跨径20m钢筋混凝土简支梁桥教学规划计算书

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20米跨径装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算示例

20米跨径装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算示例

装配式钢筋混凝土简支T 型 梁桥(包括桥墩)计算示例第Ⅰ部分 钢筋混凝土简支T 型梁桥的计算一、设计资料 1.桥面净空二级公路,设计时速60h km ,车道宽度为2×3.5+2×0.75m2.主梁路径和全长标准路径:=b l 20.00m (墩中心距离);计算跨径:=l19.50 m (支座中心距离);主梁全长:=全l 19.96 m (主梁预制长度)。

3.设计荷载公路-Ⅱ级,人群荷载为32m kN4.材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用I 级钢; 混凝土:25C 。

5.计算方法极限状态设计法 6.结构尺寸参考原有标准图尺寸,选用如图l 所示,其中横梁用五根。

7.设计依据(1)《公路桥涵设计通甩规范》(JTG 060-2004),简称“桥规”;(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 064-2004),简称“公预规”;二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G —M 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩XI 和TXI求主梁截面的重心位置(图2)xa :平均板厚()cm h 11148211=+=cm a x 2.411301811)18160(1301811)18160(2130211=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=232112.411114211142121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯=x I232.4121301301813018121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+424106275.66627500m cm -⨯==T 形截面抗矩惯柑近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:TXI =3ii i tb c ∑式中:i c ——为矩形截面抗任刚度系数(查表); ib 、it ——为相应各矩形的宽度与厚度。

查表可知:069.060.111.011==b t ,11=c151.0)11.03.1(18.022=-=b t ,301.02=c故:43331080.218.019.1301.011.06.131m I TX -⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯矩:m b I J X X 44210142.416010628.6--⨯=⨯==cm m b I J TX TX 4421075.11601080.2--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ计算(图3):横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b L 4.66.144=⨯=⋅=L()m c 35.215.085.421=-=cm h 100=',cm m b 1515.0=='图1(尺寸单位:cm )367.040.635.2==l c根据l c比值可查附表○1 求得c λ=0.548所以λ=0.548×C=0.548×2.35=1.29m求横梁截面重心位置b h h h b h h h a y''+'⋅'⋅'+⋅⋅=1112222λλm 21.00.115.011.029.120.115.021211.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=横梁的抗弯和抗扭惯矩y I 和Ty I :y I =121⨯2λ×h 31+22'''3''211)2(121)2(y y a h h b h b h a h -++-λ2323)21.02.1(0.115.00.115.0121)211.021.0(11.029.1211.029.12121-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯=32223111h b c h b c I Ty += 1.0031.085.411.011<==b h ,查表得 ,311=c 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取c 611=298.0,1705.0)11.000.1(15.0222==-=c b h 查表得故3315.089.0298.085.411.061⨯⨯+⨯⨯=Ty J 图3=433310971.110895.010076.1m ---⨯=⨯+⨯单位抗弯及抗扭惯矩yJ 和:Ty Jcmmb I J y y 442110664.010085.1022.3--⨯=⨯⨯==cmm b I J Ty Ty 453110406.010085.410971.1--⨯=⨯⨯==(3)计算抗弯参数θ和扭弯参数α:324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯==--y x PJ J l B θ式中:B ——桥宽的一半;P l ——计算跨径。

计算书(20m简支空心板梁)

计算书(20m简支空心板梁)

1 绪论1.1 概述1.1.1 简支梁桥概述由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。

属于静定结构。

是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。

其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。

1.1.2 简支梁桥受力特点简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。

桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:1) 简支板桥。

简支板桥主要用于小跨度桥梁。

按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。

按其横截面形式主要分为实心板和空心板。

根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.0m,实心板的跨径范围为1.5-8.0m,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。

2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。

简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。

中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。

在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。

3)箱形简支梁桥。

箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。

尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。

1.1.3 预应力混凝土简支梁桥在我国的发展我国修建预应力混凝土连续体系梁桥最早在铁路部门,1966 年在成昆线用悬臂拼装法建成国内第一座预应力混凝土铰接连续梁桥――旧庄河桥,跨24m+48m+24m。

第一座预应力混凝土连续梁桥是1975 年建成的北京枢纽东北环线通惠河桥,跨度26.7m+40.7m+26.7m。

1979 年9 月建成兰州黄河桥(47m+3×70m+47m)为悬臂浇筑的分离式双室箱梁桥,进一步推动了预应力混凝土连续梁的修建和发展。

此后,相继建成湖北沙洋汉江公路桥,云南怒江桥,台州灵江桥等一大批特大跨公路连续梁桥。

20米跨简支t梁课程设计

20米跨简支t梁课程设计

第一章、设计资料标准跨径 20m,计算跨径 19.50m,主梁全长 19.60 m,28 孔简支T形梁桥,桥梁横断面及尺寸如下图,桥面净空:净-7+2×1.5m,设计荷载为公路—Ⅱ级,结构重要性系数为 1,主筋采用 HRB400 钢筋,箍筋采用 R335 钢筋,主梁采用 C30 混凝土,试针对该桥的一概主梁进行配筋设计。

第二章、内力计算经比较弯矩以 1 号边梁控制设计,剪力以 2 号梁控制设计。

为安全考虑,全桥均按下列 内力设计: 弯矩组合设计值:跨中截面.41824.3052l d M KN m =•剪力组合设计值:支点截面 Vd.o=590.87kN跨中截面 Vd.l/2=117.04kN第三章、正截面承载力设计1.查材料强度表HRB400 钢筋抗拉强度标准值 fsk=400MPa ,抗拉强度设计值ƒsd=330MPa , 相对界限受压区高度ξb=0.53,HRB335 钢筋抗拉强度标准值ƒsk=335MPa ,抗拉强度设计值ƒsd=280MPa , C30 混凝土抗压强度标准值ƒck=30MPa ,抗压强度设计值ƒcd=13.8MPa, 抗拉强度设计值ƒtd=1.39MPa2.根据跨中截面正截面承载能力极限状态计算要求,确定纵向受拉钢筋数量。

1)拟采用焊接钢筋骨架配筋,设as=100mm ,则 ho=1500-100=1400mm 2)翼缘计算宽度 bf 按下式计算,并取其中较小者:195006500331580121500f f f L b b b b f '''⎧⎫≤==⎪⎪⎪⎪≤⎨⎬⎪⎪'≤+=⎪⎪⎩⎭1500140801102f f b h ''=+== 3.判断截面类型0066211012394.09081013.8150011012002607.16102f d cd f f h r M f b h h ⎛⎫'⎪'''⎪⎪⎝⎭≤-⎛⎫⨯⨯≤⨯⨯⨯-=⨯ ⎪⎝⎭故应按第一类 T 形计算。

跨径20m钢筋混凝土简支梁桥课程设计计算书

跨径20m钢筋混凝土简支梁桥课程设计计算书

桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1二.主梁翼缘板计算-----------------------------2三.活载横向分布系数的计算---------------------2四.主梁内力计算-------------------------------4五.横隔梁内力计算-----------------------------7六.挠度计算-----------------------------------9七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm 4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2纵断面图 (单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及内力桥面铺装为3c m厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 k N/m3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ k N/m合计: 6.5=∑=i g g kN/m② 每延米板条的恒载内力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=, 图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Apμ kN3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n =5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(m a a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯=解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:c m)2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=g kN/m 横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g k N/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g k N/m (2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=表4 恒载内力2.活载内力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u)=1.3 公路Ⅰ级 q k=10.5kN /m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位c m)(2)4l处弯矩: ()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。

20米简支梁计算书-62页文档资料

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20m简支梁桥计算书1、毛截面几何特性计算1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标桥跨布置:10⨯20.0 m,桥梁全长206.04 m。

跨径:标准跨径:20.00 m计算跨径:19.3m。

桥面总宽:15.0 m,横向布置为0.5 m(防撞护栏)+14.0 m(行车道)+0.5 m(防撞护栏。

)设计荷载:公路-Ⅱ级1.1.2 材料规格预应力钢筋17⨯钢绞线,直径15.2mm;非预应力钢筋采用335,235HRB R;空心板块混凝土采用C40;桥面铺装采用C40防水混凝土。

1.2 截面几何尺寸图1.2.1桥面横断面布置图图1.1 横断面图1.2.2板块结构几何尺寸(a) 中板跨中截面(b) 中板支点截面(c) 边板跨中截面(d) 边板支点截面图1.2 截面几何尺寸图1.3 毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的巨型计算,然后与图2.2中所示的挖空面积叠加,叠加时挖空部分按负面积计算,最后再用AutoCAD计算校核。

表1-1 毛截面几何特性计算结果截面位置中板跨中截面边板跨中截面中板支点截面边板支点截面截面形式面积0.622900.765900.675800.79235抗弯惯矩0.057060.072650.061250.07404抗扭惯矩0.112860.122430.125370.12883形心X值0.620000.776070.620000.75127形心Y值0.429170.495160.450000.50184计算参数D0.104340.091740.107200.094162、内力计算及组合2.1永久作用效应计算2.1.1 空心板自重(第一阶段结构自重)1g1 g =A 07659025191475γ=⋅⨯=⋅g (kN/m)2.1.2 桥面系自重(第二阶段结构自重)2g桥面铺装采用等厚度的18cm 的C40混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:0.18152567.5⨯⨯=(kN/m)为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:267.5g =6.13611=(kN/m) 2.1.3 铰缝自重(第二阶段结构自重)3g因为铰缝自重可以近似看成C40混凝土来算,因此其自重为: 由此得空心板每延米总重力g 为:119.1475g g I ==(kN/m)(第一阶段结构自重)23 6.1360.8867.022g g g ∏=+=+=(kN/m)(第二阶段结构自重)19.14757.02226.1695g g g g I ∏=∑=+=+=(kN/m)由此可计算出简支空心板的恒载(自重效应),计算结果见表2-1。

钢筋混凝土桥梁计算课程设计计算书

钢筋混凝土桥梁计算课程设计计算书

钢筋混凝土桥梁计算一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。

主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高100cm ),桥梁横截面布置见图1。

80015035035013020100090201830821304825251.5%1.5%图 1 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、厚0.20m 。

桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。

横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。

3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征 4.材料 1)梁体:主梁混凝土:C35; 横梁混凝土:C30; 钢筋混凝土容重:25kN/m 3 2)钢筋主 筋:热轧HRB335钢筋; 构造钢筋: 热轧R235钢筋 3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m 3 ;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3 4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》 5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》二、主梁的计算 (一)主梁内力计算 1.恒载内力计算(1)计算各主梁的恒载集度 主梁:kN/m53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=g kN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯= 对于中主梁(kN/m)06.153.02g 12=⨯=桥面铺装层)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道)kN/m (2/626g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载g 为∑=+++==)kN/m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为)kN/m (17.19203.306.108.13g 1=+++= (2)荷载内力计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力: )(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅= )2(22x l g gx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表2内 表2 边(中)主梁的恒载内力2.活载内力计算(1)a.荷载位于支座处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1/2和三号梁的荷载横向影响线如图2 ①②③所示图2 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)根据《桥规》(JPG D60)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。

20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书

20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书

20m钢筋混凝土T型简支梁桥上部结构计算书一、基本设计资料1.设计资料(1)跨度和桥面宽度标准跨径:20m(墩中心距)计算跨径:19.5m主梁全长:19.96m桥面宽度:净7m(行车道)+2×1.0m(人行道)(2)技术标准设计荷载:公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载取3kN/m2环境标准:Ⅰ类环境设计安全等级:二级(3)主要材料混凝土:混凝土简支T型梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装采用0.03m 沥青混凝土,下层为0.06~0.13m厚C30混凝土。

沥青混凝土重度按23kN/m3计算,混凝土重度按25kN/m3计算。

钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋。

(5)横断面布置形式本桥上部结构由5片高为1.4m,宽1.8m的T梁组成,桥上横坡为双向2%,坡度由C30混凝土桥面铺装控制;设有5根横梁(见图1)。

18/218181996/2487.5487.5231102%2%6厚C30混凝土4厚沥青混凝土110180180********1401610100700100图1 桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm )如图8-1所示,全桥共由5片T 型梁组成,单片T 型梁高为1.4m ,宽1.8m ;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。

8.2主梁的计算8.2.1 主梁的荷载横向分布系数计算1.跨中荷载横向分布系数如前所述,本例桥跨内设有五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的宽跨比为:5.0462.05.19/9/<==l B ,故可以按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m 。

(1)计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I 和T I :1)求主梁截面的重心位置x (见图8-2)翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为()cm cm h 131610211=+⨯=则,()()cm cm x 09.411814013181802140181402131318180=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=图8-2 主梁抗弯及抗扭惯性矩计算图式(单位:cm )2)抗弯惯性矩I 为()()442323877160709.412140140181401812121309.4113181801318180121cm cm I =⎥⎥⎦⎤⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⎢⎣⎡⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:∑==mi i i i T t b c I 13式中 i b 、i t ——单个矩形截面的宽度和高度 i c ——矩形截面抗扭刚度系数m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数T I 的计算过程及结果见表8-1。

20m简支梁桥计算书

20m简支梁桥计算书
913.87
252.53
126.27
0
2.2可变作用效应计算
本桥汽车荷载采用公路—Ⅱ级荷载,它由车道荷载组成。《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。
2.2.1 汽车荷载横向分布系数计算
根据截面几何尺寸特点,利用《桥梁结构电算程序设计》,得出各板的横向分配影响线竖标值见表2-2。
表2-2各板的横向分配影响线竖标值表
代入数据有:
=214.21(kN)
图2.6简支空心板支点截面内力影响线及加载图
可变作用效应汇总表2-5中:
表2-5可变作用效应汇总表
跨中弯矩M( )
剪力V(kN)
跨中
L/4处
跨中
L/4处
支点
车道
荷载
两行
汽车
不计冲击系数
525.88
394.52
56.14
64.38
171.62
计入冲击系数
656.25
492.33
0.10434
0.09174
0.10720
0.09416
2、内力计算及组合
2.1永久作用效应计算
2.1.1空心板自重(第一阶段结构自重)
(kN/m)
2.1.2桥面系自重(第二阶段结构自重)
桥面铺装采用等厚度的18cm的C40混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:
(kN/m)
为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:
214.21
承载能力极限状态
基本组合
(1)
1462.18
1096.64
0
151.52
303.04
(2)
918.75
689.26
98.08

20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(2)

20米装配式钢筋混凝土简支T型梁桥(2)

20⽶装配式钢筋混凝⼟简⽀T型梁桥(2)三明学院建筑⼯程学院课程设计20⽶装配式钢筋混凝⼟简⽀T型梁桥上部结构设计及计算专业:道路与桥梁课程:《桥梁⼯程》学号:学⽣姓名:指导教师:完成期限:2013-10-25——2013-11-01⼀、设计资料 (1)⼆、设计内容及要求 (2)三、设计正⽂ (2)(⼀)恒载内⼒计算 (4)(⼆)活载内⼒计算 (4)(三)荷载组合计算 (5)1.2.1⽤“杠杆法”计算荷载位于⽀点处各主梁的荷载横向分布系 (5)1.2.2⽤“修正刚性横梁法”计算荷载位于跨中时各主梁的荷载横向分布系数 (6)1.2.3计算主梁在荷载作⽤下跨中截⾯、⽀点和L/4截⾯的弯矩和剪⼒ (10)1.3主梁内⼒组合 (21)2、配筋计算及强度验算 (26)四、主要参考⽂献 (28)五、图纸 (29)⼀、设计资料1、桥⾯净宽:净-7(车⾏道)+2×0.75(⼈⾏道)。

2、主梁跨径和全长标准跨径:Lb=20m(墩中⼼距离)。

计算跨径:L=19.5m(⽀座中⼼距离)。

预制长度:L’=19.96m(主梁预制长度)。

3、4、设计荷载公路-I级,⼈群3.0kN/m2。

4、桥⾯铺装:3厘⽶厚的沥青混凝⼟⾯层(重度为21KN/m3)和平均厚9厘⽶的防⽔砼,重度25KN/m35、6、材料(1)(2)混凝⼟技术指标(T形主梁、桥⾯铺装(防⽔)为C30,栏杆、⼈⾏道为C25.6、结构尺⼨横隔梁5根,肋宽15cm。

桥梁纵向布置图(单位:cm)桥梁横断⾯图(单位:cm)7、设计依据①.《桥梁⼯程》范⽴础主编,⼈民交通出版社;②.《公路通⽤桥涵设计规范》(JTGD60-2004);③.《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》(JTGD62-2004,简称《公预规》;④.《结构设计原理》叶见曙主编,⼈民交通出版社;⑤.《公路桥梁设计丛书—桥梁通⽤构造及简⽀梁桥》胡兆同、陈万春编着。

⼆、设计内容及要求按照相关规范,进⾏⼀跨钢筋混凝⼟简⽀T梁的横断⾯设计、内⼒计算和强度验算。

标准跨径20m简支T型梁桥设计

标准跨径20m简支T型梁桥设计
(1)恒载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担
钢筋混凝土T形梁的恒载计算表3
构件名
构件简图及尺寸(cm)
单元构件体积及算式(m3)
容重
每延米重量


16
130
8
18
71
160
25



15
130
89
100
25




2
9
160
沥青混凝土:0.02 1.60=0.032
混凝土垫层(取平均厚9cm):
1.06
0.98
0.94
0.83
1.08
0.88
0.64
0.40
0.18
0.99
0.63
0.23
-0.16
-0.54
0.91
0.39
-0.17
-0.62
-1.14
0.83
0.18
-0.55
-1.13
-1.77
用内插法求各梁位处值(图4)
1 、5 梁
K´=K3b/4+(Kb-K3b/4) 0.2
=0.2Kb+0.8K3b/4
极限状态法
(六)结构尺寸
参考原有标准图尺寸,选用如图1所示,其中横梁用五根。
(七)设计依据
(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),简称“桥规”
(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG62-2004),简称“公预规”
(3)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
0.018
0.009
0.001
-0.008
-0.013

计算书20m简支空心板梁

计算书20m简支空心板梁

1 绪论1.1 概述1.1.1 简支梁桥概述由一根两端分别支撑在一个活动支座和一个铰支座上的梁作为主要承重结构的梁桥。

属于静定结构。

是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。

其构造简单,架设方便,结构内力不受地基变形,温度改变的影响。

1.1.2 简支梁桥受力特点简支梁桥是静定结构,其各跨独立受力。

桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型:1) 简支板桥。

简支板桥主要用于小跨度桥梁。

按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥;装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。

按其横截面形式主要分为实心板和空心板。

根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图,通常每块预制板宽为1.0m,实心板的跨径范围为1.5-8.0m,主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝土空心板的跨径范围为6—13m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。

2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。

简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。

中小跨径在8-12m时,采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20-50m时,多采用预应力混凝土简支梁桥。

在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面。

3)箱形简支梁桥。

箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥。

尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。

1.1.3 预应力混凝土简支梁桥在我国的发展我国修建预应力混凝土连续体系梁桥最早在铁路部门,1966 年在成昆线用悬臂拼装法建成国内第一座预应力混凝土铰接连续梁桥――旧庄河桥,跨24m+48m+24m。

第一座预应力混凝土连续梁桥是1975 年建成的北京枢纽东北环线通惠河桥,跨度26.7m+40.7m+26.7m。

1979 年9 月建成兰州黄河桥(47m+3×70m+47m)为悬臂浇筑的分离式双室箱梁桥,进一步推动了预应力混凝土连续梁的修建和发展。

此后,相继建成湖北沙洋汉江公路桥,云南怒江桥,台州灵江桥等一大批特大跨公路连续梁桥。

跨径20m钢筋混凝土简支梁桥课程设计计算书(推荐文档)

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桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1 二.主梁翼缘板计算-----------------------------2 三.活载横向分布系数的计算---------------------2 四.主梁内力计算-------------------------------4 五.横隔梁内力计算-----------------------------7 六.挠度计算-----------------------------------9 七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25 梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm 腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2 纵断面图(单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及内力桥面铺装为3cm 厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 kN/m3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ kN/m合计: 6.5=∑=i g g kN/m ② 每延米板条的恒载内力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN ,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=, 图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Apμ kN3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(m a a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯=解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:cm )2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η 524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=g kN/m横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g kN/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m 栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m 作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g kN/m (2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=2.活载内力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u )=1.3 公路Ⅰ级 q k =10.5kN/m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位cm )(2)4l处弯矩: ()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。

桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支梁设计

桥梁工程课程设计钢筋混凝土简支梁设计

《桥梁工程》课程设计钢筋混凝土简支梁设计计算说明书学院:土木工程专业:土木工程班级: 09级土木2班姓名:张强学号:0917010197指导老师:李永河。

孙卓目录第一部分设计资料 (3)1。

结构形式及基本尺寸 (3)2.桥面布置 (3)3.主梁 (3)4.材料 (4)5。

设计荷载 (4)6。

设计规范及参考书目 (4)第二部分设计要求 (5)1.恒载内力计算 (5)2.设计活载内力计算 (5)3.计算 (5)4.配筋计算、设计及验算 (5)第三部分成果要求 (6)第四部分设计计算书 (6)一、恒载内力计算 (6)(1)恒载集度 (7)(2)荷载内力 (8)二、活荷载内力计算 (9)(1)有关系数及人群荷载 (9)(2)简支梁内力影响线面积 (11)(3)计算荷载横向分布系数 (12)(4)活载内力计算 (17)(5)计算主梁活载剪力 (19)1.计算主梁跨中截面活载剪力 (19)2.计算主梁支点截面活载剪力 (19)1 )计算支点截面汽车荷载最大剪力 (19)三、内力组合 (21)四、截面配筋计算及验算 (25)(1)用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值 (25)(2)用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值(梁跨中截面) (25)(3)截面钢筋计算 (26)(4)腹筋的计算 (29)第一部分 设计资料1。

结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m,总宽10m.主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm,高110cm),桥梁横截面布置见图1.80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%半跨中截面半支点截面图 1—1简支梁桥横截面布置(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1。

钢筋混凝土简支梁桥设计计算书(24页)_yg_secret

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目录:一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度 --------------------------------------21.2各主梁的恒载在各控制截面 --------------------------------------2二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数 ------------------------3 2.2计算各号梁位于跨中处的荷载横向分布系数 ------------------------4 2.3画出各控制截面的内力的影响线 ----------------------------------52.4计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力 ----------------------------6三、荷载组合1.1分别计算各主梁在各控制截面的弯矩和剪力的作用效应组合 ---------14四、配筋计算、设计及验算4.1主梁各控制截面的控制内力的基本组合汇总 ----------------------17 4.2正截面设计 ---------------------------------------------------18 4.3主梁正截面抗弯承载能力验算 -----------------------------------19 4.4斜截面设计 ---------------------------------------------------20 4.5主梁斜截面抗剪承载能力验算 -----------------------------------23 4.6主筋弯起后正截面抗弯强度的校核 -------------------------------24 4.7配置构造钢筋 -------------------------------------------------24 4.8裂缝宽度验算 -------------------------------------------------24一、恒载内力计算1.1分别计算各主梁的恒载集度(1)主梁自重:支点处:q 1=[0.5×1.3/2×(0.12+0.2)×2+0.3×1.3]×25 =14.95kN/m跨中处:q 2=[0.5×1.42/2×(0.12+0.2)×2+0.18×1.3]×25=11.53kN/m g 1=[2×(14.95+11.53)×4.79/2+11.5×9.92]/19.5=12.35kN/m (2)横格梁:支点处:V 1=0.16×[1.3×0.9+1.3×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.13m³ 跨中处:V '1=0.16×[1.42×0.9+1.42×(0.2-0.12)/2-0.82×0.48]=0.15m³ 作用于中梁上横格梁自重:g 2=(2×0.13+3×0.15)×25/19.5=0.91kN/m 作用于边梁上横格梁自重:g'2=g 2/2=0.91/2= 0.46kN/m(3)桥面铺装:g 3=[0.02×7×22+(1.5%×3.5×7/2+0.06×7)×24]/6=2.93kN/m (4)人行道(包括栏杆):g 4=2×6/6=2kN/m 合计:边梁恒载:g=g 1+g'2+g 3+g 4=12.35+0.46+2.93+2=17.74kN/m中梁恒载:g=g 1+g 2+g 3+g 4=12.35+0.91+2.93+2=18.19kN/m1.2各主梁的恒载在各控制截面(支点、L/4/、L/2 截面)内力(弯矩和剪力)计算主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力:()? ,? (2)22222x x gL x gx gL gM x gx L x V gx L x =⋅-⋅=-=-=- 表1-1二、设计活载内力计算2.1计算各号梁位于支点处的荷载横向分布系数(杠杆原理法):图2-1 杠杆原理法计算横向荷载分布系数(尺寸单位:cm)在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置,荷载横向分布系数如表2-1所示。

跨径20m,桥面宽度9.6m的预应力简支梁课设

跨径20m,桥面宽度9.6m的预应力简支梁课设

跨径20m,桥面宽度9.6m的预应力简支梁课设设计一个跨径20m,桥面宽度9.6m的预应力简支梁,要求承载能力可满足汽车和行人通行,荷载标准为15吨车重和3kN/m2行人荷载。

步骤一:确定截面形式和尺寸由于该预应力简支梁需要同时承载汽车和行人荷载,因此选择T型截面,底宽为5.6m,高为1.4m。

步骤二:计算荷载根据荷载标准,15吨车重对应的等效活荷载为7.5kN/m,3kN/m2的行人荷载不用转换。

考虑活荷载作用于梁端时的影响,采用控制截面法计算内力。

活荷载q=7.5kN/m,行人荷载q1=3kN/m2,桥梁自重g=25kN/m。

步骤三:计算截面特性采用T型梁,底宽为5.6m,高为1.4m,上翼缘宽0.8m,下翼缘宽1m,荷载线距离上翼缘1.25m,距离下翼缘0.35m。

可计算得到梁的截面面积为17.92m2,惯性矩I=1488.4m4,受拉区高度为0.9m,受压区高度为0.5m。

步骤四:确定预应力策略考虑跨度较大且要求荷载能力较高,因此采用混凝土预应力桥梁。

预应力策略采用双向拉伸布置,以抵消活荷载和自重荷载的影响。

步骤五:确定预应力力值和布置方式确定预应力力值的方式有两种,根据经验公式计算或直接拟定。

在本设计中,采用经验公式计算,预应力钢筋张拉后的钢筋应力不应超过0.8fy,即预应力力值为498.28kN。

根据预设的预应力力值和截面形状计算出所需的预应力钢筋量。

同时考虑双向拉伸的布置方式,根据情况进行优化,确定预应力钢筋的布置方式为:底部3层每层6根Φ15,中部2层每层5根Φ15,顶部1层每层3根Φ15;顶部1层每层1根Φ15作为纵向钢筋,与混凝土共同承担弯曲和剪力。

步骤六:计算预应力损失预应力损失有两种,一类是短期损失,主要来自混凝土初始和自身变形;另一类是长期损失,主要来自预应力钢筋的松弛和混凝土的徐变。

根据规范,短期损失和长期损失的总和为40%左右。

根据此比例,可计算得到预应力损失为199.3kN。

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桥梁工程课程设计计算书题目:跨径20m钢筋混凝土简支梁桥设计院(系):土木建筑工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:目录一.选择结构尺寸-------------------------------1 二.主梁翼缘板计算-----------------------------2 三.活载横向分布系数的计算---------------------2 四.主梁内力计算-------------------------------4 五.横隔梁内力计算-----------------------------7 六.挠度计算-----------------------------------9 七.支座设计-----------------------------------10一.选择结构尺寸1.桥梁的跨径及桥宽主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)计算跨径:19.5m桥宽:9+2 1.0m人行道2.主梁尺寸的确定(梁肋)主梁间距1.8m~2.5m ,取1.8m 六根主梁高跨比1/14~1/25 梁高取h=1.5m3.横隔梁尺寸的确定中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.0m横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm4.主梁肋板尺寸翼板厚度根部不小于梁高1/10,取18cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm 腹板厚度b=15cm图1 横断面图(单位:cm)图2 纵断面图(单位:cm)图3 T 梁横断面 (单位:cm )二.主梁作用效应计算1.恒载及内力桥面铺装为3cm 厚的沥青表面处治(容重23kN/m 3)和平均厚9cm 的混凝土垫层(容重24 kN/m 3),T 板材料容重25 kN/m 3① 每延米板上的恒载g :沥青表面处治: 1g =0.03⨯1.0⨯23=0.69 kN/m防水混凝土面层:2g =16.2240.109.0=⨯⨯ kN/mT 梁翼板自重: g 3=75.2250.1214.008.0=⨯⨯+ kN/m 合计: 6.5=∑=i g g kN/m② 每延米板条的恒载内力弯矩m kN gl M Ag ⋅-=⨯⨯-=-=︒06.38.06.5212122剪力48.48.06.5=⨯==︒gl Q Ag kN2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140=P kN ,着地长度m a 2.02=着地宽度m b 6.02=,则板上荷载压力面的边长为:m a a 44.012.022.0221=⨯+=H +=,图4 汽车荷载计算图式(单位:cm ) m b b 84.012.026.0221=⨯+=H +=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度 双轮时m l d a a 64.321=++=︒ 冲击系数3.11=+μ作用于每米宽板条上的弯矩为:()m kN b l a P M Ap ⋅-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=︒75.14484.0164.3414023.144121μ()2564.3414023.14212=⨯⨯⨯-=+=a P Q Ap μ kN3.荷载组合()()m kN M M M Ap Ag A ⋅=-⨯+-⨯=+=804.2275.144.1792.12.14.12.1 376.40254.148.42.14.12.1=⨯+⨯=+=Ap Ag A Q Q Q kN三.活载横向分布系数的计算1.杠杆原理法计算1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线1#梁 汽车 36.072.02121=⨯=∑=q oq m η人群 2.1==r or m η2#梁 汽车5.0)722.0278.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η3#梁 汽车63.0)63.063.0(2121=+⨯=∑=q oq m η人群 0==r or m η图5 杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm )2.偏心压力法此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为229.28.165.19>=⨯=B l 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.2m22222625242322212517.56)90270450(ma a a a a a a i i =++=+++++=∑=1#梁影响线竖标值19.07.565.46112212116-=-=∑-==i n i a a n η 由11η和15η计算横向影响线的零点位置19.08.15524.0xx -⨯= 解得x=6.61m ()5805.0239.0342.04.0484.02121=+++⨯=∑=q cq m η564.0==r cr m η524.07.565.46112212111=+=∑+==i n i a a n η图6 偏心压力法计算横向分布系数(单位:cm )2#梁影响线竖标值381.07.567.25.4611212121=⨯+=∑+==in i a a a n η048.07.56450270611212125-=⨯-=∑-==in i a a a n η()477.012.012.0207.027.0357.02121=++++⨯=∑=q cq m η 405.0==r cr m η3#梁影响线竖标值195.01213131=∑+==i n i a a a n η 195.01213135=∑-==in i a aa n η195.021=∑=q cq m η 195.0==r cr m η四.主梁内力计算1.恒载内力计算(1)恒载集度 主梁()5.172520.02.2220.018.06.12.01=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=g kN/m 横隔梁对于边主梁12.216.25257218.016.0220.02.2220.018.06.12=÷⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=g kN/m 对于中主梁24.412.22'2=⨯=g kN/m 桥面铺装层[] 4.72523902.02409.093=÷⨯⨯+⨯⨯=g kN/m栏杆和人行道2.2525.54=⨯=g kN/m 作用于边主梁的全部恒载强度为:54.26=∑=i g g kN/m作用于中主梁的全部恒载强度为:56.28'=g kN/m(2)恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力()x l gxM x -=2 ()x l gQ x 22-=2.活载内力计算取ξ=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u )=1.3 公路Ⅰ级 q k =10.5kN/m ,人群荷载3.5kN/m 2计算弯矩效应:KN p k 238=计算剪力效应:KN p k 6.2852382.1=⨯= 一号梁(1)2l处弯矩:()cq qm M ζμ+=121(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯213.125253.475.1045.192385805.00.13.1 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯=Ω=827.9353.475.3564.021图7 支点剪力计算图示(单位cm )(2)4l处弯矩:()cq qm M ζμ+=141(k k k k q y p Ω+)=m kN ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯317.10335.19815.10165.1932385805.00.13.12 m kN p m M or cr r⋅=⨯⨯⨯=Ω=19.975.193235.3564.0241二号梁与三号梁计算方法同上,略。

3.梁内力组合人群荷载活恒⨯⨯++=4.18.04.12.1ud S1号梁m kN M l⋅=⨯⨯+⨯+⨯=35.5731827.934.18.0213.12524.1175.2662.121kN V 576.397082.74.18.0517.2314.16.542.10=⨯⨯+⨯+⨯=2号梁和3号梁方法同上计算结果如下表五.横隔梁内力计算确定作用在中横隔梁的计算荷载,对于跨中横隔梁的最不利荷载布置见下图:10.5kN/m 238kN1.0纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为: 计算弯矩时:111()10.57.252 1.0296.64 1.0186.91222oq K K p q P y kN ⎛⎫=Ω+=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭计算剪力时:1.2186.91224.29oq p kN =⨯=P=1作用在1号梁上: =M r 1η+⨯+⨯d d 5.15.22111ηη9252.05.215.031-=⨯-⨯d d ηP=1作用在6号梁上: 7704.05.05.15.23626166-=⨯+⨯+⨯=d d d M r ηηηη P=1作用在3号梁上: 8675.15.05.15.23323133=⨯+⨯+⨯=d d d M r ηηηη图8 中横隔梁内力影响线(单位cm ) 3.内力计算 1+μ=1.3公路Ⅰ级kN Q r 71.100)03121.0643.0786.0(35.1730.13.12=--+⨯⨯⨯= m kN M ⋅=+⨯⨯⨯=-26.255)32.0823.0(255.850.13.132六.挠度计算跨中截面主梁结构自重产生的最大弯矩错误!未找到引用源。

2100为GK M kN •m,汽车产生最大弯矩为1734kN •m ,人群产生的最大弯矩为93.827kN •m 经CAD 图式计算36102496.11cm I h ⨯=m N EI B h ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==1164105314.3102496.111045.385.095.01.验算主梁的变形cm l cm Bl M M f GK s 2.46001950600042.0105314.3485.1910)827.933.117347.0(56.148)(56.111232==<=⨯⨯⨯⨯+÷⨯⨯⨯=⨯-⨯= 符合规定2.判断是否设置预拱度当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度超过计算跨径的l/600时,应设置预拱度。

cml m Bl M f s 56.1160019501600﹤0011247.0105314.3485.1910)827.933.117347.02100(56.14856.111232===⨯⨯⨯⨯+÷⨯+⨯⨯=⨯⨯= 所以不设预拱度。

七.支座设计1.采用等厚度的板式橡胶支座①恒载N =k N d 87.333汽车+人群N =+=+k N r q 82.26640.2642.402② N =+=+=+k N N N r q d I 69.60082.26687.3332.①选2960cm 3032b a =⨯=⨯②t=0.5㎝则()815.4830235.02>=+⨯⨯⨯=ba s 取[]a j KP =10000δMPa S G E e j 129448.150.14.54.522=⨯⨯==③验算承压强度[]a ab a N j KP =<KP =⨯=⨯=100006257.190.3032.0600.69δδ3.确定支座厚度①主梁的计算温差△t=34℃,温度由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为cm l t g 43.0)182516(341021215=+⨯⨯⨯='∆=∆-α②对于30m 桥跨可布置一列车队,一个设计车道上公路Ⅰ级车道 荷载总重为:kN 82.52464.26016.255.10=+⨯ 其制动力标准值为:kN 48.521.082.524=⨯一辆加重车总重为30t 制动力为kN 90%30300=⨯,五根梁共10个支座,每一个支座水平力N =k F bk 9③橡胶层总厚度cm g t 86.043.022=⨯=∆≥∑cm abG F g t e bk 0.65830321029007.043.027.0=⨯⨯⨯-=-∆≥∑cm a t 6.4322.02.0=⨯=≤∑选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座,上下层橡胶片厚0.25cm ,中间层厚0.60cm 薄板厚0.2cm ,则∑t=cm cm 602.19.225.026.04<>=⨯+⨯且 支座总厚度cm t t h 7.32.049.21=⨯+=∑+∑=4.验算支座偏移情况()合格cm t cm abE t N j 09.005.0140.0129400030.032.0029.0600.69=∑<=⨯⨯⨯=∑=δ 5.验算支座的抗滑稳定性计算温度变化引起的水平力:N =⨯⨯⨯=∑∆=k t g abG H t 234.149.243.0103032验算滑动稳定性:()()N =+⨯=+k N N p G 98.18564.2603.3593.0min ,μ1.4)(98.18593.289234.144.1合格kN k F H bk t <N =+⨯=+()合格N =>N =⨯=k H k N t G 93.194.179.1073.3593.0μ 故支座不会发生相对滑动。

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