裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋計(jì)算（G-M法：比擬正交異性板法）

1、 ?橋 梁 工 程?課 程 設(shè) 計(jì)課題名稱：裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋計(jì)算(G-M法)學(xué)生學(xué)號(hào)：0801110223 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：08交通土建02班 學(xué)生姓名： 學(xué)生成績(jī)： 指導(dǎo)教師：楊?lèi)?ài)平陳旭勇 課題工作時(shí)間：2021.06.07 至 2021.06.27 武漢工程大學(xué)環(huán)境工程與城市建設(shè)學(xué)院一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和根本要求課題名稱:裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋計(jì)算G-M法:比較正交異性板法1.設(shè)計(jì)資料橋面凈寬凈-8+2人行道主梁跨徑及全長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑 =20.00m墩中心距離計(jì)算跨徑 =支座中心距離主梁全長(zhǎng) = 主梁預(yù)制長(zhǎng)度設(shè)計(jì)荷載汽車(chē)荷載公路級(jí)，人群荷載3kN/m2。材料鋼筋：主筋用級(jí)鋼筋，其他用級(jí)鋼

2、筋?；炷粒篊40。計(jì)算方法：極限狀態(tài)法結(jié)構(gòu)尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)圖集，選用結(jié)構(gòu)尺寸如以下圖所示，其中橫隔梁用五根。設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003.中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布.第1版.北京：人民交通出版社, 2004(2)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)(JTG D60-2004).簡(jiǎn)稱“橋規(guī).中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布.第1版.北京：人民交通出版社, 2004(9) 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTG D62-2004，簡(jiǎn)稱“公預(yù)規(guī).中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布.第1版.北京:人民交通出版社, 2004(9)可采用計(jì)

3、算機(jī)打印或鋼筆書(shū)寫(xiě)，書(shū)寫(xiě)必須工整嚴(yán)禁以任何形式抄襲別人的計(jì)算成果書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 楊 愛(ài) 平 章 國(guó) 成2021年6 月7 日 2021年6 月7 日二、進(jìn)度安排： 2021年6月 7 日2021年6月 8 日 主梁計(jì)算； 2021年6月 9 日2021年6月10日 橫梁的計(jì)算；2021年6月11日2021年6月12日 行車(chē)道板計(jì)算；2021年6月13日2021年6月14日 支座計(jì)算； 2021年6月15日2021年6月16日 根底計(jì)算；2021年6月17日 辯論、交說(shuō)明書(shū)。三、應(yīng)收集資料及主要參考文獻(xiàn) 葉見(jiàn)曙主編.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.第1版.北京：人民交通出

4、版社, 1998(3) 白寶玉主編.橋梁工程.第1版. 北京：高等教育出版社,2005 易建國(guó)主編.橋梁計(jì)算例如叢書(shū).混凝土簡(jiǎn)支梁(板)橋.第2版.北京:人民交通出版社, 2000四、課程設(shè)計(jì)摘要中文本課程設(shè)計(jì)為計(jì)算跨徑20米裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋。該設(shè)計(jì)的目地是讓同學(xué)們對(duì)同學(xué)們梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的了解，也是對(duì)已學(xué)課程內(nèi)容的回憶和應(yīng)用，對(duì)我們將后來(lái)的設(shè)計(jì)工作有很大的指導(dǎo)作用！本課程設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：主梁的計(jì)算，主要包括荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算G-M法、作用效應(yīng)的計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算、裂縫寬度與撓度的驗(yàn)算；橫梁的計(jì)算，主要包括彎矩計(jì)算G-M法、截面配筋與驗(yàn)算、剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)；行車(chē)

5、道板的計(jì)算，主要包括確定計(jì)算圖式、永久荷載及其效應(yīng)計(jì)算、截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算；支座的計(jì)算，主要包括選定支座尺寸、確定支座厚度、驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)及抗滑穩(wěn)定性。整個(gè)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合全面的科學(xué)性考慮。設(shè)計(jì)合理可行性的建筑結(jié)構(gòu)方案是現(xiàn)場(chǎng)施工的重要依據(jù)。五、辯論記錄： 辯論意見(jiàn)及辯論成績(jī)辯論小組教師簽字： 2021 年 月 日總評(píng)成績(jī)：教師評(píng)分75%+辯論成績(jī)25% 課程設(shè)計(jì)評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)教師用評(píng)價(jià)內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重調(diào)查論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種信息

6、及獲得新知識(shí)的能力。實(shí)踐能力能正確選擇研究實(shí)驗(yàn)方法，獨(dú)立進(jìn)行研究工作。如裝置安裝、調(diào)試、操作。分析解決問(wèn)題能力能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題；能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。工作量、工作態(tài)度按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大，工作努力，遵守紀(jì)律；工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。質(zhì) 量綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，書(shū)寫(xiě)工整標(biāo)準(zhǔn)，圖表完備、整潔、正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值。創(chuàng) 新工作中有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改良或獨(dú)特見(jiàn)解。第一章 主梁的計(jì)算一主梁的荷載分布系數(shù)按GM法(1

7、)主梁的抗彎及抗扭慣矩Ix和ITx求主梁界面的重心位置ax圖1-1：平均板厚：h1=8+142=11（cm）ax=180-1811112+130181302180-1811+13018=39.3cmIx=180-1811312+180-181139.3-1122+18130312+18130 1302-39.32=6894841cm4T型截面抗扭慣矩近似等于各個(gè)矩形截面抗扭慣矩之和，即； ITx=cibiti3式中：ci矩形截面抗扭慣矩剛度系數(shù)； bi，ti相應(yīng)各矩形截面的寬度和厚度。查?橋梁工程?表2-5-1可知：b1t1=1.800.11=16.36，c1=13b2t2=1.30-0.11

8、0.18=6.11，c2=0.301故ITx=13180113+0.301119183=289065 cm4單位寬度抗彎及抗扭慣矩：Jx=Ixb=6894841180=38305（cm4/cm）JTx=ITxb=1036180=1606（cm4/cm）(2)橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度計(jì)算圖1-2橫梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距，即：l=4b=41.8=7.2（m）c=0.54.85-0.15=2.35mh=100cm，b=0.15m=15cmcl=2.357.2=0.326，查?橋梁工程?表2-5-3得：c=0.600，所以：=0.600c=0.6002.35=141cm求橫梁截面重心位置a

9、y：ay=2h1h12+hbh22h1+hb=21411122+100151002214111+115=20cm橫梁的抗彎及抗扭慣矩Iy、ITy：Iy=1122h13+2h1ay-h122+112bh3+bhh2-ay2 =1122141113+21410.1120-1122+112151003+15100 1002-202=1978987 cm4ITy=c1b1h13+c2b2h23b1h1=48511=44，查查?橋梁工程?表2-5-1得c1=13，但由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立板寬扁板者的一半，可取c1=16。b2h2=100-1115=5.93，查表得：c2=0.298，故有：

10、ITy=16485113+0.29889153=197221cm4單位寬度抗彎及抗扭慣矩：Jy=Iyb1=1978987485=4080（cm4/cm）JTy=ITyb1=197221485=4077（cm4/cm）(3)計(jì)算抗彎參數(shù)和抗彎參數(shù)式中B為橋梁承重結(jié)構(gòu)的半寬，即：B=51802=450cm按?公預(yù)規(guī)?條，取G=0.4E，那么：=GJTx+JTy2EJxJy=0.4E1606+40772E383054080=0.0322=0.1794(4)計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)=0.4039，查G-M圖表，可得表中數(shù)值。見(jiàn)表1-1表1-1 荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo)值梁位荷載位置0B3B/4

11、 B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK10B/40B/23B/41.56BK00B/4B/23B/4B用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標(biāo)值見(jiàn)圖1-3 列表計(jì)算各梁的橫向分布系數(shù)影響線坐標(biāo)值表1-2梁號(hào)計(jì)算式荷載位置B3B/4 B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK1=0.2K1B+0.8K134BK0=0.2K0B+0.8K034BK1-K0K1-K0K=K0+1i=K/5K1=0.6K112B+0.4K114BK0=0.6K012B+0.4K014B=K1-K0K=K0+2i=K/5K1=K10K0=K00=K1-K0K=K0+3i=K/51、5梁 K=K34B+KB-K

12、34B22.5112.5=0.2KB+0.8K34B2、4梁 K=K14B+K12B-K14B67.5112.5=0.6K12B+0.4K14B 3梁 K=K0 K0系梁位在O點(diǎn)的K值 (5)繪制橫向分布系數(shù)圖，求橫向分布系數(shù)。按照?橋規(guī)?和4.3.5條規(guī)定：汽車(chē)邊緣距人行道邊緣距離不小于，人群荷載取3.0kN/m2，人行道板以1.2kN豎向力作用在一塊板上。 1汽=0.532+0.334+0.202+0.050/2=0.5592汽=0.345+0.277+0.222+0.134/2=0.4893汽=0.179+0.214+0.234+0.216/2=0.422人群荷載： 1人=0.621 2

13、人=0.411 3人=0.1612=0.322人行道板： 1板=0.644-0.175=0.470 2板=0.428-0.023=0.405 3板=0.1562=0.312梁端剪力橫向分布系數(shù)按杠桿法公路級(jí)圖1-61汽=0.889/2=0.445 2汽=1.000/2=0.500 3汽=0.274+1.000/2=0.637人群荷載 1人=1.500 2人=-0.500 3人=0 圖1-6圖1-7 人群荷載作用下影響線坐標(biāo)值二作用效應(yīng)計(jì)算1、永久作用效應(yīng)1永久荷載假定橋面構(gòu)造各局部重力平均分配給主梁承當(dāng)，計(jì)算見(jiàn)表1-3。表1-3鋼筋混凝土T型梁橋永久荷載計(jì)算構(gòu)件名構(gòu)件簡(jiǎn)圖及尺寸cm單元構(gòu)件體積

14、及算式(m3)容重每延米重量主梁130818181801.81.3-20.811.3-0.08+0.142=0.4122250.412225=10.31橫隔梁0.890.16+0.15220.81519.5=0.05730.890.16+0.1520.81519.5=0.0287250.057325=1.430.028725=0.72橋面鋪裝29180瀝青混凝土：0.02 1.800.036混凝土墊層取平均厚9cm: 0.091.80=0.16223240.036230.8280.162243.888=4.72人2814行道部28分10015石：2.50.320.15

15、=0.120支撐梁：21.040.220.15=0.069人行道梁A：0.850.240.28=0.057人行道梁B：0.850.240.14=0.029人行道板：0.850.062.50=0.128鑲面：0.850.022.50=0.043欄桿柱：1.00.180.14=0.025扶手：22.360.080.12=0.04523252525251825250.12023=2.760.06925=1.7250.05725=1.4250.02925=0.7250.12825=3.20.04318=0.7740.02525=0.6250.04525=1.125=12.40一側(cè)人行道局部每長(zhǎng)時(shí)重0k

16、N，長(zhǎng)時(shí)重0/2.5=kN/m。按人行道板橫向分布系數(shù)分?jǐn)傊粮髁旱木植繛椋?號(hào)、5號(hào)梁： 1板=0.470，1板q=0.4704.94=2.32（kN/m） 2號(hào)、4號(hào)梁： 2板=0.405，2板q=0.4054.94=2.00（kN/m） 3號(hào)梁： 3板=0.312，2板q=0.3124.94=1.54（kN/m）各梁的永久荷載匯總于表(1-4)表1-4各梁的永久荷載單位： kNm梁號(hào)主梁橫梁欄桿及人行道鋪裝層合計(jì)152430.721.431.432.321.544.724.724.722永久作用效應(yīng)計(jì)算影響線面積計(jì)算見(jiàn)表表1-5 影響線面積計(jì)算值工程計(jì)算面積影響線面積0=LL8=19.52

17、8=47.530=3L16L2=319.5232=35.650=00=L2=19.52=9.75永久作用效應(yīng)計(jì)算匯總于表1-6表1-6永久作用效應(yīng)計(jì)算表梁號(hào)（kNm）（kNm）kNq0q0q0q0q0q0152432、可變作用效應(yīng)1簡(jiǎn)支梁橋自振頻率：mc=Gg=10.319.81=1.05103Ns2/m2，C40混凝土，Ec=3.25104N/mm2f1=2L2EIcmc=219.523.251010689484110-81.05103=6.035（Hz）介于1.5 Hz和14 Hz之間，按橋規(guī)條規(guī)定，沖擊系數(shù)按下式計(jì)算：=0.1767lnf0.0157=0.30192公路級(jí)均布荷載qk，集

18、中荷載Pk影響線面積按照?橋規(guī)?條規(guī)定，公路級(jí)級(jí)均布荷載qk=10.5kN/m，集中荷載Pk=238kN。m，故Pk值需進(jìn)行內(nèi)插計(jì)算計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：Pk=2381.2=285.6（kN） 人群荷載為：q人=3（kN/m）公路級(jí)及其影響線面積0表(1-7)表1-7公路級(jí)及其影響線面積0表工程頂點(diǎn)位置qk（kN/m2）Pk（kN）0L/2處L/4處支點(diǎn)處L/2處3可變作用效應(yīng)彎矩計(jì)算表1-8公路級(jí)產(chǎn)生的彎矩單位kNm梁號(hào)內(nèi)力11+23456彎矩效應(yīng) 1234+56159591.3019285.64.8753.6561376.461032.31289894.8753.65612090322224.9

19、8753.6561056.77779.31人群產(chǎn)生的彎矩單位kNm表1-9人群產(chǎn)生的彎矩單位kNm梁號(hào)內(nèi)力123彎矩效應(yīng)123111320.4110.4113322223根本荷載組合：按?橋規(guī)?條規(guī)定，永久作用計(jì)算值效應(yīng)可變作用計(jì)算值效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為：永久作用分項(xiàng)系數(shù)：Gi=1.2；汽車(chē)作用分項(xiàng)系數(shù)：Q1=1.4；人群作用分項(xiàng)系數(shù)：Qj=1.4。彎矩根本組合見(jiàn)表表1-10彎矩根本組合見(jiàn)表單位kNm梁號(hào)內(nèi)力永久荷載人群汽車(chē)123621注：橋梁重要性系數(shù)，此題取為0=1.0；4可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算計(jì)算可變荷載剪力效應(yīng)應(yīng)計(jì)入橫向分布系數(shù)延橋跨變化的影響。通常分兩步進(jìn)行，先按跨中的由等代荷載計(jì)算跨中剪

20、力效應(yīng)；再用支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)并考慮支點(diǎn)至L/4為直線變化來(lái)計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。剪力計(jì)算時(shí)，按?橋規(guī)?條規(guī)定，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk需乘以1.2的系數(shù)。跨中剪力的計(jì)計(jì)算表1-11公路級(jí)產(chǎn)生的跨中剪力的單位kN梁號(hào)內(nèi)力11+23456彎矩效應(yīng) 1234+561591.3019289322表1-12人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力單位kN梁號(hào)內(nèi)力123彎矩效應(yīng)12311320.41133223支點(diǎn)剪力的計(jì)算計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為；a.支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的bL/4-L/3按跨中彎矩的橫向分布系數(shù)同前c.支點(diǎn)L/4處在和之間按直線變化圖1-8 車(chē)道荷載與均布荷載作用簡(jiǎn)圖q=10.5kN/m238

21、kN支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為；Vd=1+活活qk+1+支Pk式中：活相應(yīng)于某均布活載作用處的橫向分布圖縱坐標(biāo)；qk相應(yīng)于某均布活載作用處的數(shù)值；Pk相應(yīng)的某活載的數(shù)值。人群均布活載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為；Vd0人=人人pp=11q人12l4人-人2=11l96人-人q人式中：人跨中橫向分布系數(shù)；人支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)。梁端剪力效應(yīng)計(jì)算：汽車(chē)荷載作用下如圖21所示計(jì)算結(jié)果如表(1-13)所示。表1-13公路級(jí)產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表單位kN梁號(hào)1+剪力效應(yīng)1+ 11.301923人群荷載作用如圖，計(jì)算結(jié)果如表所示。由剪力效應(yīng)表可知：剪力效應(yīng)以3號(hào)梁最大控制設(shè)計(jì)。1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁q人=3kN/m圖

22、1-9 1、2、3號(hào)梁剪力效應(yīng)計(jì)算值圖表1-14 可變作用產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力計(jì)算表單位kN梁號(hào)123公式Vd0人=人人q人+P P=l8人-人0.921計(jì)算值1219.50.6213+1819.51.500-0.62130.921=24.081219.50.4113+1819.5-0.500-0.0.41130.921=5.891219.50.3223+1819.50-0.32230.921=7.25 表1-15剪力效應(yīng)組合表單位kN梁號(hào)剪力效應(yīng)永久作用人群汽車(chē)102030注：0 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，這里取0=1.0；c 與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)，這里取c=0.80；三持久狀況承載力極限狀

23、態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算配置與校核由彎矩根本組合表3-10可知，1號(hào)梁Md值最大，考慮到施工方便，偏平安地一律按1號(hào)梁計(jì)算彎矩配筋即取Md=3081.66kNm。主梁尺寸如圖3-10。設(shè)鋼筋凈保護(hù)層厚3cm，鋼筋重心至底邊距離a=10.5cm，那么主梁的有效高度h0=h-a=130-10.5=119.5（cm）。翼板計(jì)算寬度按?公預(yù)規(guī)?條取下述三者中最小值：bf=l/5=1950/5=390（cm）bf=180（cm）bf=b+2bh+12hf=18+281+1211=312（cm）故取bf=180（cm）1)判斷截面類(lèi)型0Md=3081.66kNmC40混凝土，fcd=18.4MPafcdb

24、fhfh0-hf2=18.418001101195-1102=4153.25（Nm）0Md屬第一類(lèi)截面，即中性軸位于翼緣板內(nèi)，可按單筋矩形截面計(jì)算。2)受壓區(qū)高度x由0Md=fcdbfh0-x2得：3081.66106=18.41800 x1195-x2解得：x1=222.25（cm），x2=16.75（cm）應(yīng)取x=16.75（cm）由C30，HRB335查得，b=0.550故xbh0=0.550119.5=65.73（cm）滿足要求。3)所需鋼筋面積As=fcdbfxfy=18.41800167.46300=18487（mm2）選配1836，實(shí)有As=18322（mm2），18487-18

25、32218487=0.89%0Md。滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。2.根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置：由表15可知，支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號(hào)梁為最大，為偏平安設(shè)計(jì)，一律用3號(hào)梁數(shù)值?？缰屑袅π?yīng)以1號(hào)梁最大，一律以1號(hào)梁為準(zhǔn)。Vd0=488.64kN，Vdl2=111.20kN 假定有236通過(guò)支點(diǎn)。按?公預(yù)規(guī)?條的構(gòu)造要求：a=123.85+3=4.93(cm)h0=h-a=130-4.93=125.08(cm) 根據(jù)?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，構(gòu)造要求需滿足：0Vd0.5110-3fcu,kbh00.5110-3fcu,kbh0=0.5110-3301801250.8=628.89(kN)488.64（kN）按?公預(yù)規(guī)

26、?條規(guī)定：0.501032ftdbh0=0.5010-31.651801250.8=185.74(kN)Asb1Asb2=133.05/0.1485=896（mm2）彎起236：Asb2=2035.6mm2Asb2Asb3=85.06/0.1485=573（mm2）彎起236：Asb3=2035.6mm2Asb3Asb4=37.08/0.1485=250（mm2）彎起220：Asb4=2035.6mm2Asb4Asb5=10.91/0.1485=73（mm2）彎起216：Asb5=2035.6mm2Asb5在近跨中處，增設(shè)216輔助斜筋，Asb5=402mm2。按?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，彎起鋼筋的彎

27、起點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在按抗彎強(qiáng)度計(jì)算不需要該鋼筋的截面以外不小于h0/2外，滿足要求。3主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載能力校核：計(jì)算每一彎起截面的抗彎距時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，其鋼筋的重心亦應(yīng)不同，那么有效高度h0大小不同。此處系估算，可用同一數(shù)值，其影響不會(huì)很大。236鋼筋的抵抗彎矩M1為：M1=2fsAs1（h0-x2）=228010310.17810-4（1.162-0.1662）=615.00（kNm）跨中截面的鋼筋抗彎距M為：M=280103183.2210-4（1.162-0.1662）=11070.89（kNm）全梁抗彎承載力校核見(jiàn)圖3-12。圖1-114.箍筋配置按?公預(yù)規(guī)?

28、條規(guī)定，箍筋間距的計(jì)算公式為：Sv=12320.2106（2+0.6P）fcu,kAsvfsvbh020Vd2式中：1異形彎矩影響系數(shù)，取1=1.0；1受壓翼緣的影響系數(shù)，取1=1.1；Vd距支座中心處截面的計(jì)算剪力kN；P斜截面內(nèi)縱向受控主筋的配筋率，P=100；Asv同一截面上箍筋的總截面面積mm；fsv箍筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；混凝土和鋼筋的剪力分擔(dān)系數(shù)，取=0.6。選用28雙肢箍筋R235，fsv=195MPa，那么面積Asv=1.006cm2；距支座中心h0/2處的主筋為232，Ag=16.086cm2；h0=130-3-d2=130-3-3.852=125.08（cm）；= Ag/（bh

29、0）=16.08618125.08=7.1510-3；P=100=0.714，計(jì)算剪力Vd=488.64kN。代入上式，可得：Sv=1.021.120.210-6(2+0.60.714)30100.61951801250.82(0.61.0488.64)2 =207(mm)選用Sv=200(mm)根據(jù)?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，在支座中心向跨徑方向長(zhǎng)度不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm。綜上所述，全梁箍筋的配置為28雙肢箍筋；由支點(diǎn)至距支座中心處，Sv為10cm，其余地方箍筋間距為20cm。那么配箍率sv=Asv/(Svb)分別為：當(dāng)Sv=10cm時(shí)：sv=Asv/(Svb)=1.0061

30、810=0.0056當(dāng)Sv=20cm時(shí)：sv=Asv/(Svb)=1.0061820=0.0028均大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小配箍率：R235鋼筋不小于0.18%的要求。5.斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算按?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：1距支座h/2處截面1-1，相應(yīng)的Vd=463.48kN，Md=509.83kNm；2距支座中心處截面2-2彎起鋼筋彎起點(diǎn)，相應(yīng)的Vd=442.19kN，Md=530.62kNm3距支座中心處截面3-3彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處，相應(yīng)的Vd=399.60kN，Md=919.09kNm4距支座中心處截面4-4彎起點(diǎn)，相應(yīng)的Vd=357.02kN，Md=1213.87kN

31、m5距支座中心m處截面5-5彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處，相應(yīng)的Vd=314.44kN，Md=1414.97kNm此時(shí)的Vd，Md為計(jì)算的通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力kN和相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩。最大剪力在計(jì)算出C值后，可內(nèi)插求得；相應(yīng)的彎矩可從按比例繪制的彎矩圖上量取。按?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定：受彎構(gòu)件配有箍筋的彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：0VdVcs+VsbVsb=0.7510-3fsdAsbsinsVcs=130.4510-3bh0(2+0.6P）fcu，ksvfsv式中：Vcs斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力kN sv箍筋的配筋率，sv=Aav/(Svb) Vsb與斜截面相交

32、的普通彎起鋼筋的抗剪能力kNAsb斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積mm2斜截面水平投影長(zhǎng)度C按下式計(jì)算：C=0.6mh0式中：m斜截面受壓端正截面處的剪跨比，m=MVh0，當(dāng)m3時(shí)，取m=3。為了簡(jiǎn)化計(jì)算可近似取C值為：Ch0(h0可用平均值)，即：C=(125.08+116.20)12=120.64(cm)由C值可內(nèi)插求得各個(gè)斜截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩。按?公預(yù)規(guī)?取1=1.0，3=1.1。斜截面1-1：截割一組彎起鋼筋，那么縱向鋼筋的含筋率P=100=10020.35618120.64=0.94；sv=0.0056。Vcs1=1.01.10.4510-31801206

33、.42+0.940.6300.0056195=420.94(kN)Vsb1=0.7510-32802035.60.707=342.31(kN)Vcs1+Vsb1=420.94+342.31=763.25(kN)463.48(kN)斜截面2-2：截割一組彎起鋼筋，P=10020.35618120.64=0.94；sv=0.0028。Vcs2=1.01.10.451031801206.4(2+0.730.6）300.0028195=297.65(kN)Vsb2=0.7510-32802035.60.707=342.31(kN)Vcs2+Vsb2=297.65+342.31=639.96(kN)44

34、2.19(kN)斜截面3-3：截割兩組彎起鋼筋，P=10040.71218120.64=1.87；sv=0.0028。Vcs3=1.01.10.4510-31801223.4(2+1.870.6）300.0028195=328.60(kN)Vsb3=342.31(kN)Vcs3+Vsb3=328.60+342.31=670.91(kN)399.60(kN)斜截面4-4：P=1.87，sv=0.0028，Vcs4=328.60，Vsb4=342.31(kN)Vcs4+Vsb4=670.91(kN)357.02(kN)斜截面5-5：P=1.87，sv=0.0028，Vcs4=328.60，Vsb4

35、=342.31(kN)Vcs4+Vsb4=670.91(kN)314.44(kN)四持久狀況下正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算按?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，最大裂縫寬度按下式計(jì)算：Wtk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10 mm式中：C1考慮鋼筋外表形狀的系數(shù)，取C1=1.0；C2考慮荷載作用的系數(shù)，長(zhǎng)期荷載作用時(shí)，C2=1+0.5NlNs，其中Nl為長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合下的內(nèi)力，Ns為短期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力；C3與構(gòu)件形式有關(guān)的系數(shù)，C3=1.0；d縱向受拉鋼筋的直徑，取d=36mm；含筋率=As/bh0+b1-bhf，代入數(shù)據(jù)得=183221801162+1800-180110=0.0473ss受

36、拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按?公預(yù)規(guī)?條公式計(jì)算：ss=Ms0.87Ash0取1號(hào)梁的彎矩效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合：Ms=i=1mSGik+j=1n1jSQjk=MG+0.7Ma+1.0Mp=858.87+0.71376.46+88.55=1910.94（kNm）長(zhǎng)期效應(yīng)組合：Ml=i=1mSGik+j=1n1jSQjk=MG+0.4Ma+0.4Mp=858.87+0.41376.46+0.488.55=1444.87（kNm）選短期組合時(shí)，鋼筋應(yīng)力：ss=Ms0.87Ash0=1910.940.871832210-61.162=10.32104（kN/m2）C2=1+0.5NlNs=1+0

37、.51444.871910.94=1.378Es鋼筋的彈性模量，HRB335級(jí)鋼筋，Es=2.0105MPa，代入后得：Wtk=1.01.3781.010.321042.010830+360.28+100.0473 =0.06（mm）0.2（mm）滿足?公預(yù)規(guī)?條“在一般大氣條件下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不超過(guò)最大裂縫寬度的要求。五持久狀況下正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算按?公預(yù)規(guī)?條和條規(guī)定：B=B0McrMs2+1-McrMs2B0BcrMcr=ftkW0=2S0/W0ftk=2.39MPaEc=3.25104MPa式中：S0全截面不考慮開(kāi)裂換算截面重心軸以上局部對(duì)中心軸的面積矩。x換算截面中性軸

38、距T梁頂面的距離。按下式求解：12b1x2-12b1-bx-t2-EsAsh0-x=0Es=EsEc=2.01053.25104=6.15代入數(shù)據(jù)：12180 x2-12180-18x-112-6x=0,解得：x=336mmS0=1800110336-1102+336-110180336-1102 =6.023107（mm3）全截面對(duì)重心軸的慣性矩：I0=6894841cm4=6.89481010（mm4）（見(jiàn)前）全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：W0=I0h0-x=6.894810101162-336=8.35107（mm3）=2S0W0=26.0231078.35107=

39、1.443Mcr=ftkW0=1.4432.398.35107=2.867108（Nmm）Icr為截面開(kāi)裂慣性矩，按下式計(jì)算：Icr=EsAsh0-x2+13bfx3-13bf-bx-t3=63362+1318003363-13336-1101800-1803=9.34061010（mm4）Bcr=EcIcr=3.251049.34061010=3.0361015B0=0.95EcI0=0.953.251046.89481010=2.1281015Ms=1910.94kNm=1.911109NmmB=2.12810152.8671081.9111092+1-2.867

40、1081.91110922.12810153.0361015=3.0071015（Nmm2）根據(jù)上述的計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的自重彎矩為m，公路級(jí)可變荷載qk=10.5kN/m，Pk=238kN/m；跨中橫向分布系數(shù)=0.559；人群荷載，跨中橫向分布系數(shù)為=0.470。永久作用：fa=5MGl0248B=5858.87106195002483.0071015=11.31（mm）可變作用汽車(chē)：fa=15384qkl04B+Pkl0348B=0.70.559538410.51950043.0071015+238103195003483.0071015=18.80（mm）可變作用人群：fa=15384qk

41、l04B=1.00.470538410.51950043.0071015=3.09（mm）式中：1作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對(duì)汽車(chē)1=0.7，對(duì)人群1=1.0。根據(jù)?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，采用C40混凝土?xí)r，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)=1.45，施工中可通過(guò)預(yù)拱度消除永久作用撓度，那么：fmax=1.4518.80+3.09=31.74mmx，滿足要求。驗(yàn)算截面抗彎承載力：0Md=fcdbfxh0-x2=18.41031.830.00630.915-0.00522=193.55kNmM+=128.41（kNm）圖2-4(2)負(fù)彎矩配筋取a=3cm，那么h0=100-3=97cm。0Mdfcdbxh0-x2

42、128.4118.41030.15x0.97-x2解方程得：x=4.92cmAs=18.40.150.0492/280=485（mm2）選用220，那么As=628mm2此時(shí)：x=2806.28/18.415=6.37（cm）驗(yàn)算截面抗彎承載力：0Md=18.41030.150.06370.97-0.06372=166.80（kNm）橫梁正截面含筋率：1=6.281597=0.43%2=7.6018314+1580.5=0.21%均大于?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定的受拉鋼筋最小配筋百分率0.20%。三橫梁剪力效應(yīng)計(jì)算及配筋設(shè)計(jì)計(jì)算橫梁各主要截面處的剪力影響線坐標(biāo)，據(jù)此繪制影響圖，加載求出值。ba圖2-5單

43、位：cm經(jīng)過(guò)比較，2號(hào)梁位處截面的汽為最大。2號(hào)梁右截面圖2-5a汽=0.642+0.38+0.191-0.072=1.14223號(hào)梁中間圖2-5b汽=0.516+0.257=0.773荷載以軸重計(jì)，汽2=1.1422=0.571。剪力效應(yīng)計(jì)算：Vdmax=p汽bf汽/2Vdmax=35.954.850.571=99.56（kN）考慮汽車(chē)組合系數(shù)，并取提高系數(shù)為，那么取用的剪力效應(yīng)值為： Vdmax=1.4099.56=139.38（kN）按?公預(yù)規(guī)?條抗剪承載力驗(yàn)算要求：0Vd0.5110-3fcu,kbh0=0.5110-326.8150915=362.37（kN）0Vd0.5010-32

44、ftdbh0=0.5010-31.71150915=117.35（kN）計(jì)算剪力效應(yīng)0Vd=139.38kN，介乎兩者之間，橫梁需配置抗剪鋼筋。擬全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢8，Asv=20.503=1.006cm2。按?公預(yù)規(guī)?條規(guī)定，箍筋間距Sv按以下公式計(jì)算：Sv=12320.210-62+0.6PAsvfsvbh020Vd2=1.120.210-62+0.60.55426.8100.61951509152139.382=370.53（mm）式中：P=100=100Asbh0=7.61591.5100=0.554故箍筋間距Sv為：取sk=15cm，那么sv=Asv/bsk=1.

45、006/（1515）=0.447%kmin，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的構(gòu)造要求。第三章 行車(chē)道板的計(jì)算一計(jì)算圖式考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長(zhǎng)設(shè)置連接鋼筋， 故行車(chē)道板可按兩端固定和中間鉸接的板計(jì)算， 圖3-1行車(chē)道板示意圖單位：cm圖3-1行車(chē)道板示意圖二永久荷載及其效應(yīng)(1)每延米板上的恒載g： 瀝青混凝土面層：g1=0.021.023=0.46（kN/m）C25混凝土墊層：g2=0.091.024=2.16（kN/m）T梁翼緣板自重： g3=0.111.025=2.75（kN/m）每延米跨寬板恒載合計(jì)：g=gi=5.37（kN/m） (2)永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)彎矩：MAh=-125.371.80-

46、0.182=-7.05（kNm） 剪力：VAh=glb-b2=5.371.8-0.182=4.35（kN）(3)可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)公路級(jí)：以重車(chē)后輪作用與絞縫軸線上為最不利位置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車(chē)輪荷載如圖3-2 圖3-2 車(chē)后輪作用示意圖單位：cm按照?橋規(guī)?條規(guī)定后車(chē)輪著地寬度b2及長(zhǎng)度a2為：a2=0.2m b2=0.6m順行車(chē)向輪壓分布寬度： a1=a2+2H=0.2+20.11=0.42（m）垂直行車(chē)向輪壓分布寬度：b1=b2+2H=0.6+20.11=0.82（m）荷載作用于懸臂跟部的有效分布寬度：a=a1+1.4+2l0=0.42+1.4+20.81=3.44（m）單

47、輪時(shí)： a=a1+2l0=0.42+20.81=2.04（m）按照?橋規(guī)?條規(guī)定，局部加載沖擊系數(shù)：1+=1.3作用與每米寬板條上的彎矩為：MAp=-1+P4al0-b142=-1.33523.440.81-0.824=-16.0（kNm）單個(gè)輪時(shí)：MAp=-1.3352.040.81-0.824=-13.49（kNm）取最大值：MAp=-16.00（kNm）作用與每米寬板條上的剪力為：VAp=1+2P4a=1.32353.44=26.45（kN）根本組合按照?橋規(guī)?4. 1.6條規(guī)定，恒+汽： 1.2MAh+1.4MAp=-1.27.05-1.416.00=-30.86（kNm） 1.2VA

48、h+1.4VAp=1.24.35+1.426.45=42.25（kN）故行車(chē)道板的設(shè)計(jì)作用為：MA=-30.86（kNm） VA=42.25（kN）三截面設(shè)計(jì)配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算懸臂板根部高度h=14cm，凈保護(hù)層a=2cm。假設(shè)選用12鋼筋那么有效高度h0為： h0=h-a-d2=0.14-0.02-0.006=0.114（m）按照?公預(yù)規(guī)?條規(guī)：0Mdfcdbxh0-x2即：30.8618.41031.0 x0.114-x2解方程得：x=0.0158（m）驗(yàn)算 jgh0=0.5500.114=0.0627（m）x=0.0158（m）第四章 支座計(jì)算采用板式橡膠支座，其設(shè)計(jì)按?公預(yù)規(guī)?8.4條要求

49、計(jì)算。選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或梁臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來(lái)確定。對(duì)橡膠板應(yīng)滿足：j=Nabj假設(shè)選定支座平面尺寸ab=2121=441（cm2），那么支座形狀系數(shù)S為：S=l0al0b2tesl0a+l0bl0a=21-1=20（cm），l0b=21-1=20（cm），S=202020.544.1=9.075S12，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。式中：t中間層橡膠片的厚度，取t=0.5cm。橡膠板的平均壓應(yīng)力為j=10MPa，橡膠支座的剪變彈性模量Ge=1.0MPa常溫下，橡膠支座的抗壓彈性模量為：Ee=5.4GeS2=5.41.09.072=444.23（MPa）計(jì)算最大支座反力為N恒=179.99kN，N汽=