簡支梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算

1、T形簡支梁橋1設(shè)計(jì)名稱：天河簡支梁設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造布置2.1.橋面跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：該橋?yàn)槎?jí)公路上的一座簡支梁橋，根據(jù)橋下凈空和方案的經(jīng)濟(jì)比較，確定主梁采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為20m的裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋。計(jì)算跨徑：根據(jù)梁式橋計(jì)算跨徑的取值方法，計(jì)算跨徑取相鄰支座中心間距為19.5m.橋面寬度：橫向布置為 凈7（行車道）2×0.75m（人行道）2×0.25（欄桿）橋下凈空: 4m混凝土：主梁采用C25主梁高：取1.5m.主梁梁肋寬：為保證主梁抗剪需要，梁肋受壓時(shí)的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度為15cm18cm，鑒于本橋跨度16m按較大取18cm2.2.設(shè)計(jì)依

2、據(jù)（1）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTGD60-2004）（2）公路鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD62-2004）（3）橋梁工程 （4）橋梁工程設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用3荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算書3.1主梁荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算3.1.1跨中荷載橫向分布系數(shù)a.計(jì)算主梁的抗彎及抗扭慣性矩IX和ITX利用GM法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)，求主梁截面的形心位置aX平均板厚為：h1=(h薄h厚)=0.5×（13+8）=10.5cm則aX=（180-15）×10.5×（10.5÷2）+15×150×（150÷2）/(180-15) ×

3、;10.5+15×150=44.7cmIX=×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-)2+ ×15×1503+15×150×(44.7-)2=4.99×106 cm4T形截面抗扭慣性矩ITX=1.15××(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153=2.67×10-3 m4則單位抗彎及抗扭慣性矩：JX= 2.77×10-4 m4/cmJTX=1.48×10-5 m4/cmb.計(jì)算

4、橫梁的抗彎及抗扭慣性矩Iy和ITyl=4b=4×180=720 cmc=×(480-15)=232.5 cmh=150×=112.5cm取整110 cmb=15 cm由c/l=232.5/720=0.32查得/c=0.608則=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m求橫隔梁截面重心位置：ay=141×10.52(1÷2) ×15×1102/2×141×10.5+110×15=23.1cm 橫梁抗彎慣性矩： Iy= ×2×141×10.532&

5、#215;141×10.5×(23.1-)2 ×15×110315×110×(23.1-110/2)2=4.31×106 cm4=4.31×10-2 m4ITy =1.15××(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm3 單位抗彎慣性矩和抗扭慣性矩為：b1Jy=0.9×104 cm4/cmITy=542 cm4/cmc.計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù) =0.245取G=0.43E，則： = =0.027 =0.164d.計(jì)算荷載彎

6、矩橫向分布影響線坐標(biāo) 已知=0.245，查GM法圖表下表數(shù)值 梁位荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核K000.900.960.991.061.081.060.990.960.908B/41.71.531.321.21.040.860.630.430.227.97B/22.482.111.731.380.990.650.27-0.15-0.527.963B/43.282.712.11.530.970.41-0.14-0.62-1.818.01B43.32.481.70.90.22-0.53-1.18-1.857.97K100.970.9811.031.041.03

7、10.980.978.03B/41.041.051.061.061.010.980.950.900.887.97B/21.171.141.11.0510.970.910.860.828.033B/41.31.251.151.060.990.90.850.780.727.99B1.481.31.191.050.960.880.810.750.708.03實(shí)際梁位與表列梁位關(guān)系圖對(duì)于號(hào)梁來說： K'=對(duì)于號(hào)梁來說： K'=列表計(jì)算各主梁荷載橫向分布影響線坐標(biāo)值：梁號(hào) 計(jì)算式 荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B號(hào)K'=1.31.251.151.06

8、0.990.90.850.780.72K'=3.282.712.11.530.970.41-0.14-0.62-1.18=K'-K'-1.98-1.46-0.95-0.470.020.490.991.41.9-0.32-0.24-0.16-0.08-0.0030.080.160.230.31K'=K'+2.962.471.941.450.970.490.02-0.39-0.87=K'/40.740.620.490.360.240.120.005-0.1-0.22號(hào)K'=1.041.051.061.061.010.980.950.90.88

9、K'=1.71.531.321.21.040.860.630.430.22=K'-K'-0.66-0.48-0.26-0.14-0.030.120.320.470.66-0.11-0.08-0.04-0.02-0.0050.020.050.080.11K=K'+1.591.451.281.181.040.880.680.510.33=K/40.400.360.320.2950.260.220.170.130.08e.繪制荷載橫向分布影響線，求跨中截面的荷載截面的荷載橫向分布系數(shù) 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）規(guī)定，汽車荷載距人行道邊緣距離不小

10、于0.5m。針對(duì)各主梁進(jìn)行荷載最不利位置布置，計(jì)算各主梁荷載橫向分布系數(shù)見下圖 各梁橫向分布系數(shù)如下： m1汽=（）+（）=0.642 m2汽=（）+（）=0.642人群荷載： m1人=0.783 m2人=0.4323.1.2支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算 利用杠桿法計(jì)算靠近支點(diǎn)處的橫向分布系數(shù)對(duì)于號(hào)梁 M汽=0.631 M人=1.653對(duì)于號(hào)梁 M汽=0.5 M人=0將計(jì)算結(jié)果列表于下： 荷 載跨中1/4跨mc支點(diǎn)m0 號(hào)梁 號(hào)梁 號(hào)梁 號(hào)梁公路I級(jí) 0.642 0.549 0.631 0.5人群荷載 0.783 0.432 1.653 0 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化按下述方法進(jìn)行：由于本

11、設(shè)計(jì)僅有一根中橫隔梁，故跨中部分采用不變的跨中荷載橫向分布系數(shù)mc。從離支點(diǎn)l處起至支點(diǎn)的區(qū)段內(nèi)，呈直線型過渡至支點(diǎn)截面處的橫向分布系數(shù)m0如下圖（暫略）4主梁內(nèi)力計(jì)算書4.1橋面鋪裝設(shè)計(jì)4.1.1交通量計(jì)算車型前軸后軸C1C2ni解放CA-10B60；1；11170；1268黃河JN-15049101.61；16.4；1688197.8；737.2日野KB-21147.551001；16.4；1518130.7；518東風(fēng)EQ-14069.3；1；11339；271.6黃河JN362631271；16.4；12824；79.2躍進(jìn)23033.3；1；1455；3.8 =2089.1設(shè)計(jì)年限為

12、10年，交通增長率=7%，查的=1.0則 =10275564 輛/日 由設(shè)計(jì)年限累計(jì)交通量查的為二級(jí)公路，瀝青混凝土面層選取厚度10cm4.2主梁內(nèi)力計(jì)算4.2.1 重力內(nèi)力計(jì)算 a.重力集度 見下表（單位：KN/m-1） 梁號(hào)主梁橫梁欄桿及人行道鋪裝層合計(jì)（）9.960.472.253.6816.36（）9.960.942.253.6816.83b.重力引起的內(nèi)力 見下表主梁g/（KN/m-1）l/mM/(KN/m)Q/KNM1/2(KN/m)M1/4(KN/m)Q0/KNQ1/4/KN16.3619.5777.6583.2159.579.816.8319.5799.9599.9164.18

13、24.2.2 荷載內(nèi)力計(jì)算a. 計(jì)算公路I級(jí)汽車活載的跨中彎矩橋梁結(jié)構(gòu)的基頻： F=3.78 Hz由于1.5f14Hz =0.1767lnf-0.0175=0.1767×ln 3.78-0.0175=0.22則： 1+=1+0.22=1.22=1，雙車道，不折減 MQ/K,l/2=(1+)·Pk·mk·yk+(1+)·qk·mc·c=1192.73 (KN·m)b.計(jì)算人群荷載的跨中彎矩 此時(shí)mc=mcr=0.783,且無集中力作用 故MQ2K,l/2=qr·mc·=0.783×3&#

14、215;=111.65KN·mc.計(jì)算跨中截面公路I級(jí)荷載的最大剪力 計(jì)算圖如下： Qq1K,l/2=178.87 KNd.計(jì)算跨中截面人群荷載最大剪力 QQ2K,l/2=qr·mcr·=5.5 KNe.計(jì)算支點(diǎn)截面公路I級(jí)荷載最大剪力QQ/K,0=227.909 KNf.計(jì)算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力 QQ2K,0=29.36 KNg.計(jì)算1/4跨截面公路I級(jí)荷載彎矩 MQ/K,l/4=1015.9 KN·mh. 計(jì)算1/4跨截面的人群荷載彎矩 MQ2K,l/4=83.82 KN·mi.計(jì)算1/4跨截面公路I級(jí)荷載最大剪力 QQ/K,l/4=1

15、93.14 KNj. 計(jì)算1/4跨截面人群荷載的最大剪力QQ2K,l/4=12.88 KN其它梁內(nèi)力計(jì)算方法同上，主梁荷載內(nèi)力匯總表如下梁號(hào)荷載類別彎矩剪力跨中1/4支點(diǎn)跨中1/4跨公路I級(jí)192.731015.9277.909178.87193.14人群荷載111.6583.8229.365.512.88公路I級(jí)1073.24936.4214.86169.34133.41人群荷載60.3154.2715.723.36.43 5行車道板內(nèi)力計(jì)算書5.1結(jié)構(gòu)重力及其內(nèi)力（取縱向1米計(jì)算） 瀝青混凝土面層：g1=0.1×1×21=2.1 KN/m T形梁翼緣板自重：g2=0.1

16、05×1×25=2.625 KN/m 合計(jì)：g=4.725 KN/m5.2 公路I級(jí)車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力規(guī)范查得 a2=0.2m,b2=0.6m;鋪裝層總厚度H=0.1m則： a1=a2+2H=0.4m b2=b2+2H=0.8m故 a=a1+d+2l0=3.45m作用于每米寬板條上的彎矩為 MSP=-15.47 KN/m作用于每米寬板條的剪力為 QSP=213.55.3內(nèi)力組合 按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值分別為 M=1.2MSg+1.4MSP=-23.59 KN/m Q=1.2Qsg+1.4Qsp=303.58 KN 6橫隔梁內(nèi)力計(jì)算書6.1確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載 對(duì)于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如下圖 中橫隔梁的計(jì)算荷載如下： 公路I級(jí) Poq=130.2 KN 人群荷載 Por=10.8 KN6.2繪制中橫隔梁影響線 =+=16.2 m2 11=0.475 14=-0.23 21=0.325 24=0.175=-1.12511=-0.4646.3截面內(nèi)力計(jì)算 公路I級(jí)：M2-3=257.3