城市地铁与轻轨工程课程设计

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高架结构设计计算书

一设计资料

1 滑河特大桥位于0‰，R=10000m的曲线上。

2 本桥上采用Ⅰ型无渣钢轨，轨顶至梁顶建筑高度767mm。

3 本桥采用流线型圆端实体桥墩，一字型桥台，钻孔桩基础。

4 本组设计10-11桥墩及上部结构，高程108.05m以下部分采用C40混凝土。

5 结构形式：高架桥梁及其基础。

6 涉及作用：列车荷载，轴重14t。

7 10-11号桥墩净跨32.74m，用C40钢筋混凝土箱型梁。

二箱型梁体设计，计算书

1 荷载

1）荷载作用：轴重140KN

2）箱型梁结构自重：

2 材料及特性

本桥设计拟采用C40钢筋混泥土箱型梁，全长32.74米，使用使用主筋HRB338型钢筋，构造钢筋采用HRB235钢筋，主要参数如下表格所示。

3 梁的配筋计算

箱型梁的配筋和计算按照最不利荷载弯矩控制，本组有ABAQUS 软件计算得出，再三种情况下，当列车的作用在梁的正中间是弯矩最大，此时m KN M ∙=14520竖向集中荷载N N 38250=。

荷载重要性系数取为

1.00=γ，弯矩计算值m kN M M d ∙==145200γ，56.0=ξb 。 1) 截面设计

①箱梁底板受拉，底板配置受拉钢筋，受拉钢筋按地面一排来布置，此时转化为T 型梁进行计算截面如下图所示。取mm a s 60=，梁的有效高度

mm h 29196044625330=-+=，梁的受压翼缘有效宽度mm b b h b f h f 7040446*121688122'

=+=++='，mm h f 446'

=。

②判定截面类型

由公式)2(00f

f f cd d h h h b f M '-''≤γ判断截面类型

当mm h x f 446='=时，截面所能承受的弯矩设计值为：

()2/4462919446704018.4)2(0-⨯⨯⨯='-'' f

f f cd h h h b f >∙=m kN 155756m kN M d ∙=14520

0γ 由此可以判断出此截面为第I 类T 型梁。

③ 求解受压区高度x d f cd M x h x b f 00)2

(γ=-' 10614520)2

2919(704018.4⨯=-⨯x x 整理得， 8296376)2919(2=-x

解得 mm h mm x b 1634291956.0390=⨯=<=ξ

④ 求受拉钢筋面积

将mm x 39=带入公式：

s sd f cd A f x b f =' 求得所需钢筋截面面积为： 25.18042280

3970404.18mm f b f A sd f

cd s =⨯⨯='= 选取3225Φ（外径mm 35.8），提供的截面面积26.20105

mm A s = 混凝土保护层厚度取mm d mm c 8.3560=>=以及规定的最小保护层厚度mm 30。

钢筋布置所需的最小宽度mm mm b 85.540010508.3525602min

<=⨯+⨯= 故满足构造要求。 筋间距mm S n 7.18224

8.35256025400=⨯-⨯-= 2）截面复核

已设计的受拉钢筋中，3225Φ的面积为26.20105

mm A s =，mm a MPa f MPa f s sd cd 82.952/8.3560,280,4.18=+=== 则实际有效高度 mm h 18.288382.9544625330=-+=

① 判断截面类型

kN h b f f f cd 57.774467040

18.4=⨯⨯='' kN A f s sd 63.56.20105280=⨯=

由于>''f f cd h b f s sd A f ，故为第一类截T 型梁截面

② 求受压区高度x

由式 s sd A f =x b f f cd ' 得

mm h mm b f A f x f f cd s sd 44656.437040

4.186.20105280='<=⨯⨯='= 满足要求。 ③ 正截面抗弯承载力

)2

(0x h x b f M f cd u -'= m KN ∙=⨯⨯⨯=35635)95.82/2-2919(95.82704018.4 m kN m kN ∙>∙=1547031176 满足要求 又%2.0%47.01688

25336.20105min 0=>=⨯==ρρbh A s 满足要求。 综上所诉，截面复核满足构造要求。