《装配式钢筋混凝土T型梁桥设计》.docx
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0060. 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. 458<C0. 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+140×18×122(180-18)×13 + 140×18cm = 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. 140. 30360. 00224840.0035666即得 r = 3.567×103m42.1.2 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. 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；J"o = 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. 3836.737.820. 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，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频简化计算公式为甘心 G 0.4626×25 ×103 7 /1 1 ,7 onn 7 /其中，根° = 一 =-依/机=1178.899 kg m8v.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)WoPm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
