計1（ 5）2（ 4）3（2）恒載內力計算影響線面積計算表表5項目計算圖式影響線面積3 0梁號M1/2 (kN?m)M/4(k

11、N?m)Q0(kN)q3 0q 3 oq3 oq 3 oq3 oq 3 o1（ 5）2（ 4）32.活載內力（1）公路U級荷載沖擊系數(shù)me G/g式中 丨結構的計算跨徑（mE結構材料的彈性模量（N/m2）_4I C 結構跨中截面的截面慣矩（m ）G 結構跨中處延米結構重力(N/m)g 重力加速度， g=(m/s )已知 lc 6.6275 10 2m4 G 30.948 10N/m E 3.45 104 106Pa1.5Hz f 4.5Hz 14Hz110.176ln f 0.01571.206最大影響線縱標n及影響線面積3 0表（p單位kN/m）表7項目影響線頂點位置最大影響線縱標n3 0M

12、/2l /2l/4M/4l /4處3l /16Q。支點處lQ1/21/21/2l /2處1/2人群荷載（每延米）P人：P人=m（3）活載彎矩計算公路U級荷載產(chǎn)生的彎矩 （kN?M表8梁號內 力m (1)1 + 卩 2)Rqk(4)縱標n(5)0(6)內力值(1)(2)(3)(5)+(4)(6)1M/2M/4l / 43l /16l / 431 /16l / 43l /16人群產(chǎn)生的彎矩（單位：kN?m表9梁號內力m (1)P(2)3 0(3)內力值(1)(2)(3)1M/2M/42M/2M/43M/2M/4（4）活載剪力計算：計算活載剪力應計入橫向分布系數(shù)n延橋跨變化的影響 通常分兩步進行a.

13、 跨中剪力Q/2計算b. 支點剪力Q0計算剪力的荷載橫向分布系數(shù)為：公路U級荷載產(chǎn)生的跨中剪力 Q/2 （單位：kN）表10梁內m( 1)Rqk縱標3 0(6)1+卩內力號力n (5)(7)值：(1)(7)(3)(5)+ (4)(6)梁號內力m( 1)P3 0內力值(1)( 2)(3)1Q/22Q/23Q/2 支點處按杠桿法計算的n 丨/431 /4支點丨/4在n和n '間的直線變化。支點剪力計算式為：Qo (1) 活i yi Pi式中：活 相應于某集中活載作用處的橫向分布圖縱座標;相應于某集中活載作用處的剪力影響線圖坐標;Pi 相應于某集中活載的數(shù)值；人群均布荷載產(chǎn)生的支點剪力計算式

14、為：Q。人 人g人p式中：11q人L人人 11L/ '、P124296(人人)很跨中橫向分布系數(shù);人支點處橫向分布系數(shù);梁端剪力計算圖式及剪力計算：公路U級作用下如圖238kNq=m公路U級產(chǎn)生的支點剪力計算表 （單位：kN）表12梁號1 + giyi 口內力值1 + 卩i y i pi111+ 238 1+ 12 21 12 21 12 2人群荷載作用下如圖“ 'v11 V 丁 S- * '、 V y -V 、q 人2.25kN/m1號梁L2號梁3號梁rr圖8人群荷載產(chǎn)生的支點剪力計算表（單位：kN）表13梁號123公式Q o 人人人q人pL'P-(人人）q人

15、0.9171 1 1 計222+ L ()+ 1 () +丄 （）算888值.公路橋涵結構按承載能力極限狀態(tài)時，應采用:1 .基本組合。mo(i 1Gi SGikQj SQjk式中 Sud承載能力極限狀態(tài)下作用的基本組合的效應組合設計值;0結構重要性系數(shù)，本結構安全等級米用一級??；Gi -第i個永久作用效應的分項系數(shù)，本結構?。籗Gik 第i個永久作用效應的標準值；qi汽車荷載效應（含汽車沖擊力離心力）的分項系數(shù)，取Q1 =。SQ1k一汽車荷載效應（含汽車沖擊力離心力）的標準值；Qj在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力離心力）風荷載外的其他第j個可變作用效應的分項系數(shù)， 取 Qj =；SQjk在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力 離心力）其他第j個可變作用效應的標準值；c在作用效應組合中除汽車荷載效應（含汽車沖擊力離心力）外的其他可變作用效應的組合系數(shù)，當永久作用與汽 車荷載和人群荷載（或其他一種可變作用）組合時，人群荷載（或其他一種可變作用）的組合系數(shù)取c=；2 偶然組合本結構中沒有。二公路橋涵結構按正常使用極限狀態(tài)設計時， 應根據(jù)不同的設計要求，采用作用短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，其效應組合表達式為：mnS sd=SGik1 j S