裝配式鋼筋混凝土簡支T型梁橋

1、一、設計資料（一）橋面凈空 凈-7+21m人行道（二）主梁跨徑和全長標準跨徑 =20.00m(墩中心距離) 計算跨徑 =19.50m(支座中心距離) 主梁全長 l全=19.96m(主梁預制長度)（三）設計荷載公路級荷載 ，人群荷載3kN/ （4） 材料 主梁混凝土：，容重26KN/m 防水混凝土厚6.517cm，容重25KN/m3（五）計算方法160160160160100100700128（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）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）,簡稱“橋規(guī)”（2）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG

2、62-2004），簡稱“公預規(guī)”（3）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ITX求主梁截面的重心位置 (圖2)平均板厚 h1=1/2(8+14)=11cmT形抗扭慣矩近似等于各個矩形截面的抗扭慣矩之和，即： ITX=式中：Ci 為矩形截面抗扭剛度系數(shù)（查附表1）；附表-1 bi、ti 為相應各矩形的寬度與厚度。 t/b1c1/3查表可知 b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2故 ITX×3&

3、#215;×3×10-3×10-3m4單位抗彎及抗扭慣矩： JX=Ix/b=×10-2×10-4m4/cm JTX=ITx/b=×10-3×10-5m4/cm(2)橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度計算（圖3）橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即=4b=4 h´=100m, b´=0.15m=15cm根據(jù)c/比值可查（附表1） 求得 /c所以 求橫梁截面重心位置ay= =橫梁的抗彎和抗扭慣矩Iy和ITY查表得，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=1/6=0.15(1.00-0.11)=0

4、.1705,查表得故 單位抗彎及抗扭慣矩Jy和JTy（3）計算抗彎參數(shù)和抗彎參數(shù)：附表2：橋梁工程（1982年2月） 表2-8-40.867 式中：B´橋寬的一半； 計算跨徑。（4）計算荷載彎矩橫向分布影響線坐標已知=0.324，查G-M圖表，可得表中數(shù)值。 表1梁位荷 載 位 置0-K10b/4b/23/4bbK00b/4b/23/4bb用內插法求各梁位處值（圖4）1、5梁 K´=K3b/4+(Kb-K3b/4)0.2 b3b/42、4梁 K´=Kb/2-(Kb/2-Kb/4)0.4 b/2b/43梁 K´=K0 （K0系梁位在O點的K值） 列表計算各

5、梁的橫向分布系數(shù)影響線坐標值（表2）(5)繪制橫向分布系數(shù)圖，求橫向分布系數(shù)。按第2.3.1、2.3.4、2.3.5條規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣距離小于0.5m,人群荷載取3kN/m2 ，人行道板以4.0kN集中豎向力作用在一塊板上。 圖 5 表2梁號計算式荷載位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b1235.08各梁的橫向分布系數(shù)公路級 m1汽=1/2 m2汽=1/2 m3汽=1/2人群荷載 m1人 m2人 m3人人行道板 m1板 m2板 m3板=22梁端剪力橫向分布系數(shù)（按杠桿法）公路 m1汽´=1/2 m2汽´=1/2 m3汽´=1/2人群

6、荷載 m1人´=m2人´=m3人´=0 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鋼筋混凝土T形梁的恒載計算 表 3構件名構件簡圖及尺寸（cm）單元構件體積及算式(m3)容重每延米重量主梁161308187116025橫隔梁151308910025橋面鋪裝29160瀝青混凝土：0.02 混凝土墊層（取平均厚9cm）:2324人2814行道部28分10015151041042502325252525182525一側人行道部分每2.5m長時重12.42kN,1.0m長時重12.35/2.5=4.94kN/m。按人行道板橫向分布

7、系數(shù)分攤至各梁的板重為：1#、（5#）梁：2#、（4#）梁：3#梁：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0M1/2M1/4Q1/2Q0恒載內力計算表 表 6梁號M1/2(kNm)M1/4(kNm)Q0(kN)q0q0q0q0q0q01（5）2（4）3（1）公路級荷載沖擊系數(shù)式中 結構的計算跨徑（m） E 結構材料的彈性模量(N/m2)_ 結構跨中截面的截面慣矩(m4) mc 結構跨中處的單位長度質量(kg/m) G 結構跨中處延米結構重力（N

8、/m） g 重力加速度，g=9.81(m/s2)已知 最大影響線縱標及影響線面積0表（p單位kN/m2） 表 7項 目影 響 線頂 點 位 置最大影響線縱標0M1/21M1/41處1支點處1/21/2處1/2人群荷載（每延米）P人： P人=3N/m(3)活載彎矩計算 公路級荷載產(chǎn)生的彎矩（kNM） 表 8梁 號內 力m（1）1+µ （2）Pk(3)qk(4)縱標(5)內 力 值(1)(2)(3)(5)+(4) (6)1M1/2M1/42382382M1/2M1/42382383M1/2M1/4238238人群產(chǎn)生的彎矩（單位：kNm） 表 9梁 號內 力m（1）P(2)0(3)內 力

9、 值（1）（2）（3）1M1/2M1/42M1/2M1/43M1/2M1/4（4）活載剪力計算：計算活載剪力應計入橫向分布系數(shù)延橋跨變化的影響。通常分兩步進行1/2計算0計算剪力的荷載橫向分布系數(shù)為：公路級荷載產(chǎn)生的跨中剪力Q1/2（單位：kN） 表 10梁 號內 力m（1）Pk(3)qk(4)縱標(5)0(6)1+µ（7）內 力 值：（1）（7）（3）（5）+（4）（6）123Q1/2Q1/2Q1/22382382381/21/21/220438 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力（單位：kN） 表 11梁 號內 力m（1）P(2)0(3)內 力 值（1）（2）（3）1Q1/22Q1/23Q1

10、/2 支點處按杠桿法計算的´； /43/4 支點/4在和´間的直線變化。支點剪力計算式為： 式中：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； 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為： 式中： 跨中橫向分布系數(shù)；支點處橫向分布系數(shù)；梁端剪力計算圖式及剪力計算：公路級作用下如圖238kN圖7公路級產(chǎn)生的支點剪力計算表（單位：kN） 表 12梁 號1+µ內力值1+µ1·······238··1+(0.438-

11、0.504)····2·······238··1+(0.500-0.456)····3·······238··1+(0.594-0.409)····人群荷載作用下如圖1號梁2號梁3號梁圖8人群荷載產(chǎn)生的支點剪力計算表（單位：kN） 表 13梁號123公式計算值··+·&

12、#183;（1.422-0.620）····+··（-0.422-0.391）····+··（0-0.342）··一.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。式中 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； 結構重要性系數(shù)，本結構安全等級采用一級取1.0； 第i個永久作用效應的分項系數(shù)，本結構取1.4； 第i個永久作用效應的標準值；汽車荷載效應（含汽車沖擊力.離心力）的分項系數(shù)，取=1.4。 汽車荷載效應（含汽車沖擊力.離心力）的標

13、準值； 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=1.4； 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； 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=0.80；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： S=式中S作

14、用短期效應組合設計值；第j個可變作用效應的頻遇值系數(shù)，汽車荷載（不計沖擊力）0.7，人群荷載=1.0，溫度梯度作用=0.8，其他作用=1.0；第j個可變作用效應的頻遇值。剪力組合表（單位：kN） 表 14梁號內力荷載人群汽-車承載能力極限狀態(tài)基本組合正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合采用值1Q0Q1/202Q0Q1/203Q0Q1/20彎矩組合表（單位：kNm） 表 15梁號內力恒載人群汽車承載能力極限狀態(tài)基本組合正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合采用值123451M1/2M1/42M1/2M1/43M1/2M1/4三、行車道板的計算（一）計算圖式考到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設置連接鋼筋，故行車道板可按兩端固定和中間鉸接的板計算，（二）恒載及其內力1 每延米板上的恒載g;瀝青混凝土面層 C25混凝土