《装配式钢筋混凝土T型梁桥设计》.docx

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1、桥梁工程课程设计姓名：尚磊班级：2011级土木19班学号：20110165西南交通大学希望学院土木系二。一四年三月装配式钢筋混凝土T型梁桥设计1.基本设计资料11跨度和桥面宽度标准跨径：20m（墩中心距）。计算跨径：19.2m。主梁全长：19.65m。桥面宽度（桥面净空）：净7m（行车道）+2X1OnI（人行道）。12技术标准设计荷载：公路一II级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧6.5W/苏计算，人群荷载为3.5kN/。环境标准：I类环境。设计安全等级：二级。13主要材料混凝土：混凝土简支T形梁及横梁采用C40混凝土；桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土，下层为厚0060.13m的C30混凝土

2、，沥青混凝土重度按23kN?计，混凝土重度按25kNr3计。钢材：采用R235钢筋1.4构造形式及截面尺寸（见图1-1）IT桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）如阁所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为14m,宽18明桥上横坡为双向2%.坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。2.主梁的荷载横向分布系数计算2.1跨中荷栽横向分布系数如前所述，本例桥跨内设右五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的宽跨比为：B/1=9/19.65=0.458C0.5,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横叫分布系数2.1.1计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和1求主梁截面的重心位置X（见图1

3、-21）翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为则,cm=4.09cm(180-18)13j14018-iy(180-18)13+140182）抗弯惯性矩I为对于T形梁截面，抗扭惯性矩可近似按下式计算：式中bz一单个矩形截面的宽度和高度；C矩形截面抗扭刚度系数，由表3-2计算。m梁截面划分成单个矩形截面的个数。2-1主梁抗弯及抗扭惯性矩算图式（单位：cm）的计算过程及结果见表2-1o分块名称bJcfnticmtjbiCi翼缘板180130.070.33330.0013182腹板127180.140.30360.00224840.0035666即得/7=3.567x10-3”2.1.2计算抗扭修止：

4、系数对于本算例，主梁的问距相同，将主梁近似看成等截面，则得式中，G=0.4E;/=19.65m；，,=50.0035666w4=0.0178332w4;71=3.6m；r/1ff1VtdQ1=1.8n；0.0m；。,二一1.8机；幺二一3.6z；i=0.087716074o代入上式，计算得=0.92522.1.3按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值式中,=5,=2(3.6+1,8)m=32.4/加；表示单位荷载P=I作用于/号梁轴上时，i号梁轴上所受的作用。计算所得j的1列于表2-2内。表2-2值计算表梁号%72九%7,510.57010.38510.20.01495-0.170120.3

5、8510.29250.20.10750.015030.20.20.20.20.22.1.4计算荷载横向分布系数，绘制横向分布影响线图（见图2-3）,然后求横向分布系数。根据最不利荷载位置分别进行布载，布载时，汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m,人群荷载取35%N,栏杆及人行道板每延米重取65kNm,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。2-3横向分布系数计算图式（单位：Cm）各梁的横向分布系数：汽车荷载：人群荷载：人行道板：2.2梁端剪力横向分布系数计算（杠杆原理法）端部剪力横向分布系数计算图式见图2-42-4端部横向分布系数计算图式（尺寸单位：Cm）汽车荷载：人群荷载：3.作用效应计

6、算3.1永久作用效应3.1.1永久荷载：假定桥面构造各部分力平均分配给各主梁承担则永久荷载计算结果见表3-1表3T钢筋混凝土T形梁永久荷载计算表构件名构件尺寸/cm构件单位长度体积重度7%每延米重%主梁1800.46262511.5650H2II81r横隔梁中梁0.07253251.8132CT1-II5ia=I二边梁J1S0.03626250.9066桥面铺装180沥青混凝（厚3cm）0.054251.2420混凝土垫层（取平均厚度9.5cm）0.171254.27505.5170栏杆及人行道部分6人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的板重为：由于横向分布系数均相同，7=4,则作7H=

7、0.46.5JWm=2.6ANm,各梁的永久而后在汇总结果见表3-2表3-2各梁的永久荷载值梁号主梁横隔梁栏杆及人行道桥面铺装层总计1(5)11.5650.90662.45.51720.38862(4)11.5651.81322.45.51721.2952311.5651.81322.45.51721.29523. 1.2永久作用效应计算1）影响线面积计算见表3-3表3-3影响线面积计算表项目计算面积影响线面积M1/2W)=；x；x/=广=48.261_1IM1/4131312W=-Z=-=36.1921632WO=O(Wq=；xgxg=gx19.2=2.456)Vow=1=Ix19.2=9.

8、8252）永久作用效应计算见表3-4表3-4永久作用效应计算表梁号MyJkNmM/kNfnYaqWoWoqWo4VKqWo4V1(5)20.38848.2983.95320.3836.737.820.3889.200.3166886196346825802(4)21.29548.21027.7021.2936.770.621.2959.209.2226645219753282553321.29528.261027.706421.295236.19770.675321.29529.825209.22533.2可变作用效应3.2.1汽车荷载冲击系数计算：结构的冲击系数及结构的基频f有关，故应先计算

9、结构的基频，简支梁桥的基频简化计算公式为甘山G0.462625103,.11-2QQ./具中，me=-=kg/m=178899kgIm由于15/二/14故可由下式计算汽车荷载的冲击系数：3.2.2公路一H级均布荷载以、集中荷载P4及其影响线面积计算（见表3-5）：公路一II级车到荷载按照公路一I级车到而后在的0.75倍采用，均布荷载标准值?和集中荷载标准值Pk为计算弯矩时，Pk=310x（19.65-5）180x0.75KNm=178.95KN/m计算剪力时，pk=177.61.2KN=214.7按最不利方式布载可计算车道荷载影响线面积,计算过程见表3-5.其中VB的影响线面积取半跨布载方式为

10、最不利，WO=Jx19.65=2.456228表3-5公路一级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置qJkNmPJKNWoMI/21/2处7.875177.648.26M1/41/4处7.875177.636.19Vo支点处7.875213.129.825V1721/2处7.875213.122.456可变作用（人群）（每延米）q3.2.3可变作用弯矩效应计算（见表3-6表3-8）弯矩计算公式如下其中，由于只能布置两车道，故横向折减系数J=1O计算跨中和1/4处弯矩时，可近似认为荷载横向分布系数沿跨长方向均匀变化，故各主梁值沿跨长方向相同。表3-6公路一II级车道荷载产生的弯矩计算表梁号内力

11、1+4qJ(kNm)WoPJkN匕M(kNm)1M1/20.51311.3107.87548.26177.64.913846.3444M1/40.513136.193.684634.73242M1/20.456748.264.875753.3141MV40.456736.193.684564.96263MV20.448.264.875659.7889M1/40.436.193.684494.8216表3-7人群荷载产生的弯矩梁号内力qJ(kNm)WoM(kNrrf)My20.611248.2688.48951M1/40.6112336.1966.3579MV20.405748.2658.737

12、22M1/40.40573.36.1944.057713M1/20.448.2657.9120M1/40.438.1945.828永久作用设计及可变作用设计值的分项系数：永久荷载作用分项系数：九=12汽车荷载作用分项系数：=1.4人群荷载作用分项系数：基本组合公式为式中九一桥梁结构重要性系数，本例取1O9一在作用效应组合中除汽车荷载效应(含冲击力、离心力)的其他可变作用效应的组合系数，人群荷载的组合系数取为0.8.表3-8弯矩基本组合计算表单位(kNm)梁号内力永久荷载人群荷载汽车荷载弯矩荷载基本组合1M1/2983.953888.4895846.34442489.5120M1/4737.863466.3579634.73241866.96252M1/21027.706458.73727533.31412370.1195M1/4770.673344.05771564.96261777.43643M1/21027.706457.9120659.78892238.0289M1/4770.673345.828494.82161681.71743.2.4可变作用的剪力效应计算：在可变作用剪力效应计算时，应计入横向分布系数沿桥跨