《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1.1跨度和桥面宽度标准跨径:20m（墩中心距）。计算跨径：19. 2mo主梁全长：19. 65mo桥面宽度（桥面净空）：净7m（行车道）+2XLOnI（人行道）。1. 2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. 5kNm2计算，人群荷载为3.5kNm20环境标准：I类环境。设计安全等级：二级。L3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006

2、0. 13m的C30混凝土，沥青混凝 土重度按23kNm3计，混凝土重度按25kNW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1-1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.4m,宽 L 8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/l = 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

3、主梁的抗弯及抗扭惯性矩I和L求主梁截面的重心位置x（见 图1-2D翼缘板厚按平均厚度计算，其平均板厚为则,(180-18)x1313 一C10 140X+14018122(180-18)13 + 14018cm = 41.09cm2）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一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2-1 o分块名称bi cmticmtjbiCi翼缘板180130. 070. 33330.0013182腹板127180.

4、 140. 30360. 00224840.0035666即得 r = 3.567103m42.1.2 计算抗扭修止：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、l式中，G=O. 4E; /19. 65加；i 5 X 0. 0035666 ir；4=O. 0178332 r4 ； 3. 6 n ； IIVIlv VTla2 二 1 8 m ；=0. O m ；1.8m； 3.6m；08771607o代入上式，计算得8=0.92522.1.3 3按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值式中,n=5, =2 X (3.6 +1,82)根2=32. 4祖2 ；力表示单位荷载P=I作

5、用于/号梁轴上时，号梁轴上所受的作用。计算所得 的久列于表2-2内。表2-2 /值计算表梁号%利%10. 57010. 38510. 20.01495-0. 170120. 38510. 29250. 20. 10750.015030.20.20. 20. 20. 21.1 .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05m,人群荷载取3.5利,栏杆及人行道板每延米重取1.5 kNm,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：CnI）各梁的横向分布系

6、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：Cnl）汽车荷载：人群荷载：3.作用效应计算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3-1钢筋混凝 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/ m3重度7%每延米重/KN/ /m主梁：0. 46262511. 5650/联I二1I横隔梁中梁0.07253251.8132C yLJ00 IO rH I边梁0.03626250. 9066180、沥青混

7、凝土（厚3cm）0. 054251.2420LOL,-. S ,-.X-j-.7. -IIJ* J桥面铺装!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，二0.4,则作板q = 0.4x6.5g = 2.6ANzn,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.

8、 5651. 81322. 45. 51721. 29523. 1.2永久作用效应计算D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1/2L；Jo = 93 =4826M 1/413/73/20CW l = = 36.19 w 2 1632K/2Wo = 0(W0广；X g X ； = ； X 19.2 = 2.456)VoIW = gx = gxl9.2 = 9.8252）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MyJkN mMy kN mvJkNqWoWoqWoWoqWoWo1(5)20. 38848.2983. 95320. 3836.737.8

9、20. 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，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频简化计算公式为甘心 G 0.462625 103 7 /1 1 ,7 onn 7 /其中，根 = 一 =-依/机=1178.899 kg m8v.

10、d 1由于1. 5Hz/14/故可由下式计算汽车荷载的冲击系数：3. 2. 2公路一11级均布荷载/、集中荷载Pfc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，P = 360180（19.65-5） + 180 0.75KN/m = 178.95KN/m50 5计算剪力时， p = 177.6xl.27QV = 214.73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Vm的影响线面积取半跨布载方式为最不利，wo = - = -19.65 = 2A56 2 2 8表

11、3-5公路一II级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置qJkNmPjKNWo1/2L/2处7.875177.648.26M1/4L/4处7.875177.636. 19Vo支点处7.875213. 129. 825V12L/2处7.875213. 122.456可变作用（人群）（每延米）q人3. 2.3可变作用弯矩效应计算（见表3-6S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 = LO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71 + qJ(kNm)WoP

12、m匕M(kN ni)11/20. 51311. 3107. 87548.26177.64.913846.3444M 1/40. 513136. 193.684634.732421/20. 456748.264.875753.3141M 1/40. 456736. 193.684564.962631/20.448.264.875659.7889M 1/40.436. 193.684494.8216表3-7 人群荷载产生的弯矩梁号内力7qJ(kNm)M(Wm)21 1/20.611248.2688. 48951M 1/40.6112336. 1966. 3579d 1/20. 405748.2658. 73722M 1/40. 40573.36. 1944.057713d 1/20.448.2657.9120M 1/40.438. 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：=i.2汽车荷载作用分项系数：/ =14人群荷载作用分项系数：基本组合公式为式中/一桥梁结构重要性系数，本例取1.09,一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