簡支T型梁橋課程設(shè)計

1、橋梁工程課程設(shè)計土木工程專業(yè)本科（四年制）適用指導(dǎo)教師：李小山班 級： 10 土木一班學(xué)生姓名：董帥設(shè)計時間：2013.5.20浙江理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木系土木工程專業(yè)橋梁工程課程設(shè)計任務(wù)書浙江理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木系2013年4月、設(shè)計題目：鋼筋混凝土簡支T型梁橋設(shè)計、設(shè)計資料：1 .橋面寬度：凈 7m 2 1.5m 2 0.25m2 .設(shè)計荷載：公路I級3 .橋面鋪裝：4cm厚瀝青混凝土（23KN/m3）, 6cm厚水泥混凝土 （24KN/m3）,主梁混凝土為 24KN/m34 .主梁跨徑及全長：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：1b 25.00m,計算跨徑l 24.96m,凈跨1024.60m5 .結(jié)構(gòu)尺寸

2、圖，根據(jù)鋼筋混凝土簡支 T型梁橋的構(gòu)造要求設(shè)計，也可參照 下圖選用：橋梁橫斷面布置圖單位：cm橋梁縱斷面布置三、設(shè)計依據(jù):1 JTGD60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范S2 JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范S3邵旭東.橋梁工程M .第二版.北京：人民交通出版社，2007四、設(shè)計內(nèi)容：主梁、橫隔梁和行車道板的內(nèi)力計算五、設(shè)計成果要求:設(shè)計計算書。設(shè)計計算說明書制作成Word文檔或手寫。整個說明書應(yīng)滿足計算過程完整、 計算步驟清楚、文字簡明、符號規(guī)范的要求。封面、任務(wù)書和計算說明書用 A4紙張打印，按封面、任務(wù)書、計算說明書 的順序一起裝訂成冊，交指導(dǎo)老師評閱。六、提

3、交時間：第14周周五前提交，過期不候。設(shè)計計算書基本設(shè)計資料1 .橋面寬度：凈 7m 2 1.5m 2 0.25m2 .設(shè)計荷載：公路I級3 .橋面鋪裝：4cm厚瀝青混凝土( 23kN / m3), 6cm厚水泥混凝土( 24kN / m3), 主梁混凝土為24kN. m34 .主梁跨徑及全長：標(biāo)準(zhǔn)跨徑：lb 25.00m,計算跨徑l 24.96m,凈跨1024.60m 5.主梁截面尺寸:擬定采用的梁高為1.7m,腹板寬18cm主梁間距：2.1m,主梁肋寬度：18cm。結(jié)構(gòu)尺寸如圖行車道板計算結(jié)構(gòu)自重及其內(nèi)力每延米板上的結(jié)構(gòu)自重瀝青表面處治g10.04X 1.0X23=0.92KN/mC25混

4、凝土墊層g20.06X 1.0X24=1.44KN/mT梁翼板自重g3(0.17+0.09 )/2 x 1.0 x24=3.12KN/m合計g = 5.48KN/m每米寬板條恒載內(nèi)力Mmin,g 3g10-1 5.48 0.962 -2.53kN?mQAg g I0 5.48 0.96 5.26kN1）汽車車輛荷載計算圖示/21 o-l_ 9(2、 r 車輛后輪著地寬度為a2=0.20m,寬度為b2=0.60ma1 a2 2H =0.2+2X0.1=0.4mb1 b2 2H =0.6+2X0.1=0.8m荷載對于懸臂根部的有效分布寬度：a a1d 2lo=o.4+i.4+2X0.96=3.72

5、m由于這是汽車荷載局部加載在 T梁的翼板上，故沖擊系數(shù)取11.3作用于每米寬板條上的彎矩為：Pb1140 2 /0.8、八Mmin,p (1) (lo 彳)-1.3 (0.96- - ) -18.59kN?m4a44 3.724作用于每米寬板條上的剪力為：Qap (1) 1.3 W 24.46kNp4a 4 3.72內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算:基本組合Mud 1.2M Ag 1.4MAe 1.2 (-2.53) 1.4 (-18.95) -29.57kN ?mQud1.2QAg 1.4QAp 1.2 5.26 1.4 24.46 40.57kN所以行車道板的設(shè)計內(nèi)力為：Mud -29

6、.57KN ?mQud 40.57KN正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算：短期效應(yīng)組合Msd M Ag 0.7M Ac -2.53 0.7 (-18.96)-15.80kN ?mQsd QAg 0.7QAp 5.26 0.7 24.46 22.38kN主梁內(nèi)力計算計算結(jié)構(gòu)自重集度如下表所示:主梁g1=0.18 X 1.70+(0.09+0.17)/2 X (2.10-0.18) X 24=13.33KN/m橫隔梁對于邊主梁g2=1.4-(0.09+0.17)/2 X (2.10-0.18)/2 X 0.18 X 5 X 24/24.96=0.97KN/m對于中主梁1g2 =2 X 0.97=1.94

7、KN/m橋面鋪裝層g3 =0.04 X 7 X 23+0.06 X 7 X 24/5=3.30KN/m欄桿和人行道g4=5X2/5=2.00KN/m合計對于邊主梁ggi =13.33+0.97+3.30+2.00=19.6KN/m對于中主梁g =13.33+1.94+3.30+2.00=20.57KN/m邊主梁自重產(chǎn)生的內(nèi)力a M X 內(nèi)力剪力Q(KN)彎矩 M( KN - m )X=0Q=19.60/2 X 24.96=244.61(256.71)M=0(0)lX=4Q=19.6/2 X (24.96-2 X 24.96/4)=122.30(128.36)M=19.6 X 24.96/8 X

8、 (24.96-24.96/4)=1177.47(1234.13)lX=2Q=0(0)M=19.6 X 24.96/4 X (24.96-24.96/2) =1526.35(1601.89)注：括號（）內(nèi)值為中主梁內(nèi)力荷載位于支點(diǎn)處時，1、2、3號粱的橫向分布系數(shù)公路-1級nleo公曲- I破rr4求得1,2,3號梁荷載橫向分布系數(shù)為:1 號梁：m）q 042 0.2, m0r 1.19；22 號梁：moq 0.573 號梁：m)q 0.78荷載位于跨中時荷載橫向分布系數(shù)mcq和mcrL 2496 2.38 2且設(shè)有剛度強(qiáng)大的橫隔粱，故可按偏心壓力法計算B 5 2.1求荷載橫向分布影響線豎標(biāo)a

9、i2本橋各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù) n=5,梁間距為2.10m,有a2a!a2a2a! (22.1)22.120 (-2.1)2(-2 2.1)244.1m21、2、3號梁在兩個邊主梁除橫向影響線的豎標(biāo)值111.n2a10.2 0.4 0.62aii 1115na1a52 aii 10.2-0.4 -0.221a2a52 aii 10.2 0.2 0.4a2a552 aii 10.2-0.2 0131na3 al2aii 10.2135.na3a552aii 10.2繪出荷載橫向分布影響線，并按最不利位置布置，如下圖所示a),公路-I級i)I1 J I 00-公路-1級CEXO O804 O

10、o-o OnHz ol一.00000022220000t r t q3t q3r q3” q3公路-1級計算荷載橫向分布系數(shù)mc1號梁： q -mcq1/2 (0.486 0.314 0.191 0.019) 0.5052mcrr 0.6 5/210 0.2 0.6052號梁：mcq y 1/2 (0.343 0.257 0.195 0.110) 0.453mcr= r =0.4033 號梁：mcq 0.2 4/2 0.4mcrr 0.22均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算截面類型公路一級均布荷載(KN/m)人群(KN/m) 2影響線面積(m或m)影響線圖示M l210.53 1.5 4.52_2_

11、2=12/8 = 24.962/8 77.88m21LL/4Qi210.54.51 1一 一 24.96 0.5 3.12m2 21 1/21/2Qo10.54.524.96/2 12.48m11-L_公路一級中集中荷載pk計算計算彎矩效應(yīng)時：R 180 (360-180) / (50-5)(24.96-5) 259.84KN計算剪力效應(yīng)時：R 1.2 259.84 311.81KN計算沖擊系數(shù)nA 0.5556m2Ic 0.1504m4G=0.5556X 24=13.334 KN/mmc G / g 1 .359 KN ? s2 /m2C25混凝土 E取 2.8 1010N/m22.97Hz

12、3.142.8 1010 0.15042 24.962 .1.359 1030.17671n f 0.0157 0.1771+1=1.177M iQi跨中彎矩 2、跨中剪力立計算： 因雙車道不折減，故 =1,各數(shù)據(jù)見表截 面梁號qk或%(K N/m)Pk(KN )1+11mc或ySiSMi2公路一級10.5259.841.1770.50577.886.24485.55914.611400.16人群4.5一一0.60577.88212.03公路一級10.5259.841.1770.45377.88435.561300.066.24864.50人群4.5一一0.40377.88140.88公路一級

13、10.5259.841.1770.477.88384.591147.956.24763.36人群4.5一一0.277.8870.09Qi2公路一級10.5311.811.1770.5053.1219.47112.640.592.67人群4.5一一0.6053.128.49公路一級10.5311.811.1770.4533.1217.46100.590.583.13人群4.5一一0.4023.125.64公路一級10.5311.811.1770.43.1215.4288.820.573.4人群4.5一一0.23.122.808計算支點(diǎn)截面汽車荷載最大剪力繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支

14、點(diǎn)剪力影響線如下圖所示:10.5kN/m311.81kN5n5 o - cm5T2 o= om2/5 o =/3 a橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度：m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為1 號梁：y = ix (24.96-6.38/3) /24.96=0.9152 號梁：y=0.9153 號梁：y =0.9153號梁:a， 、一Qo 均(1)qkmc (mo mjy=1.177X1X 10.5X 0.505 X 12.48+6.38X (0.2-0.505)X 0.915/2=66.89KNQo集(1)mi Pky 1.177 1 0.2311.81 1.0 73.25kN則，公路一 級作用下，1

15、號梁支點(diǎn)的最大剪力為：Q0 = Q0 均 Q。集=66.89+73.25=140.14KN同理得2、3號梁Q。分別為260.57KN、347.29KN計算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力a ，一Qor mcqr2(m mjqry1號梁：aQor mcqr2(m mc)qy=0.605X 4.5X 12.48+6.38/2X (1.19-0.605)X 4.5X 0.915=41.66KN2 號梁：Qor =22.37KN3 號梁：Qor=12.64KN主梁內(nèi)力組合1號梁：荷我類別彎矩 M (kN m)剪力Q (kN)跨中梁端跨中結(jié)構(gòu)自重1526.36244.610汽車向載1400.16140.1411

16、2.64人群柿栽212.0341.668.49Sud4029.33536.39167.20荷我類別彎矩 M (kN m)剪力Q (kN)跨中梁端跨中結(jié)構(gòu)自重1526.36244.610汽車向載1300.06260.57100.59人群福栽140.8822.375.64Sud3809.50683.38147.143號梁:荷我類別彎矩 M (kN m)剪力Q (kN)跨中梁端跨中結(jié)構(gòu)自重1526.36244.610汽車向載1147.95347.2988.82人群柿栽70.0912.642.808Sud3517.26793.89127.49橫隔梁內(nèi)力計算確定作用在中橫隔梁上的計算荷載對于跨中橫隔梁的

17、最不利荷載布置如下圖：259.84kN/m10.5kN/m1111公路-1級1.cz f nG. J10J61JJr.101縱向一列車輪對于中橫隔梁的計算荷載為： 計算彎矩時：11POq -(qkPky) -(10.5 0.5 6.10 2 1.0 259.84 1.0) 161.95kN計算剪力時：1poq -(10.5 0.5 6.10 2 1.0 1.2 259.84 1.0) 187.93kN繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線：按偏心壓力法可得1、2號梁的荷載橫向分布影響線豎坐標(biāo)值如下圖所示:150700150R橫向分布影響線Of O03- O02 OR橫向分布影響線onwo oOQZ O-n3H o473 OQy OOAU O右I ,，Q影響線繪制剪力影響線對于1號主梁處截面的Q右影響線可計算如下：P=1作用在計算截面以右時，Qi右=電，即；iiP=1作用在計算截面以左時，Q1 右=旦-1,即17.-1繪成Q1 右影響線如上圖所示。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 wq并計入沖擊影響力(1+ ),則得到下表所示結(jié)果：公路一級彎矩M 2 33 3M2 3=(1 ) poq=1.177X1 X161.95X(0.0375+1.2075+0.733+0.089 =394.00KN - m剪力Q：Q1 = (1 ) poq=1