第四章简支梁设计方案计算(1)

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T型简支梁桥计算说明书

T型简支梁桥计算说明书
8.地质情况:桥位断面地质情况为:地面下2至3米为泥土覆盖层,覆盖层下为砂岩。
9.气象情况:年平均气温20~30℃;月平均高温32.5℃;月平均低温10.6℃;最高温度39℃;最低温度-3℃。
10.其他信息:无水文及通航要求。
1.2
1.比选原则
方案比选主要依据安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则,同时考虑要符合桥梁发展规律,体现现代新科技的成就。桥型的选择要求在技术上是可靠的,在施工上是切实可行的。
关键词:预应力混凝土,T型简支梁桥
ABSTRACT
The bridgedesigned whose central pier number is K63+620is named asGao Pingba HighwayBridge.The width ofthe bridge floor is 7+2×0.75+2×0.25.The bridge is designed up to GradeⅡfor motorway and 3.0kN/m2for crowds.The planselection and designof the Gao Pingba Highway Bridge is based on the currentprovisionsof the Ministry of Communications.
This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.In the first part of the program is plan selection,the bridge belongs to the prestressed concreted structuer which is aT shapedsimple supported beam bridge.The span arrangement is3×25meter.And the superstructure isinvariable T shapedsupported beam bridge.The height ofthe girder on the support is1.7m.Then carry on thedetailedsection design,calculatingtheeffect of main beam function,decoratingtheprestressed steel beam, calculatingthelossofthe prestresse, checking the deformation of the main beams, calculatingtheplate laneand the girder ends of local pressure calculationto the prestressed concrete simply-supported beam T shape which is selected.

第4章 桥梁墩台的抗震计算1

第4章 桥梁墩台的抗震计算1

式中,FijE——j振型点的水平震力(kN)。 Ci——桥梁的重要性系数。 α ——水平地震基本加速度。
j——j振型动力放大系数,按下图计算。 j——振型参与系数。
表 水平地震基本加速度
j

m x
i i i
ij
mf xfj
设防烈度 设计地震(Ag) 多遇地震 罕遇地震 6度 0.05g 0.02g 0.11g 0.1g 0.04g 0.21g 7度 0.15g 0.05g 0.32g 0.2g 0.07g 0.38g 8度 0.3g 0.1g 0.57g 9度 0.4g 0.14g 0.64g
算公式为:
12——当基础底或承台底作用单位弯矩时,基础底面产生的
FijE Ci j j xij mi
M ijE Ci j j kfj J f
水平位移(m/kN.m)。
(2) 桩基础承台底面的地基柔度系数,应按现行《铁路桥涵地基 和基础设计规范》TB10002.5的方法计算。
表 桥梁荷载
荷载分类 恒 载 荷载名称 结构自重 土压力 静水压力及浮力 列车竖向静活载 活荷载 离心力 列车活载产生的土压力
1.双线桥只考虑单线活载 2.验算桥墩桥台时,应采用常水位设计,常水位包括地表水或地下水
位于常水位水深超过5m的桥墩,应计入地震动水压力对 桥梁抗震验算时,应分别按有车、无车进行计算。当桥
全桥力学模型
横桥向
顺桥向
图中, 11——基础平动柔度系数。当基底或承台底作用单位水平力 时,基础底面产生的水平位移(m/kN);岩石地基11 =0。 22——基础转动柔度系数。当基底或承台底作用单位弯矩时 ,基础底面产生的转角(rad/kN.m) ;岩石地基22 =0 。 mb——桥墩顶处换算质点的质量(t)。 顺桥向: mb = md ;横桥向: mb = m1 + md 。 md——桥墩顶梁体质量(t),等跨桥墩顺桥向、横桥向和不等 跨桥墩横桥向均为相邻两孔梁及桥面质量之和的一半,不等 跨桥墩顺桥向为较大一跨梁及桥面质量之和。

简支梁桥施工方案(新)1

简支梁桥施工方案(新)1

施工方案一、施工准备1、场地平整,修建临时设施,修筑横向便道,挖临时排水沟,设电,打井,筑岛。

2、施工放样:请设计单位交点,检查设计单位原始点位,技术人员重新进行移桩、拴桩。

3、设备人员:对机械设备进行检修调试;进场钻机10台,吊车2台。

项目部对所有技术人员、技术工人进行技术、质量、安全、进度、环保交底和教育,并要求各施工队单独组织本队的上述交底工作。

对原材料和各种混凝土配比进行审查.4、材料采购及运输材料采购前进行多方取样论证,采购符合技术规范要求,与能保障供应的厂家签定购销及计划供应合同.大宗材料必须有生产许可证、出厂合格证、质保单和国家规定的技术指标,各种材料在进场前和进场后,按规范、规程进行检测,合格后方可进场使用。

钢材选用通化钢铁股份有限公司和西林钢铁集团有限公司的钢筋。

除预应力混凝土梁板使用自拌混凝土外,其余均使用商品混凝土,商品混凝土采用吉林市祥康混凝土工程有限责任公司霞阳分公司的混凝土。

第一节:钻孔、浇注水下混凝土施工(一)、钻孔灌注桩本桥梁基础采用钻孔灌注桩,其中墩桩8根,台桩16根,总计24根桩,桩径1。

2m。

A、场地准备场地整平压实、修横向便道、筑岛、挖排水沟、打井、通电。

B、护筒护筒的作用:有固定桩位,引导钻头(锥)方向、隔离地面水免其流入井孔,保持孔口不坍塌,并保证孔内水位(泥浆)高出地下水或施工水位一定高度,形成静水压力(水头),以保护孔壁免于坍塌等作用。

孔口护筒采用5毫米钢板制作,内径比钻头直径大0.2米,护筒的埋置深度可根据地质情况决定.采用人工开挖埋设护筒,护筒底部埋深至粘质土下不小于 1.0-1。

5米,埋设要求准确竖直,护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差应小于2厘米,护筒斜度不得大于1%。

护筒接头处内部无突出物,能耐拉、压、不漏水。

(二)、护壁泥浆1、钻孔泥浆由水、粘土组成,其主要性能有相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。

甲一路跨太平沟桥上部为第四季粘性土,所以不需要专门制备泥浆。

简支梁桥的设计过程及计算方法讲解

简支梁桥的设计过程及计算方法讲解

跨中弯矩 M中 = + 0.5M0
h
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
当t/h ≥ 1/4时(主梁抗扭能力较小)
跨中弯矩 M中 = + 0.7M0
支点弯矩 M支 = - 0.7M0
t
式中:
t/h——板厚和梁肋高度
h
M0——按简支梁计算的跨中弯矩值,
M0=M0p+M0g; M0p——1m宽简支板条跨中活载引起的弯矩 M0g——1m宽简支板条恒载引起的跨中弯矩
每米宽板条的弯矩:
M
gl02 2
(1
)
1 2
p l02
gl02 2
(1
)
P 4ab1
l02 , (b1
l0时)
M
gl02 2
(1
)
pb1 (l0
b1 ) 2
gl02 2
(1
)
P 2a
(l0
b1 2
),
(b1
l0时)
每米宽板条的剪力:
Q
gl0
(1
)
P 2ab1
l0 (b1
l0时)
Q
gl0
mxmax
M a
~
P a
因此,只需要将车轮荷载平分到有效工作 宽度a(沿纵向)和b1(沿横向)内,即可。
如图所示:
②③①
a’ ax
a

P q1 a

q2
P a
③ qx
q2
qx
q1
5.1 行车道板的计算
5.1.3 板的有效工作宽度 2.板的有效工作宽度的计算
2) 悬臂板 a = a 1+2b′ = a 2+2H +2b′ (b 2.5m)

毕业设计(论文)-t形预应力钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计[管理资料]

毕业设计(论文)-t形预应力钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计[管理资料]

摘要本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定进行方案比选和设计的。

本桥共一跨,标准跨径长为24m,对该桥的设计,本着“安全、经济、美观、实用”的八字原则,本论文提出三种不同的桥型方案进行比较和选择:方案一为预应力混凝土简支梁桥,方案二为斜腿刚构桥。

方案三是预应力混凝土T形刚构桥,经由以上的八字原则以及设计施工等多方面考虑、比较确定预应力混凝土简支梁桥为推荐方案。

在设计中,桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在使用工程中恒载以及活载的作用利,采用整体的体积以及自重系数,荷载集度进行恒载内力的计算。

运用杠杆原理法、偏心压力法求出活载横向分布系数,并运用最大荷载法法进行活载的加载。

进行了梁的配筋计算,估算了钢绞线的各种预应力损失,并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度和变形验算、锚固区局部强度验算和挠度的计算。

本设计全部设计图纸采用计算机辅助设计绘制,计算机编档、排版,打印出图及论文。

还有,翻译了一篇英文短文“Bridges”。

关键词:桥梁设计、预应力混凝土、简支梁桥、上部结构、AutoCAD。

AbstractThis is a partial struct design of a flyover crossing that is over the railway in , according to designing assignment and the standard of road and bridge. The total of a bridge span, standard span length of the purpose of make the type of the bridge corresponding with the ambience and cost saving, this paper provides three different types of bridge for selection: the first one is pre-stressed concrete continuous bridge; the second one is slant leggedrigid frame brige; the last one is Prestressed concrete t-shaped rigid frame bridge. After the comparisons of economy, appearance, characteristic under the strength and effect, the first one is selected.In the design, the calculation of bridge upper structure bridge is analyzed emphatically in the use of engineering zhongheng load and live load effect, the overall volume and weight coefficient, load set the calculation of internal force of dead load. Using the lever principl method, eccentric-pressed method live load transverse distribution coefficient, and using the method of maximum load method for load live load. The beam reinforcement calculation, estimate the various loss of prestress steel strand, prestressed stage and using stage of main girder section and the strength and deformation calculation of anchorage zones and local strength calculation and the calculation of the deflection.This design all design drawings using cad drawing, filing, computer typesetting, figure and print out the papers. Also, an essay in English translation "Bridges".Keywords: Bridge design, the prestressed concrete beam bridge, the upper structure, AutoCAD.目录第一章 结构方案设计比选 (2)比选 .............................................................. 2 ................................................................... 2 ................................................................... 2 结论: . (4)第二章 桥梁上部结构设计 (5)................................................................... 5 . (8)第三章 主梁内力计算 ................................. 错误!未定义书签。

混凝土第4章习题解答

混凝土第4章习题解答

第4章习题解答(4.1)已知:钢筋混凝土简支梁,截面尺寸为b×h=200mm×500mm,a s=40mm,混凝土强度等级为C30,剪力设计值V=140KN,箍筋为HPB300,环境类别为一类,求所需受剪箍筋。

解:(一)查表获得所需参数:查附表2-3、2-4可得:f c=14.3N/mm2,f t=1.43N/mm2查附表2-11可得:f yv=270N/mm2(二)计算A sv1:ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=140KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈0.386mm取s=200mm⇒A sv=200×0.386=77.2mm2选用两肢箍,A sv1=A sv2=38.6mm2(三)配箍:选用A8@200,A sv1=50.3mm2>38.6mm2ρsv=nA sv1bs=2×50.3200×200≈0.25%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤s max=200mm(4.2)已知:梁截面尺寸同上题,但V=62KN及V=280KN,应如何处理?解:(一)当V=62KN时:1) 配箍:ℎ0=h−a s=460mm0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN⇒仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm选用两肢箍,ρsv=nA sv1bs =2×A sv1200×300=ρmin=0.24f tf yv=0.13%⇒A sv1=39mm2选用A8@300,A sv1=50.3mm2>39mm2(二)当V=280KN时:(二)计算A sv1:ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=280KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈1.513mm取s=100mm⇒A sv=100×1.513=151.3mm2选用两肢箍,A sv1=A sv2=75.7mm2(三)配箍:选用A10@100,A sv1=78.5mm2>75.7mm2ρsv=nA sv1bs=2×78.5200×100≈0.785%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤s max=200mm(4.3)已知:钢筋混凝土简支梁,截面尺寸为b×h=200mm×400mm,混凝土强度等级为C30,均布荷载设计值q=40KN/m,环境类别为一类,求截面A、B左和B右受剪钢筋。

第四章简支梁设计计算(1)

第四章简支梁设计计算(1)

第四章简支梁设计计算(1)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第四章 简支梁(板)桥设计计算第一节 简支梁(板)桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁,知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用,就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力(弯矩M 和剪力Q ),有了截面内力,就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。

对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁(板)桥,通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力,跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化,弯矩可假设按二次抛物线规律变化,以简支梁的一个支点为坐标原点,其弯矩变化规律即为:)(42maxx l x lM M x -=(4-1) 式中:x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值;m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值;l —主梁的计算跨径。

对于较大跨径的简支梁,一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。

如果主梁沿桥轴方向截面有变化,例如梁肋宽度或梁高有变化,则还应计算截面变化处的主梁内力。

一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用,往往占全部设计荷载很大的比重(通常占60~90%),桥梁的跨径愈大,永久作用所占的比重也愈大。

因此,设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。

如果在设计之初通过一些近似途径(经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等)估算桥梁的永久作用,则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。

在计算永久作用效应时,为简化起见,习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。

因此,对于等截面梁桥的主梁,其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。

如果需要精确计算,可根据桥梁施工情况,将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样,按荷载横向分布的规律进行分配。

汽车荷载作用下简支梁的内力计算_算例-1

汽车荷载作用下简支梁的内力计算_算例-1

汽车荷载作用下简支梁的内力计算_算例-1交通部在2004 年6 月28 日颁布,并于当年10 月1 日实施的《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004) 对原来的《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-81) 进行了修订。

其中取消了原标准的汽车荷载等级,改为采用公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级标准汽车荷载。

取消了挂车和履带车验算荷载,将验算荷载的影响间接反映在汽车荷载当中。

另外将汽车冲击系数以跨径为主要影响因素的计算方法,改为以结构基频为主要因素的计算方法。

因此,在汽车荷载作用下,其加载原理以及主梁内力的计算方式较以前有所不同。

本算例介绍在新标准中的汽车荷载作用下,简支梁的内力计算原理。

一、汽车荷载介绍新标准公路桥涵设计通用规范(JTGD60 - 2004)规定,汽车荷载分为公路-Ⅰ级和公路-Ⅱ级两个等级。

在设计中因公路等级的不同而采用不同的荷载等级。

除高速公路和一级公路采用公路-Ⅰ级外,其余均采用公路-Ⅱ级。

根据所计算的结构构件的不同,汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。

其中,车道荷载由集中荷载和均布荷载组成,用来计算桥梁结构的整体(如图1所示) 。

图1 车道荷载示意图在车道荷载中,当采用公路-Ⅰ级时,q k = 10.5 kN/m。

P k的值与桥梁的计算跨径l 有关。

当l ≤5m 时,P k = 180kN。

当l≥50 m 时,P k = 360 kN。

两者之间则采用内插法求得。

如计算剪力效应,则P k应乘以1.2 的系数。

而车辆荷载则用来计算桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台以及挡土墙土压力等(如图2所示) 。

如果采用公路-Ⅱ级,则其值应按公路-Ⅰ级的0.75 倍采用。

在整个桥梁结构计算的加载过程中,加载方式因内力影响线而定。

其中,q k应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上,而P k作用于影响线的最大峰值处。

二、荷载的横向分布计算在计算主梁内力时,首先必须计算出每片主梁关于相关荷载的横向分布系数。

简支梁桥主梁内力综合计算课程设计

简支梁桥主梁内力综合计算课程设计

- 简支梁桥主梁内力综合计算在结构工程领域中,简支梁桥主梁内力综合计算是一个重要的课程设计,它涉及到桥梁结构设计中的关键问题,并对工程实践具有重要的指导意义。

简支梁桥主梁内力综合计算课程设计旨在通过对简支梁桥主梁内力的计算分析,使学生掌握桥梁结构设计的基本原理和方法,培养学生的工程实践能力和创新思维。

本文将从简支梁桥的定义、主梁内力的基本原理和相关计算方法,以及个人观点和理解等方面对这一课程设计主题进行全面评估和深入探讨。

一、简支梁桥的定义简支梁桥是指桥梁主梁两端支座为简支的一种桥梁结构形式。

它是桥梁工程中最常见的一种形式,具有结构简单、施工方便、适用范围广等特点。

在简支梁桥结构设计中,主要涉及到主梁内力的计算和分析,以保证桥梁结构的安全可靠。

对简支梁桥的定义和特点的理解,对于进行主梁内力综合计算课程设计具有重要的启发和指导作用。

二、主梁内力的基本原理和计算方法简支梁桥主梁的内力是指在桥梁荷载作用下,主梁内部产生的受力状态,包括横向力、纵向力和弯矩等。

主梁内力的计算是桥梁结构设计中的核心内容,它直接关系到桥梁结构的安全性和稳定性。

主梁内力的计算方法主要包括静力法、力法、位移法等。

在课程设计中,学生需要综合运用这些方法,对简支梁桥主梁的内力进行计算和分析,提高他们的工程实践能力和创新思维。

对主梁内力的基本原理和计算方法的深入理解,对于进行主梁内力综合计算课程设计具有重要的指导意义。

三、个人观点和理解个人认为,简支梁桥主梁内力综合计算是一门非常重要的课程设计,它对于学生的综合能力和创新能力有着很高的要求。

通过这门课程设计,学生不仅能够掌握桥梁结构设计的基本原理和方法,还能够培养他们的工程实践能力和创新思维。

在实际工程中,简支梁桥是一种常见的桥梁形式,掌握其主梁内力的计算和分析方法,对于工程实践具有重要的指导意义。

我对这门课程设计充满了兴趣和热情,希望能够通过自己的努力,深入学习和掌握相关知识,为将来的工程实践打下坚实的基础。

桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)

桥梁工程课程设计(t型简支梁的计算)

装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一 .基本设计资料(一).跨度及桥面宽度二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。

(二).技术标准设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2。

汽车荷载提高系数1.3(三).主要材料钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。

混凝土:C50,容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3;(四).设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004);(五).参考资料⑴结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;⑵桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;⑶混凝土公路桥设计:⑷桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出版社(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社(六).构造形式及截面尺寸1. 主梁截面尺寸:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004),梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。

腹板宽0.18m。

2. 主梁间距和主梁片数:桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m,采用7片T型主梁标准设计,主梁间距为2.0m。

全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。

路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。

二 .主梁的计算(一).主梁的荷载横向分布系数计算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x I 和Tx I 求主梁界面的的重心位置x a (图2): 平均板厚:()11913112h cm =+= 主梁截面的重心位置:cma x 568.261810011)18200(50181005.511)18200(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯矩:)(10487.3)(229.3486992)568.262100(1001810018121)211568.26(11200112001214242323m cm I x -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=主梁抗扭惯矩: 31ii mi i T t b c I ∑==对于翼板:1.0055.02001111≤==b t 查表得 1/3c =对于肋板:18.01001822==b t 由线性内插 295.0=c)(10608.2)(3.26077718100295.0112003143433m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=单位宽度抗弯及抗扭惯矩:)(10304.120010608.2)(10744.120010487.3453442cm m b I J cm m b I J TxTx xx ----⨯=⨯==⨯=⨯==(2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:cmb cm h cmc cmb l 15753052)15625(8004='='=-===381.0800305==l c 查表得当 381.0=l c 时 531.0=cλ 则 cm 162531.0305=⨯=λ横隔梁界面重心位置ya : cm a y 178.1315751116222751575211111622=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=横隔梁抗弯惯矩:)(10007.8)178.13275(75157515121)5.5178.13()111622(11)1262(12143323--⨯=-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=m I y 横隔梁的抗扭惯矩:33111222Ty I c b h c b h =+由1.00176.06251111≤==b h , 故 11/3c =,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板的一半,可取11/6c =。

混泥土结构 第四版 第四章答案

混泥土结构 第四版 第四章答案

混泥土结构第四版第四章答案混泥土结构第四版第四章答案混泥土结构&lpar;第四版&rpar;第四章答案第4章受弯构件的斜横截面承载力4.1钢筋混凝土简支梁,截面尺寸b⨯h=200mm⨯500mm,as=35mm,混凝土为c30,忍受剪力设计值v=1.4⨯105n,环境类别为一类,缝筋使用hpb235,求所遭疑剪箍筋。

解:查表得:fc=14.3n/mm2、ft=1.43n/mm2、fyv=210n/mm(1)求函数横截面尺寸hw=h0=500-35=465mm=2.325混凝土为c30,故取βc=1.00.25βcfcbh0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯200⨯465=332475n>v=140000n横截面符合要求。

(2)验算是否需要按计算配置箍筋0.7ftbh0=0.7⨯1.43⨯200⨯465=93093n故需要进行配箍计算。

(3)计算箍筋缝筋使用6,双肢缝,则asv1=28.3mmv=0.7ftbh0+1.25fyv1.25fyvnasv1h0v-0.7ftbh0nasv11.25⨯210⨯2⨯28.3⨯465140000-93093挑s=120mm故箍筋为6@120,双肢箍。

验算:ρsv=nasv1bs2⨯28.3200⨯120ftfyv=0.236%1.43210ρsvmin=0.24=0.24⨯=0.163%4.2梁横截面尺寸同上题,但v=6.2⨯104n及v=2.8⨯105n,应当如何处置?解:查表得:fc=14.3n/mm2、ft=1.43n/mm2、fyv=210n/mma.当v=6.2⨯104n时(1)求函数横截面尺寸hw=h0=500-35=465mm=2.325混凝土为c30,故取βc=1.00.25βcfcbh0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯200⨯465=332475n>v=62000n横截面符合要求。

(2)验算是否需要按计算配置箍筋0.7ftbh0=0.7⨯1.43⨯200⨯465=93093n>v故只需按构造选取配箍即可。

简支梁桥毕业设计

简支梁桥毕业设计

第一章设计方案比选1.1 设计资料青岛高新区科技大道桥:规划河道宽度76m,河底标高-0.05m,设计洪水水位高程2.45m,河岸标高3.5m;设计洪水频率1/100,桥下不通航,不需考虑流冰;双向4车道,设计时速60km/h,设计荷载为公路I级;地震烈度为6度。

1.2 方案编制初步确定装配式预应力混凝土简支T梁桥、钢筋混凝土拱桥、等截面预应力混凝土连续梁桥三种桥梁形式。

(1)装配式预应力混凝土简支T形梁桥图1-1 预应力混凝土简支T形梁桥(尺寸单位:cm)孔径布置:26m+26m+26m,桥长78米,桥宽2×12m(分离式)。

桥面设有1.5%的横坡,不设纵坡,每跨之间留有4cm的伸缩缝。

结构构造:全桥采用等跨等截面预应力T形梁,主梁间距2.4m。

预制T梁宽1.8m,现浇湿接缝0.6m,每跨共设10片T梁,全桥共计30片T梁。

下部构造:桥墩均采用双柱式桥墩,基础为钻孔灌注桩基础,桥台采用重力式U形桥台。

施工方法:主梁采用预制装配式施工方法。

(2)钢筋混凝土拱桥图1-2 钢筋混凝土拱桥(尺寸单位:cm)孔径布置:采用单跨钢筋混凝土拱桥,跨长78m。

结构构造:桥面行车道宽15m,两边各设1.5m的人行道,拱圈采用单箱多室闭合箱。

下部构造:桥台为重力式U形桥台。

(3)装配式预应力混凝土连续梁桥图1-3 预应力混凝土连续梁桥(尺寸单位:cm)孔跨布置:24m+30m+24m,桥长78m,桥面宽18m(整体式),设有2m的中间带,桥面设有1.5%的横坡,其中中间标高高于外侧标高。

主梁结构:上部结构为等截面板式梁。

下部结构:上、下行桥的桥墩基础是连成整体的,全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩,桥墩为圆端型形实体墩。

施工方案:全桥采用悬臂节段浇筑施工法。

1.3 方案比选表1-1 方案比选表选择第一方案经济上比第二方案好;另外第一方案工期较短,施工难度较小;在使用性与适用性方面均较好。

所以选择第一方案作为最优方案。

简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩(1)

简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩(1)

MⅡ P max
840 (12 12 2
1.12) 2
280 4.8
1668.4kN m
MⅠ P max
1624.9kN m
由此可知,FP2位于截面C之右0.56m时,其所在截面的最大弯矩为166
8.4kN·m。
同理,可求得当FP3位于截面C之左0.56m时,其所在截面的最大弯矩
也为1668.4kN·m 。
M max
FR l
(l 2
a )2 2
Mi
(10-17)
若合力FR位于FPi的左边,则 式(10-16)、式(10-17)中a
/2前的减号202应1/9改/10为加号。
x
a
FPi 距左端距离
FP1 FP2 FPi
l-x-a
合力 FR 距右端距离
FR
FPn
A
C
B
D a/2 a/2 E
FRA
l/2
l /2
10.10 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩
10.10.1 内力包络图
在恒载和移动荷载共同作用下,连接各截面某内力最 大值和最小值的曲线称为该内力的包络图。包络图 分弯矩包络图和剪力包络图 。包络图由两条曲线构 成:一条由各截面内力最大值构成,另一条由最小 值构成。因此,内力包络图实际上表达了各截面上 内力变化的上、下限。
力包络图
工程中常这样简化:求出两 端和跨中截面的最大、最小 剪力值,连以直线,即得到 近似的剪力包络图。
2021/9/10
FP1=280kN FP2=280kN FP3=280kN
K
d
K
4.8m
1.44m
4.8m
FP4=280kN
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

30米简支梁桥的设计说明书

30米简支梁桥的设计说明书

第1章设计总说明书1.1 技术资料1.1.1 桥面净空净9+2×1.5(人行道)1.1.2 设计荷载公路Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m21.1.3 计算要求设计流量设计水位确定桥长确定桥面最低标高上部结构内力计算下部结构计算1.2 结构形式上部采用30m装配式预应力混凝土T形梁下部采用双柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔灌注桩,支座采用矩形板式橡胶支座。

桥位地质剖面图:见附图11.3 主要材料1.3.1 混凝土主梁、人行道、栏杆及铺装层均采用C40号混凝土。

1.3.2 预应力钢束采用1×7标准型-15.2-1860-Ⅱ-GB/T 5224—1995钢绞线。

1.3.3 普通钢筋纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋。

1.3.4 锚具按后张法施工工艺制作主梁,采用HVM15-9型锚具。

1.3.5 基本计算数据材料特性表表1-1 名称项目符号单位数据混凝土强度等级 C MPa 40弹性模量cE MPa 3.25⨯104轴心抗压标准强度ckf MPa 26.8抗拉标准强度tkf MPa 2.4轴心抗压设计强度cdf MPa 18.4抗拉设计强度tdf MPa 1.65钢绞线抗拉强度标准值pkf MPa 1860弹性模量pE MPa 1.95⨯105抗拉强度设计值pdf MPa 1260纵向抗拉普通钢筋抗拉强度标准值skf MPa 400弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 330箍筋抗拉强度标准值skf MPa 335弹性模量s E MPa 2.0⨯105抗拉强度设计值sdf MPa 2801.4 上部结构说明书1.4.1 技术标准和技术规范《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTJ021-89 《公路工程技术标准》 JTJ01-881.4.2 技术标准标准跨径:30m计算跨径:29.16m主梁全长:29.96m支点距端顶:0.40m梁高:2.00m设计荷载:公路Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m2桥面净空:净-9+2 1.51.4.3 设计要求A为减轻主梁的安装重量,增强桥梁的整体性,在预制T梁上设40cm的湿接缝B 设计构件尺寸按规范图C 对内梁各截面进行验算1.4.4 施工要点A支架模板,保证工程构造物的形状,尺寸及各部分相互间位置的正确性B 预应力钢束采用超张拉,严格按规程操作C 管道或成孔要保证质量,保证孔道畅通D 保证混凝土质量1.5 下部结构说明书1.5.1 各部分尺寸见墩,台一般构造图1.5.2 质量标准A灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定B成孔深度必须符合设计要求C实际浇注混凝土不得小于计算体积D灌注后的桩顶标高必须符合设计要求1.5.3 施工注意事项A 预防塌孔B 预防桩孔偏斜C 预防钢筋笼变形,保护层不够,深度不符合要求第2章水文计算2.1设计流量的计算2.1.1 洪峰流量频率计算表洪峰流量频率计算表表2-1 按年份顺序排列按流量递减顺序排列K K2 P=m/(n+1)×% 年份流量(m3/s)序号年份流量1975 2000 1 1992 2950 1.73 3.00 4.376 2100 2 86 2600 1.53 2.34 8.777 2380 3 80 2500 1.47 2.16 13.078 2170 4 77 2380 1.40 1.96 17.479 1700 5 83 2250 1.32 1.75 21.780 2500 6 78 2170 1.28 1.63 26.181 600 7 76 2100 1.23 1.53 30.482 1080 8 75 2000 1.18 1.38 34.883 2250 9 87 1900 1.12 1.25 39.184 1100 10 95 1850 1.09 1.18 43.585 1480 11 79 1700 1.00 1.00 47.886 2600 12 88 1650 0.97 0.94 52.287 1900 13 96 1530 0.90 0.81 56.588 1650 14 85 1480 0.87 0.76 60.989 1300 15 91 1360 0.80 0.64 65.290 1000 16 89 1300 0.76 0.58 69.691 1360 17 84 1100 0.65 0.42 73.992 2950 18 82 1080 0.64 0.40 78.3续表2-1 按年份顺序排列按流量递减顺序排列K K2 P=m/(n+1)×% 年份流量(m3/s)序号年份流量93 900 19 94 1010 0.59 0.35 82.694 1010 20 90 1000 0.588 0.35 87.095 1850 21 93 900 0.53 0.28 91.3 96 1530 22 81 600 0.35 0.12 95.7 ∑3741022s m Q /170022/374103==2.1.2 绘制经验频率曲线见海森机率格纸(附图2)2.1.3 绘制理论频率曲线并确定Q 、C V 、C S 三个统计参数C V ---离差系数 112--=∑=n nKC ni iV (2-1)37.01222212=--=∑=ni iV KCC S ---偏差系数 v s nC C = (2-2) p---设计频率 (%)频率曲线表 表2-2P (%)1510205075 90 95 理论频率曲线经验频率曲线 Q 3350 2850 2560 2235 16201140830650(一) Q=1700C V =0.37C S =0.74∮ 2.85 1.83 1.33 0.79 -0.12 -0.72 -1.18 -1.40 Q 3493 2851 2537 2197 16251247958819(二) Q=1700 C V =0.37 C S =1.11∮ 3.09 1.89 1.34 0.74 -0.18 -0.74 -1.10 -1.28 Q 3643 2889 2543 2165 158712351008895(三) Q=1700C V =0.37C S =0.80∮ 2.89 1.84 1.34 0.78 -0.13 -0.73 -1.17 -1.38 Q3518 2857 2543 2191 16181241964832通过以上比较,第三组数据与经验频率曲线最接近,所以取C V =0.37, C S =0.82.1.4 设计流量和设计水位取设计频率p=1%,得:s m Q C Q Q V P P S /35181700)37.089.21()1(3%1%1=⨯⨯+=+====φ水面宽度及过水面积计算,按形态图,全按河槽计算,假设设计水位为199.2m 时,计算流量见见表2-3。

第四章-简支梁设计计算(1)

第四章-简支梁设计计算(1)

第四章 简支梁(板)桥设计计算第一节 简支梁(板)桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁,知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用,就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力(弯矩M 和剪力Q ),有了截面内力,就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。

对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁(板)桥,通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力,跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化,弯矩可假设按二次抛物线规律变化,以简支梁的一个支点为坐标原点,其弯矩变化规律即为:)(42maxx l x lM M x -=(4-1) 式中:x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值;m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值;l —主梁的计算跨径。

对于较大跨径的简支梁,一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。

如果主梁沿桥轴方向截面有变化,例如梁肋宽度或梁高有变化,则还应计算截面变化处的主梁内力。

一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用,往往占全部设计荷载很大的比重(通常占60~90%),桥梁的跨径愈大,永久作用所占的比重也愈大。

因此,设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。

如果在设计之初通过一些近似途径(经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等)估算桥梁的永久作用,则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。

在计算永久作用效应时,为简化起见,习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。

因此,对于等截面梁桥的主梁,其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。

如果需要精确计算,可根据桥梁施工情况,将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样,按荷载横向分布的规律进行分配。

对于组合式梁桥,应按实际施工组合的情况,分阶段计算其永久作用效应。

对于预应力混凝土简支梁桥,在施加预应力阶段,往往要利用梁体自重,或称先期永久作用,来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。

资料混凝土简支梁桥设计

资料混凝土简支梁桥设计

目录第一章绪论 (1)第一节钢筋混凝土简支梁桥的发展状况 (1)第二节本设计的采用手段和意义 (1)一、本设计所解决的问题和采用的手段 (1)二、本设计的成果及研究意义 (1)第二章设计资料与结构尺寸的拟定 (3)第一节设计资料 (3)一、桥梁跨径及相关设计资料 (3)二、设计荷载 (3)四、锚具 (3)五、施工工艺 (3)六、设计依据 (3)第二节横断面布置 (3)一、主梁间距与主梁片数 (3)二、主梁跨中截面主要尺寸拟定 (4)第三节横截面沿跨长的变化 (6)第三章主梁内力计算 (7)第一节恒载内力的计算 (8)一、恒载集度 (8)二、恒载内力计算公式 (10)第二节活载内力计算(刚性横梁法) (11)一、冲击系数和车道折减系数 (11)二、计算主梁的荷载横向分布系数 (11)三、计算活载内力 (15)第三节主梁内力组合 ................................................................... 错误!未定义书签。

一、承载能力极限状态设计的组合 ........................................ 错误!未定义书签。

二、正常使用极限状态设计的组合 (26)第四章预应力钢束的估算及布置 (26)第一节初选钢束 ........................................................................... 错误!未定义书签。

一、跨中截面钢束的估算与确定 (26)第二节构造要求 ........................................................................... 错误!未定义书签。

一、确定跨中及锚固端截面的钢束位置 (28)第三节钢束的弯起角和线形位置的确定 ................................... 错误!未定义书签。

简支梁(板)桥设计计算

简支梁(板)桥设计计算
由变位互等定理, i1 1i
各板截面相同, 1 2
得 p1i pi1
上式表明:单位荷载作用在1号梁上时任一板 梁所分配的荷载,等于单位荷载作用于任意板 梁上时1号板梁所分配到的荷载,即1号板梁荷 载横向影响线的竖标,以 1i 表示 。
24
第四章 简支梁(板)桥设计计算
1号板梁横向影响线的竖标为:
(x)
gi
sin
x
l
gi(x)=gisinπx (左侧的铰接力未示出)
11
第四章 简支梁(板)桥设计计算 §4.1 荷载横向分布计算
4.1.2 铰接板(梁)法
预制板用现浇混凝土铰缝连结成整体,铰缝 以传递剪力为主,抗弯刚度很弱,结构受力 状态,接近于数根并列而相互间横向铰接的 狭长板(梁)。
12
第四章 简支梁(板)桥设计计算
31g1 32 g2 33g3 34 g4 3 p 0
41g1 42 g2 43g3 44 g4 4 p 0
式中, ik 铰缝k内作用单位正弦铰接力,在铰缝i处引
起 的竖向相对位移
ip 外荷载p在铰缝i处引起的竖向位移
20
第四章 简支梁(板)桥设计计算
11
1
g1
21
g 2
1
g3
0
-1- g2 21 g3 1 g4 0
1 g3 21 g4 0
22
第四章 简支梁(板)桥设计计算
2 铰接板的荷载横向影响线和横向分布系数
荷载作用在1号板梁上,各块板梁的挠度和所分配
的荷载图式如图所示 弹性板梁,荷载挠度呈正比
p1
pi1 1i1 p1i 2 1i
22
33
44
2 w
b
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第四章 简支梁(板)桥设计计算第一节 简支梁(板)桥主梁内力计算对于简支梁桥的一片主梁,知道了永久作用和通过荷载横向分布系数求得的可变作用,就可按工程力学的方法计算主梁截面的内力(弯矩M 和剪力Q ),有了截面内力,就可按结构设计原理进行该主梁的设计和验算。

对于跨径在10m 以内的一般小跨径混凝土简支梁(板)桥,通常只需计算跨中截面的最大弯矩和支点截面及跨中截面的剪力,跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化,弯矩可假设按二次抛物线规律变化,以简支梁的一个支点为坐标原点,其弯矩变化规律即为:)(42maxx l x lM M x -=(4-1) 式中:x M —主梁距离支点x 处的截面弯矩值;m ax M —主梁跨中最大设计弯矩值;l —主梁的计算跨径。

对于较大跨径的简支梁,一般还应计算跨径四分之一截面处的弯矩和剪力。

如果主梁沿桥轴方向截面有变化,例如梁肋宽度或梁高有变化,则还应计算截面变化处的主梁内力。

一 永久作用效应计算钢筋混凝土或预应力混凝土公路桥梁的永久作用,往往占全部设计荷载很大的比重(通常占60~90%),桥梁的跨径愈大,永久作用所占的比重也愈大。

因此,设计人员要准确地计算出作用于桥梁上的永久作用。

如果在设计之初通过一些近似途径(经验曲线、相近的标准设计或已建桥梁的资料等)估算桥梁的永久作用,则应按试算后确定的结构尺寸重新计算桥梁的永久作用。

在计算永久作用效应时,为简化起见,习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁重力、沿桥横向不等分布的铺装层重力以及作用于两侧人行道和栏杆等重力均匀分摊给各主梁承受。

因此,对于等截面梁桥的主梁,其永久作用可简单地按均布荷载进行计算。

如果需要精确计算,可根据桥梁施工情况,将人行道、栏杆、灯柱和管道等重力像可变作用计算那样,按荷载横向分布的规律进行分配。

对于组合式梁桥,应按实际施工组合的情况,分阶段计算其永久作用效应。

对于预应力混凝土简支梁桥,在施加预应力阶段,往往要利用梁体自重,或称先期永久作用,来抵消强大钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。

在此情况下,也要将永久作用分成两个阶段(即先期永久作用和后期永久作用)来进行计算。

在特殊情况下,永久作用可能还要分成更多的阶段来计算。

得到永久作用集度值g 之后,就可按材料力学公式计算出梁内各截面的弯矩M 和剪力Q 。

当永久作用分阶段计算时,应按各阶段的永久作用集度值g i 来计算主梁内力,以便进行内力或应力组合。

下面通过一个计算实例来说明永久作用效应的计算方法。

例4-1:计算图4-1 所示标准跨径为20m 、由5片主梁组成的装配式钢筋混凝土简支梁桥主梁的永久作用效应,已知每侧的栏杆及人行道构件的永久作用为m kN /5。

i=1.5%148700160100100250号混凝土垫层(6~12cm)沥青混凝土厚2cmi=1.5%7513013075814130158184854854854851996纵剖面横剖面16016015161602图4-1 装配式钢筋混凝土简支梁桥一般构造图(单位:cm )解:(1) 永久作用集度 主梁:m kN g /76.90.25)]18.060.1)(214.008.0(30.118.0[=⨯-++⨯= 横隔梁:边主梁:mkN g /63.050.19/}0.255216.015.0)218.060.1()]214.008.0(00.1{[2=⨯⨯+⨯-⨯+-= 中主梁:m kN g /26.1061.0212=⨯=桥面铺装层:mkN g /67.35/]0.2400.7)12.006.0(210.2300.702.0[3=⨯⨯++⨯⨯= 栏杆和人行道:m kN g /00.25/20.54=⨯= 作用于边主梁的全部永久作用集度为:∑=+++==m kN g g i /06.1600.267.363.076.9作用于中主梁的全部永久作用集度为:m kN g /69.1600.267.326.176.9=+++='(2)永久作用效应边主梁弯矩和剪力的力学计算模型如图4-2(a) 和( b) 所示,则:)(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅=)2(22x l ggx gl Q x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表4-1。

边主梁永久作用效应 表4-1内力截面 位置x剪力Q)(kN 弯矩M )(m kN ⋅0=x6.1565.19206.16=⨯=Q 0=M4l x = 3.78)45.1925.19(206.16=⨯-=Q 5.572)45.195.19(45.19206.16=-⨯=M 2l x=0=Q4.7635.1906.16812=⨯⨯=MAB(a)gAx R A =gl 2Q xM x(b)图4-2 永久作用效应力学计算模型二 可变作用效应计算公路桥梁的可变作用包括汽车荷载、人群荷载等几部分,求得可变作用的荷载横向分布系数(本章后叙)后,就可以具体确定作用在一根主梁上的可变作用,然后用工程力学方法计算主梁的可变作用效应。

截面可变作用效应计算的一般计算公式为:)()1(21Ω+⋅⋅+=k k k q m y P m S ξμ汽 (4-2) Ω=人人q m S 2 (4-3)式中:S —所求截面的弯矩或剪力;)1(μ+—汽车荷载的冲击系数,按《公桥通规》规定取值;ξ—多车道桥涵的汽车荷载横向折减系数,按《公桥通规》规定取用;1m —沿桥跨纵向与车道集中荷载k P 位置对应的荷载横向分布系数;2m —沿桥跨纵向与车道均布荷载k q 所布置的影响线面积中心位置对应的荷载横向分布系数,一般可取跨中荷载横向分布系数c m ;k P —车道集中荷载标准值; kq —车道均布荷载标准值;r q —纵向每延米人群荷载标准值;k y —沿桥跨纵向与k P 位置对应的内力影响线最大坐标值;Ω—弯矩、剪力影响线面积。

利用式(4-2)和式(4-3)计算支点截面处的剪力或靠近支点截面的剪力时,尚须计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产生的影响,以支点截面为例,其计算公式为:A A A Q Q Q ∆+='(4-4)式中:'A Q —由式(4-2)或式(4-3)按不变的c m 计算的内力值,即由均布荷载k c q m 计算的内力值;A Q ∆—计及靠近支点处荷载横向分布系数变化而引起的内力增(或减)值。

A Q ∆的计算(见图4-3):对于车道均布荷载情况,在荷载横向分布系数变化区段内所产生的三角形荷载对内力的影响,可用式(4-5)计算:y q m m aQ k c A ⋅⋅-⋅⋅+=∆)(2)1(0ξμ (4-5)对于人群均布荷载情况,在荷载横向分布系数变化区段内所产生的三角形荷载对内力的影响,可用式(4-6)计算:y q m m aQ r c A ⋅⋅-=∆)(20 (4-6) 式中:a —荷载横向分布系数m 过渡段长度;q r —侧人行道顺桥向每延米的人群荷载标准值;y —m 变化区段附加三角形荷载重心位置对应的内力影响线坐标值;其余符号意义同前。

0.50=19.5m0.50/2影响线2Q 或图4-3 支点剪力力学计算模型下面通过一个计算实例来说明可变作用效应的计算方法。

例4-2:以例4-1所示的标准跨径为20m 的5梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥为实例,计算边主梁在公路-II 级和人群荷载2/0.3m kN q r =作用下的跨中截面最大弯矩、最大剪力以及支点截面的最大剪力。

荷载横向分布系数可按表4-2中的备注栏参阅有关例题。

解:(1)荷载横向分布系数汇总荷载横向分布系数 表4-2梁号荷载位置 公路-II 级 人群荷载备注边主梁跨中c m 0.538 0.684 按“偏心压力法”计算 支点m0.4381.422按“杠杆原理法”计算(2)计算跨中截面车辆荷载引起的最大弯矩 按式(4-2)计算,其中简支梁桥基频计算公式为ccm EI l f 22π=,对于单根主梁: 混凝土弹性模量E 取210/103m N ⨯,主梁跨中截面的截面惯性矩4066146.0m I c =,主梁跨中处的单位长度质量m kg m c /10995.03⨯=,831.510995.0066146.01035.19214.3231022=⨯⨯⨯⨯⨯==c c m EI l f π(Hz ), 根据表1-17,冲击系数296.00157.0ln 1767.0=-=f μ,296.1)1(=+μ,双车道不折减,1=ξ, 计算弯矩时,kN P k 5.178)]55.19(550180360180[75.0=---+⨯=,m kN q k /875.7=,按跨中弯矩影响线,计算得出弯矩影响线面积为: 22253.475.198181m l =⨯==Ω, 沿桥跨纵向与k P 位置对应的内力影响线最大坐标值875.44==ly k , 故得:mkN q m y P m M k c k k q l⋅=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅+⋅⋅+=72.867)53.47875.7538.0875.45.178538.0(1296.1)()1(12ξμ,(3)计算跨中截面人群荷载引起的最大弯矩 m kN q m M r cr r l⋅=⨯⨯⨯=Ω⋅⋅=15.7353.47)75.00.3(684.02,(4)计算跨中截面车辆荷载引起的最大剪力鉴于跨中剪力影响线的较大坐标位于跨中部分(见图4-4),可采用全跨统一的荷载横向分布系数c m 进行计算。

计算剪力时,kN P k 2.2145.1782.1=⨯= 影响线的面积m 438.25.05.192121=⨯⨯⨯=Ω 故得:kN Q q l07.88)438.2875.7538.05.02.214538.0(1296.12=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=,(5)计算跨中截面人群荷载引起的最大剪力kN q m Q r c r l75.3438.2)75.00.3(684.02=⨯⨯⨯=Ω⋅⋅=,0.50=19.5m0.50/2影响线2Q 或图4-4 跨中剪力力学计算模型(6)计算支点截面车辆荷载引起的最大剪力绘制荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图和支点剪力影响线如图4-5 所示。

荷载横向分布系数变化区段的长度:m a 9.485.45.1921=-⨯=。

214.2KN7.875KN/m0.684c =19.5m4.851.00y =0.916a/30m =1.422m ==0.4380m 0.538=c m a=4.9m4.854.85yQ o 影响线人群公路-II 级4.85图4-5 支点剪力力学计算模型对应于支点剪力影响线的最不利车道荷载布置如图4-5a 所示,荷载的横向分布系数图如图4-5b 所示。

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