装配式简支T形梁桥课程的设计.docVIP

装配式简支T形梁桥课程设计 一、设计内容 根据结构图所示的一孔标准跨径为Lb=25m的T形梁的截面尺寸，要求对作用效应组合后的最不利的主梁（一根）进行下列设计与计算： 1、行车道板的内力计算； 2、主梁内力计算； 二、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、设计荷载：公路-Ⅱ级，人群3.5kN/m2。 3、材料： 材 料 规 格 内 容 钢 筋 HRB335（原Ⅱ级） 主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋 R235（原Ⅰ级） 箍筋 混凝土 C25 主梁 C30防水 桥面铺装 表1 钢筋技术指标 种 类 弹性模量 抗拉设计强度 抗压设计强度 标准强度 HRB335钢筋（MPa） 2.1×105 235 235 235 R235钢筋（MPa） 2.0×105 335 335 335 表2 混凝土技术指标 种 类 设计强度（MPa） 标准强度（MPa） 弹性模量 （MPa） 轴心抗压 轴心抗拉 轴心抗压 轴心抗拉 C25 11.5 1.23 16.7 1.90 2.85×104 C30 13.8 1.39 20.1 2.10 3.00×104 4、结构尺寸图： 主梁：标准跨径Lb＝25m（墩中心距离）。 计算跨径L＝24.50m（支座中心距离）。 预制长度L’＝24.95m（主梁预制长度）。 横隔梁5根，肋宽15cm。 主梁横截面细部尺寸如图。 桥梁纵向布置图（单位：cm） 桥梁横断面图（单位：cm） T型梁尺寸图（单位：cm） 本桥为公路简支梁桥，双车道，行车道宽度为7m，人行道宽度为1.0m，主梁为装配式钢筋混凝土简支T梁，桥面由五片主梁组成，主梁之间的桥面板为铰接，沿梁长设置5道横隔梁，横隔梁的平均厚度为15.0cm。 设计方案： 一、主梁内力计算 (一)、恒载内力计算： 1、恒载集度计算： 主梁截面面积：[（0.08+0.14）×0.8]/2×2+0.2×1.4=0.456 m2 主梁自重：g1边=g1中=0.456×25=11.4 KN/m 横隔梁折算荷载： 桥面铺装： 栏杆和人行道： 合计：边主梁： 中主梁： 2、恒载内力计算结果如表3： 表３ 恒载内力计算 边主梁 中主梁 (二)、活载内力计算： 1、冲击系数： (1)主梁的抗弯惯性矩： 行车道板的平均厚度为： 截面重心位置： 惯性矩： 总抗弯惯性矩： (2)冲击系数： 因为， 所以， 2、荷载横向分布系数计算： 按《桥规》规定，汽车荷载距人行道不小于0.5米，针对各主梁进行最不利位置布载，可计算出各主梁荷载横向分布系数。其中用杠杆法求支点截面的横向分布系数,用刚性横梁法求跨中截面的横向分布系数,本桥各根梁的横截面相同，梁数n=5，梁间距为1.8m。（荷载布置所示） (1)计算1(5)号梁的荷载横向分布系数： 当荷载位于支点处时，由杠杆法得： 当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得： 1#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为： 按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值为负，故不布置荷载。 (2)计算2（4）号梁的荷载横向分布系数 当荷载位于支点处时,由杠杆法得: 当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得： 2#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为： 按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值 为负，故不布置荷载。 ⑶计算3号梁的横向分布系数 当荷载位于支点处时,由杠杆法得： 当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得： 3#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为： 按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值 为正，故两侧均布置荷载。 3、各主梁的荷载横向分布系数如表4： 表４ 主梁的荷载横向分布系数 荷 载 1# 2# 3# 跨中 mc 汽 车 0.4526 0.500 0.200 人 群 0.6600 0.428 0.200 支点 mo 汽 车 0.250 0.500 0.594 人 群 1.125 0.000 0.000 荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化按下述方法进行：跨中部分采用不变的跨中荷载横向分布 系数mc，从第一根内横隔梁起向支点荷载横向分布系数mo过渡。在实际应用中，当求跨中，1/4截面处的弯矩和剪力时，一般为了简化计算，均采用不变的mc ；在计算梁端支点剪力时，在主要荷载所在端需考虑荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化，而离主要荷载较远一端，由于相应影响线的竖标值显著减少，则可近似地取用不变的mc来简化计算。 4、计算各活载作用下中主梁及边主梁支点,跨中及L/4处的剪力弯矩值 (1)中主梁及边主梁荷载横向分布系数，如表5