裝配式混凝土簡支T形梁橋內(nèi)力計算與設計.docx

1、題 目 裝配式混凝土簡支T形梁橋內(nèi)力計算與設計2)均布荷載和內(nèi)力影響線的面積計算表Uniformly distributed load and internal force influence lines of area computation table3）公路I級中pk計算計算彎矩效應時：pk =360 -1 SO伽+頂W 5)=23。KN計算剪力效應時：pk =230x1.2 = 276/f/V4) 沖擊系數(shù) Impact coefficient： uf <.5hz時，u=0.05< 1.5Kf K14hz 時，u = 0.1767-0.157 f>14/?z時，u=0

2、.45C30 混凝土 E 取3xl0'°n/m24 ,0.08 + 0.14、 0.08 + 0.14、2A = () x 1.6 + 0.18 x (1.2) = 0.372W22G = 0.3722x25 = 9.305=G/g= 9.305 / 9.81 = 0.949 xn.s2 / m2/. = 0.053002 m43.14'_2xl7.52,3x1()3x0.053002V 0.949x9)3= 6.636(HZ)則 Hu=1.3195)跨中彎矩A2 跨中剪力。2計算S汽=(1 + u).5.a(mcqk+ mipky,.) , sr = mcqrQ.梁

3、 號截面荷載 類型/或0,(如/ tn)Pjkn1+uRySM 1/2公路1級10.52301.3190. 53838. 28999. 28/4 = 4.375人群2. 25110. 68438. 2858.91Ql/2公路I級10. 52761. 3190. 5382. 19114.250.5人群2. 25110. 6842.193. 37M 2公路I級10. 52301.3190. 46938. 28871. 124. 375人群2. 25110. 44238. 2838. 07Qi 12公路I級10.52761.3190. 4692. 1999. 590.5人群2. 25110. 442

4、2. 192. 18M 1/2公路1級10.52301.3190.438. 28742. 964. 375人群2. 25110.438. 2834.45公路I級10.52761.3190.42.1984. 940.5Qi 2人群2. 25110.42. 191.976) 4處的彎矩剪力:1 = 1 = 4.37544.支點距第一根內(nèi)橫隔梁為 0. 05+4. 35=4. 4. = 0.537同理：匕 2 = 0.469匕3 = 0.14梁 號截面翳公或0, （如/7）Pjkn1+umcySM 1/4公路I級10. 52301. 3190. 53828.71748. 263. 28人群2. 25

5、110. 68428.7144. 18Q4公路I級10.52761.3190. 5384. 92183. 280. 75人群2. 25110. 6844. 927. 57公路I級10.52301.3190. 46928.71653. 163. 28M 1/4人群2. 25110. 44228.7128. 53Ql!4公路I級10.52761.3190. 4694. 92160.010. 75人群2. 25110. 4424.924.89M 1/4公路I級10. 52301. 3190.428.71557. 073. 28人群2. 25110.428.7125. 84qII4公路I級10.527

6、61.3190.44. 92136. 470. 75人群2. 25110.44. 394. 434 L 1 11X11 1 11 111 U 1 111.娜T人并7)支點處剪力和彎矩The fulcrum in shear and momentm變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標 為：M change the internal gravity load area influence line coordinates for:1y = lx(17.5-4.4x-)/17.5 = 0.916號梁Q)=(l +叫 pk yi) = 224.65如QQ = (1 + w).-x (/n0 -mc)y.q

7、k = -2.79Co = 221.86加 Q( = mqa0, 二：x3o-mc )，./0, = 16.82 如 號梁 Q° = 239.73加 Q()t = 6.70如 號梁0 = 270.13加0,.=6.07 饑四、內(nèi)力組合及內(nèi)力包絡圖 Internal force and envelope梁號序號荷載類型彎矩 M(kn. m)剪力Q (kn)梁端四分點跨中梁端跨中(1)結構自重0451.34601.78137. 550(2)汽車荷載0748. 26999. 28221.86114.25(3)人群荷載044. 1858.9116. 823. 37(4)1.2x(l)0541

8、.61722. 14165. 060(5)1.4x(2)01047. 561398. 99310. 60159. 95(6)0.8xL4x(3)049. 4865. 9818. 843. 77(7)Sud= (4) + (5)+ (6)01638. 652187. 11494. 50163. 72(1)結構自重0469. 14625. 52142. 980(2)汽車荷載0653. 16871. 12239. 7399. 59(3)人群荷載028. 5538. 076. 702. 18(4)1.2x(!)0562. 97750. 62171.580(5)1.4x(2)0914. 421219.5

9、7335. 62139.43(6)0.8xl.4x(3)031.9842. 647. 502.44(7)Sud= (4) + (5)+ (6>0409. 372012.83514. 70141.87(1)結構自重0469. 14625. 52142. 980(2)汽車荷載0557. 07742. 96270. 1384. 94(3)人群荷載025. 8434. 456. 071.97(4)1.2x(l)0562. 97750. 62171.580(5)1.4x(2)0779.901040. 14378. 18118. 92(6)0.8xL4x(3)028. 9438. 586. 802.

10、21(7)Sud= (4) + (5)+ (6)01371.811829.34556. 56121. 13內(nèi)力包絡圖:因為1號邊梁的內(nèi) 力最大，所以選用1號梁為 控制設計。控制設計值為：彎矩梁端：0四分點：1638.65跨中：2187.11_ .梁端 494.50剪力嵌,跨中：163.72 五、主梁正截面抗彎強度計算，配筋(主鋼筋)設計以及強度復核 Cross-section bending strength calculation girder, reinforcement design and reinforced) (main strength check主筋：HRB335鋼筋，C30混

11、凝土，彎矩組合設計值 Md=2187. llkn.m查表得：fsd = 280 Mpa ,也=280Mpo 成=0.56 fcd = 13.8Mpofld =l.39Mpo1、截面配筋設計 Section reinforcement design1) 假設 as = 100/ww ,則有效高度l=h-as = 1100mm bf = Z? +12hf = 15002) 判斷T型梁類型, h11()fcdbf ,hf (7-) = 13.8x1500x 110x(1100) = 2379.47如m > 2187.11 加m22說明x<hf為第一類T型梁3) 求受壓區(qū)高度 x<M

12、du = .(/?0-) = 2178.1 IxlO6x = 2()99 .?4nvn x2 = l(X) .66土 舍去，x2 =100.66 <=11由4血=0.56xllOO = 616mm >x = 100.66如？說明該梁為第一類T梁且不是起筋梁八ek/雨竹杪由工na fed-r.x 13.8x 1500x100.66 _ . ., z _4) 求受壓區(qū)鋼筋截面積 A = 7441.65wr九28()5) 現(xiàn)選擇8B32 (外徑為35. 8mm)和4B18 (外徑為20.5顧)4 =6434 +1018 = 7452麻/? = 2x30 + S”+2x35.8 S >

13、;40fiSn > 1.25dS,nin = 44.75/?/?binin =60 + 44.75 + 2 x 35.8 = 176.35 <180小于腹板寬度S = 180 2 x 30 2 x 35.8 = 48.4 > 40m 且 >.25d = 44.75梁的實際高度：h =h- as = 1085 .82 nvn2、復核截面承載力：Check section capacity:iAnn13n八金=面荒?；庙?拙Pmm =045 x 畢J sd=0.22%P > lin說明不是少筋梁2）判斷T型梁截面類型 Judge T beam section type

14、=13.8x1500x110 = 22770000Nfxd.As =280 x 7452 = 2086560 NV九由>九.4說明該梁為第一類截缺3）求受壓區(qū)高度x： For high pressure zone:y = 2$ = i（x）.8<11（）如3<0, = 0.56 x 1085.82 = 608.06 > x = 100.8說明該梁為第一類T型梁且不是起筋梁4）求正截面抗彎承載力M& ="廣咐）-；）=2160.47如.m|2160.47-2187.11|x1qq% = i 2%兩者相差較小，所以認為跨中截面抗彎承載力2187.11滿足要

15、求六、行車道板的計算 Driving DaoBan calculation（一）恒載及其內(nèi)力：（以縱向加寬的板條進行計算）The longitudinal force with its （calculated the lm wide wattle）1、每延米板上的恒載 g Each holding the g on the board瀝青混凝土面層:Asphalt concrete surfaceg :0.02xl.0x23 = 0.46kn/m混凝土墊層：g2 : 0.09 x 1.0 x 23 = 2.25如/所T梁翼緣板自重：0.08 + 0.14 e *，幻：xl.0x25 = 2.7

16、5如/ m632合計 g = Zgj = 5.46 如 / m2每延米寬板條的恒載內(nèi)力 Each of the holding force wattle wide 彎矩： =-/j=-ix5.46x0.712 = 1.38K.知22剪力： qax =幺扁=5.46 x 0.71 = 3.88(二) 公路一級內(nèi)力% =角 + 2H = 0.2 + 2x0.11= 0.42m仇=處 + H = ().6 + 0.11= 0.71m荷載對于懸臂根部的有效分布寬度：For the effective load distribution of cantilever width:r/ = «!

17、+ 2/0 = 0.42 + 2x0.71 = 1.84n? > 1 Am。= % + 2/。+ d = 3.24/w作用于每米寬板條上的剪力為：In every meters wide batten on the shear for:翥、"頊*尻日琮XW56.99如(三) 組合：基本組合：basic combinationMg = 1.2M 如 + 1.4M/V, = 1.2 x (-1.38)+1.4 x ( 20.23)= -29.98S"?Qud = 1.2Qw +1.4。,也=1.2 x 3.88 + 1.4 x 56.99 = 84.44 短期效應組合：S

18、hort-term effects combination2() 23憶廣、&+0.7、產(chǎn)-1.38-0.7斤=-12.17如而Qsd = QAg + O.70c =務88 + 0.7 x 昴=34. 12kn.基本組合短期效應組合.應選擇基本組合即： Miid = -29.98如Qm = 84.44如橋梁工程課程設計指導書一、設計內(nèi)容及要求Content And Requirement of Design1. 橋面板內(nèi)力計算：計算T梁翼板所構成的餃接懸臂板的設計內(nèi)力。International Calculation of Bridge Deck : Compute The Desi

19、gn Internal Force ofHinged Cantilever Bridge Deck With T Beam2. 主梁內(nèi)力計算Calculation of Internal Force(1) 用“杠桿法”計算荷載位于支點處各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。Calculation Of F Load Transverse Distribution CoefficientCalculation By Means Of Lever Principle Method(2) 用“剛性橫梁法”計算荷載位于跨中時各主梁的荷載橫向分布系數(shù)。Calculation of F Load Transverse

20、 Distribution CoefficientCalculation By Means Of the Eccentric Compression Method(3) 計算主梁在荷載作用下跨中截面的彎矩、支點和跨中截面的剪力。Compute The Bending Moment And Shear Force in The Center of the Middle of Span And Shear Force at Supported Point(5)進行主梁內(nèi)力組合，并畫出主梁彎矩包絡圖和剪力包絡圖并進行配筋計算。Combine International Force And Draw

21、The Bending Moment And Shear Force Envelope and compute steel bar.3. 撓度、預拱度計算：計算主梁跨中撓度，并考慮是否需要設置預拱度(選做)。Calculation Of Deflection And Camber : Compute Deflection In The Middle Of SpanAnd Consider Setting Camber Or Not橋梁工程課程設計成績評定表姓名班級學號成績平時成績評閱成績答辯成績總計設計完成后提交的文件和圖表1. 設計說明書按照學校卜.發(fā)的課程設計規(guī)范要求，完成計算書的編排工作

22、，特別注意格式的要求（統(tǒng)一用A4打印紙書寫或打印，每頁加頁碼編號）。2. 圖紙圖紙繪制：（A3圖紙或坐標紙，可用CAD繪制）圖一（橋梁總體布置圖）：繪出平、縱、橫三個視圖。已知三跨簡支梁橋面連續(xù)，采用 樁柱式橋墩、U形橋臺。各跨的主梁橫斷面和縱斷而布置附圖所示，橋墩、橋臺和基礎的 尺寸自行擬定。圖二（主梁一般構造圖）：主梁各部分的構造。另：計算中所用到的插圖在計算書中繪制即可，必要時，可另繪圖紙。三、進度安排第一天：擬定全橋尺寸，繪草圖；橋面板內(nèi)力計算第二天：主梁荷載橫向分布系數(shù)計算第三天：主梁恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力計算、主梁內(nèi)力組合第四天：橫梁內(nèi)力計算、主梁撓度和預拱度計算第五天：圖紙繪制、設計

23、計算書的整理，設計考核，成績評定。四、主要參考資料1. 高等學校教材橋梁工程（上冊）范立礎主編2. 高等學校教材橋梁工程姚玲森主編3. 公路橋涵設計手冊一拱橋上冊1994年4. 公路通用橋涵設計規(guī)范（JTG D60-2004）一、 尺寸擬定進行主梁布置 標準跨境Lb=20.00m主梁：取高跨比為一!一13.3Dimensions are decorated worked girderStandard cross-border Lb = 20.00 mMain: depth-span ratio for13.3.h=20.00x壽=1.5m(梁高)Take beam width of rib b

24、= 18cm取梁肋寬為：b=18cm翼緣板寬度：比主梁中距小2cm,本橋采用主梁間距為1.6()m的主梁式設計，翼緣 板寬為158cmFlange width: from small 2cm girder than in this bridge girder by the spacing for 1.60 m, flange girder design 158cm wide plate翼緣板厚度：翼緣板與梁肋銜接處的厚度應不小于梁高度的土.L 5=。2所取 b 中=15cm b 邊=8cmFlange plate thickness: flange plate and the thicknes

25、s of the rib cohesion. Small shouldload 1.5x±=0.125m橫隔梁：The centromeres beam:3 3梁高 High beam： h=x "主=1.2 x = 0.9m4 4梁肋寬度 Beam width of the rib： b 上=16cmb 下=15cm設兩端橫隔梁、三個中橫隔梁、端橫隔梁距支點處為0.05mSet the isolation ends in three horizontal beam, the beam, the isolation from every beam is0.05. Fulcr

26、um.橫隔梁間距為17.50-0.05x2 =4. 35小435，425二、恒載內(nèi)力計算及荷載橫向分布系數(shù)計算The internal force calculation and load transverse distribution coefficient calculation1 > 恒載集度 The collection主梁：=0.18x1.2 +(0Q8+ 14)x(1.6-0.18) x25 = 9.3knl tn 2橫隔梁：對于邊主梁：For girder竺偵0.90.08 + 0.14T0.16 + 0.15x5x25/17.5 = 0.62 如對于中主梁:For mid

27、dle girderg? = g2 x2 = 1.24kn/m橋面鋪裝層：Bridge deck pavement幻=0.02 x 7.00 x 23 + x (0.06 + 0.12) x 7.00 x 15 / 5 = 3.79如/?欄桿和人行道:Rail and sidewalks:gq =5x = 2.00 如 / m作用于邊主梁的全部恒載g為：In all of the girder4£& =9.31 +0.62+ 3.79+ 2 = 15.72Z=l作用于中主梁的恒載強度為：The main role in the strengthg =9.31+0.62x2 4

28、- 3.79 + 2 = 16.34 如/2、恒載內(nèi)力 The internal force ) 彎矩和剪力圖示為右圖：Qx =3(/-2工)b)邊主梁恒載內(nèi)力The girder force剪力Q(kn)彎矩 M (kn/m)x=0Q= 137.55M=0x=l/4Q=68.78M=45l.34x=l/2Q =0M=601.78中主梁恒載內(nèi)力The main force in44剪力Q(kn)彎矩 M (kn/m)x=0Q= 142.98M=0x=l/4Q=71.49M=469.14x=l/2Q=0M=625.523、荷載橫向分布系數(shù) Load transverse distribution

29、 coefficient支點處(杠桿原理法)The fu 1 crum (1 everprincip 1 e) 乂車=0.875-=Ax. =1.42275 y人160 + 30 + * 人2.=!»7“=°875 =()438=fJr =1.422f = » S = °.5% = 0% =；x (0.1875+1) = 0.594"S = °160160105 L t60 L 160 I 160 I 160 I IfeOipn跨中處(偏心壓力法)Be in place (eccentric-pressed method) 此橋在跨內(nèi)設有橫隔梁，具有強大的橫向連接剛度，且承重結構的長寬比為This bridge across the isolation are equipped with powerful transverse beam, the connection stiffness and bearing structureaspect ratio of = 2.19b 5x1.60所以可以用偏心壓力法繪制橫向影響線并計算橫向分布系數(shù)So can use eccentr