钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计.doc

河南理工大学桥梁工程课程设计  PAGE \* MERGEFORMAT 22 钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计 一、设计资料 1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。 2、主梁跨径和全长 标准跨径：L=20m（墩中心距离）。 计算跨径：L=19.6m（支座中心距离）。 实际长度：L’=19.95m（主梁预制长度）。 3、设计荷载 公路-II级，人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m. 4、材料 混凝土：C25，桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土，体积质量取24kN/m3，钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。 5、结构尺寸 横隔梁5根，肋宽15cm。 桥梁纵向布置图（单位：cm）15 1995 1951 484 484 484 484 180 180 180 180 100 100 700 12 8 桥梁横断面图（单位：cm） 180 140 120 8 14 20 T型梁尺寸图（单位：cm） 6、计算方法 极限状态法 7、设计依据 (1) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG –D60-2004）。 (2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG –D60-2004）。 二、行车道板的计算 (一)计算模式 行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应 1．每延米板上的恒载g 桥面铺装： T梁翼缘板自重： 每延米跨宽板恒载合计： 2．永久荷载产生的效应 弯矩： 剪力： 3．可变荷载产生的效应 以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载 根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度及长度以及平均板厚H=0.5(8+14)=11： 顺行车方向轮压分布宽度： 垂直行车方向轮压分布宽度： 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： 单轮时： 根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数： 作用于每米宽板条上的弯矩为： 单个车轮时： 取最大值： 作用于每米宽板条上的剪力为： 4．基本组合 根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽： 故行车道板的设计作用效应为： 三、主梁的计算 (一)主梁的荷载横向分布系数 1．跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算，考虑主梁抗扭刚度修正) (1)主梁的抗弯惯矩及抗扭惯矩 平均板厚： 主梁截面的重心距顶缘距离： T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和： 顶板：，查表得 腹板：，查表得 (2)抗扭修正系数 根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》3.1.6条， (3)各主梁横向分布系数 1号主梁的横向影响线 具体见下图 1号主梁横向影响线 2号主梁的横向影响线 同理可求得3号主梁的影响线，由于结构对称，4号主梁的影响线与2号主梁影响线对称，5号主梁的影响线与1号主梁影响线对称. 2号主梁横向影响线 3号主梁横向影响线 对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数，加载的位置见下图 1号主梁最不利加载 2号主梁最不利加载 3号两的横向影响线为直线，可直接计算 对于公路II级 1号主梁的横向分布系数： 2号主梁的横向分布系数： 3号主梁的横向分布系数： 对于人群 1号主梁的横向分布系数： 2号主梁的横向分布系数： 3号主梁的横向分布系数： 对于人行道板和栏杆 1号主梁的横向分布系数： 2号主梁的横向分布系数： 3号主梁的横向分布系数： 2．梁端剪力横向分布系数(根据杠杆法计算) 1号主梁加载 2号主梁加载 3号主梁加载 对于公路II级 1号主梁的横向分布系数： 2号主梁的横向分布系数： 3号主梁的横向分布系数： 对于人群 1号主梁的横向分布系数： 2号主梁的横向分布系数： 3号主梁的横向分布系数： (二)作用效应计算 1．永久作用效应 (1)永久荷载 假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担 主梁： 横隔板： 中梁：kN∕m 边梁：×(1.06+1.12)×0.8×0.15×25×5÷19.6＝0.83kN∕m 桥面铺装：0.08×1.8×24=3.46kN∕m 人行道板及栏杆按照5.5kN/m来计算，根据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为： 1号主梁：0.4×5.5=2.2kN∕m 2号主梁：0.4×5.5=2.2kN∕m 3号主梁： 各梁的永久荷载为： 1号主梁：11.4+0.83+3.46+2.2=17.89kN∕m 2号主梁：11.4+1.67+3.46+2.2=18.73kN∕m 3号主梁：11.4+1.67+3.46+2.2=18.73kN∕m (2)永久作用效应计算 1号主梁 跨中弯矩： 支点剪力： 2号主梁 跨中弯矩： 3号主梁 跨中弯矩： 支点剪力： 2．可变作用效应 (1)汽车荷