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【例1】
钢筋混凝土简支T形梁桥,计算各梁在结构重力及汽车荷载、人群荷载作用下的设计内力。
【设计资料】
桥面净空:净—7+2×1m;
主梁跨径和全长,标准跨径:,
计算跨径:,
主梁全长;;
设计荷载:公路-级汽车荷载,人群荷载为3.1kN/m2;
结构重要系数;
材料规格:主梁纵向受力主筋采用HRB335钢筋,箍筋采用R235钢筋,主梁采用C35混凝土;
桥面铺装层厚度为8~10cm,容重为24kN/m3;
全桥每跨采用4根预制的钢筋混凝土T形梁,每根行车道板宽2.20m,沿主梁纵向布置5根横隔梁;
主梁及横隔梁容重为25kN/m3;
每侧的栏杆及人行道构件重量的作用力为4kN/m;
汽车荷载纵断面布置如图1所示。
图1汽车荷载纵向布置图
图2桥梁横断面图
图3桥梁纵断面图
图4T形梁横截面图
【解】
1、结构自重计算
(1)自重集度计算
主梁:
边主梁横隔板:主梁横隔板:
桥面铺装层:
人行道:
合计:
边主梁自重集度:
主梁自重集度:
(2)结构自重计算:
【简支梁承受的荷载集度为,简支梁长,其距离左端为的横截面上弯矩和剪力分别为:
】
计算得自重荷载作用下设计内力值如下:
边主梁主梁
0125.060132.56
293.1262.53310.6966.28
390.820414.260
2、偏心压力法计算人群、车辆荷载横向分布系数
【当位于第号梁轴上()时,对号主梁的总作用为:
,
荷载位置和梁位位于形心轴同侧时,取正好,反之取负号。】
(1)边主梁(号梁):
,,,,,;
;
;
绘出荷载横向分布系数影响线图如下:
图5偏压法计算号梁横向分布系数图式
设荷载横向分布系数影响线的零点到号梁位的距离为,由图中比例关系可得
解得
计算出各荷载作用点对应号梁荷载横向分布影响线上的竖坐标,如图5所示,从而可求出荷载横向分布系数。
汽车荷载
人群荷载
(2)主梁(号梁):
;
;
绘出荷载横向分布系数影响线图如下:
图6偏压法计算号梁横向分布系数图式
设荷载横向分布系数影响线的零点到号梁位的距离为,由图中比例关系可得
解得
计算出各荷载作用点对应号梁荷载横向分布影响线上的竖坐标,如图6所示,从而可求出荷载横向分布系数。
汽车荷载
人群荷载
3、人群荷载作用设计内力
【人群荷载视为均布荷载,与自重集度的求解方法
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