简支梁桥设计
T型简支梁桥的构造与设计
3.2 装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造与设计装配式钢筋混凝土简支梁桥受力明确,构造简单,施工方便,便于工业化生产,可节省大量的模板和支架,降低劳动强度,缩短工期,因此在小跨径桥梁中,尤其是标准跨径为13~25m 的桥梁,成为应用最多的桥型。
3.2.1 横截面设计梁桥的横截面设计主要是确定横截面的布置形式,包括主梁截面形式、主梁间距、截面各部尺寸等,它与立面布置、建筑高度、施工方法、美观要求及经济用料等因素有关。
1.横截面形式装配式钢筋混凝土简支梁桥横截面最基本的类型为T 形。
我国目前用得最多的装配式简支梁桥是图3.15a 所示的T 形梁桥。
T 形梁的翼板构成桥梁的行车道板,直接承受车辆和人群荷载的作用,又是主梁的受压翼缘。
它的优点是:外形简单,制造方便,肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架,主梁之间借助横隔梁连接,整体性较好,接头也较方便。
但构件的截面形状不稳定,运输和安装较麻烦;横向接头正好位于桥面板的跨中,对板的受力不利。
装配式钢筋混凝土T 梁的常用跨径约为7.5~25m。
图3.15 装配式简支梁桥的横截面 d )b )c )a )箱形截面梁由于受拉区混凝土不参与工作,多余的底板徒然增大了自重,所以一般不适用于钢筋混凝土简支梁桥。
下面即重点介绍装配式钢筋混凝土T 形梁桥的构造和设计,图3.16即为该类桥梁上部构造的典型概貌。
图3.16装配式T形简支梁桥概貌2.主梁布置对于一定的跨径和桥面宽度(包括行车道和人行道)的桥梁,确定出适当的主梁间距(或片数),是构造布置中首先需要解决的重要课题。
应从材料用量经济,尽可能减少预制工作量,考虑构件的吊装重量及保证翼板的刚度等方面综合考虑确定。
显然,主梁间距越大,主梁的片数就越少,预制工作量就少,但构件的吊装重量增大,使运输和架设工作趋于复杂,同时桥面板的跨径增大,悬臂翼缘板端部较大的挠度对引起桥面接缝处纵向裂缝的可能性也增大。
根据建桥经验,装配式钢筋混凝土T形简支梁桥的主梁间距一般在1.5~2.3m之间。
11米跨径简支梁桥的设计方案
11米跨径简支梁桥的设计方案一、引言梁桥作为交通运输领域中常见的桥梁形式之一,在城市道路和农村交通中起着重要的作用。
本文将针对一座跨度为11米的简支梁桥进行设计方案的探讨和讲解,旨在提供一种具有可行性和可靠性的梁桥设计思路。
二、桥梁类型选择在选择适合跨度为11米的梁桥类型时,简支梁桥是一种常见且经济实用的选择。
简支梁桥的特点是梁两端支座不受水平力的约束,简化了结构形式,降低了桥梁建设成本。
三、梁材料选择钢筋混凝土是常用的梁材料之一,具有良好的耐久性和承载能力。
在本设计方案中,我们选择了C30的钢筋混凝土作为梁桥主体的材料。
C30的强度等级能够满足11米跨度简支梁桥的承载要求。
四、桥面铺装选择桥面铺装的选择应考虑到行车安全性和经济性。
在本设计方案中,我们建议选择沥青路面作为桥面铺装材料。
沥青路面具有良好的抗滑性能和减震效果,能够提升行车的舒适性和安全性。
五、桥墩设计桥墩是梁桥的支撑结构,直接影响桥梁的承载能力和稳定性。
在11米跨度的简支梁桥中,我们建议采用矩形桥墩作为支撑结构。
矩形桥墩具有简单的结构形式和良好的承载能力,适合应对一般交通荷载。
六、梁底部纵向钢筋布置梁底部纵向钢筋的布置是梁桥设计中的重要环节,直接关系到梁的承载能力和受力性能。
在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁底部纵向钢筋的设置,以保证梁的整体受力均匀,并提高梁的抗弯能力。
七、梁顶部纵向钢筋布置梁顶部纵向钢筋的布置同样需要考虑梁的承载能力和受力性能。
在本设计方案中,我们采用等距布置的方式进行梁顶部纵向钢筋的设置,以增强梁的抗弯和抗剪能力,并提高桥梁的整体稳定性。
八、横向钢筋布置横向钢筋的布置是为了增加梁的抗剪能力和承载能力。
在本设计方案中,我们采用合理的横向钢筋布置密度,均匀分布在梁的截面上,以提高梁的整体稳定性和承载能力。
九、桥梁施工方案对于11米跨度的简支梁桥,施工方案应充分考虑施工时间、成本和质量。
在本设计方案中,我们建议采用预制梁的施工方式,以提高施工效率和质量。
简支梁桥施工方案设计
简支梁桥施工方案设计1. 引言简支梁桥是一种常见的桥梁结构,适用于跨距较小、荷载要求较低的情况。
本文档旨在设计一个简支梁桥的施工方案,确保施工过程安全、高效,并满足设计要求。
2. 施工前准备在正式展开施工之前,需要做好以下准备工作:2.1 编制施工组织设计编制施工组织设计是施工前的首要任务。
施工组织设计应包括桥梁施工的整体思路、施工过程的流程图、各项工程和任务的安排等内容。
在该设计中,需要详细确定施工的攻坚点、难点和重点,并提出解决方案。
2.2 确定施工人员和设备配备根据施工组织设计的要求,确定所需的施工人员和设备配备情况。
包括工程师、技术人员、操作工等,并保证施工人员具备相应的资质和经验。
2.3 确定施工材料和设备采购计划根据桥梁设计要求,确定所需的施工材料和设备,并编制相应的采购计划。
确保材料和设备的质量可靠,符合相关标准。
2.4 制定安全计划制定详细的施工安全计划,包括施工现场安全管理、施工人员安全培训、设备操作安全规范等。
保证施工过程中的安全可控。
3. 施工流程3.1 起重设备搭设首先需要搭设起重设备,如塔式起重机。
在桥梁两侧选择合适的位置,搭设起重机,并进行稳固连接。
3.2 桥墩施工根据设计要求,先行施工桥墩。
需要根据桥梁设计图纸,在合适的位置,进行桥墩的基础施工。
包括地基处理、浇筑混凝土、安装预应力钢筋等。
3.3 拼装桥梁主梁在桥墩施工完成后,进行桥梁主梁的拼装。
将各个主梁部分运送到施工现场,利用起重设备将其吊装到桥墩上,并逐步进行拼装。
3.4 竣工验收在主梁拼装完成后,进行竣工验收。
包括对桥梁结构的工艺质量、尺寸精度、观感效果等多个维度进行检查,确保桥梁满足设计要求。
4. 安全措施在施工过程中,应采取一系列安全措施确保施工人员和设备的安全。
包括但不限于:•施工现场设置警示标志,防止非施工人员进入;•进行安全教育和培训,提高施工人员安全意识;•加强起重设备的维护和检修,确保设备的正常运行;•安排专人负责安全监督,及时发现和处理安全隐患。
简支梁桥设计范例-本科毕业设计
1 设计依据1.1工程概述该桥设计车速为80Km/h,桥位于直线段内,桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。
桥梁全长4×30m,上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥,下部结构为双柱式墩,桩基础,轻型薄壁桥台。
本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。
1.2 自然条件(1)河流及水文情况河床比降为+1.25%,设计洪水位为14m,桥下没有通航要求。
(2)当地建材情况桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供,水泥与钢材可选择当地材料市场供应。
(3)气象情况查阅当地气象资料。
年极端最高气温44ºC,年最低气温-12ºC。
(4)地震情况地震烈度为6级。
1.3 设计标准及规范1.3.1 设计标准桥型:双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度:全宽17.6m桥面净宽:净—14+2×1.8m。
桥面纵坡:2.0%桥面横坡:2.0%车辆荷载等级:公路-Ⅰ级1.3.2 设计规范《公路工程抗震设计规范》(JTJ004---2005)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041---2000)《公路工程技术标准》(JTG01---2003)《公路桥涵通用规范》(JTG60---2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62---2004)2 方案构思与设计2.1 桥梁设计原则(1)使用上的要求桥上应保证车辆和人群的安全畅通,并应满足将来交通量增长的需要。
桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。
建成的桥梁应保证使用年限,并便于检查和维修。
(2)舒适与安全性的要求现代桥梁设计越来越强调舒适度,要控制桥梁的竖向与横向振幅,避免车辆在桥上振动与冲击。
整个桥跨结构及各部分构件,在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
(3)经济上的要求在设计中必须进行详细周密的技术经济比较,使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。
桥梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则。
简支梁桥毕业设计
简支梁桥毕业设计一、简支梁桥的定义和特点简支梁桥是一种常见的桥梁结构,主要由梁体和支座组成。
它的主要特点是支座仅能够在梁体上产生垂直反力,不能产生水平反力。
简支梁桥常用于跨越小型河流、道路和铁路等场所,具有结构简单、施工方便、造价较低等优点。
二、简支梁桥毕业设计的意义毕业设计是对学生所学知识的综合运用,通过设计一座简支梁桥来巩固学生在结构力学、土木工程等方面的知识。
这对学生提升工程设计能力、加深对桥梁结构的理解都具有重要意义。
三、简支梁桥毕业设计的步骤1. 需求分析首先需要对桥梁的使用要求进行分析,明确设计的目的和功能。
比如确定桥梁的跨度、通行荷载、风荷载等。
这些参数将直接影响到桥梁的结构设计。
2. 结构设计在结构设计阶段,需要考虑桥梁的材料选择、桥墩和桥面板的尺寸等。
通过结构分析和计算,确定各个结构部件的尺寸和形状,并考虑静力学平衡条件。
3. 施工方案施工方案是设计的重要组成部分。
在制定施工方案时,需要考虑到材料供应、施工设备、施工工艺等因素,保证设计能够顺利实施。
4. 工程预算工程预算是毕业设计中的重要步骤,它能够通过对工程材料、施工机械、人工费用等的预估,制定出一个符合实际情况的经济预算。
5. 结果分析在设计完成后,需要对设计结果进行分析,对设计过程中的假设和简化进行检验,确保设计的合理性和可行性。
四、简支梁桥设计中需要注意的问题1. 建模方法选择在进行简支梁桥的设计时,可以采用不同的建模方法进行结构分析。
常见的方法有解析方法、数值方法和试验方法等。
需要根据具体情况选择合适的方法。
2. 荷载计算在简支梁桥设计中,荷载计算是一个重要的步骤。
需要考虑到静态荷载、动态荷载和温度荷载等因素,确保设计能够满足桥梁使用的需求。
3. 材料选择在桥梁设计中,材料的选择直接关系到桥梁的承载能力和使用寿命。
需要综合考虑材料的力学性能、耐候性能等因素,选择合适的材料。
4. 施工工艺桥梁的施工会对最终的结构性能产生影响。
桥梁工程课程设计(简支T梁)
目录1、主梁设计计算 (2)1.1、集度计算 (2)1.2、恒载内力计算 (3)1.3、惯性矩计算 (4)1.4、冲击系数计算 (5)1.5、计算各主梁横向分布系数 (5)1.6、计算活载内力 (8)2、正截面设计 (10)2.1、T形梁正截面设计: (10)2.2、斜截面设计 (12)3、桥面板设计 (16)3.1桥面板计算书: (16)3.2桥面板截面设计 (18)4、参考文献 (19)5、《桥梁工程》课程设计任务书 (20)5.1、课程设计的目的和要求 (20)5.2、设计内容 (20)5.3、设计题目:装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算 (21)T 型简支梁桥计算书1、主梁设计计算标准跨径:16m 计算跨径:15.5 高跨比:1/11梁高:1/11×15.5+0.5=1.45m1.1、集度计算计算第一期恒载:混凝土C25,C30(容重为25 KN/㎡ ) (1)、计算①、②、③号主梁面积:0.6050 m ²计算①、②、③号梁集度:g 1=g 2=g 3=0.6050×25KN/m=15.1KN/m (2)、计算①、②、③号梁的横隔梁折算荷载:①号梁为边主梁,②、③号梁为中主梁:横隔梁a=1.8m ,b=0.15m ,h=1m 的寸且5根横隔梁的体积都为:3124155.0)216.015.0()220.00.2()214.008.000.1(m =+⨯-⨯+-计算①号梁m kN g /00.15.15/255124155.1''''1=⨯⨯=;计算②号梁和③号梁为m kN g g g /00.200.122'''1'''3'''2=⨯=⨯==计算第二期恒载:(1)计算桥面铺装层荷载:分为2cm 厚沥青混凝土重为m kN g /828.05/2302.09沥青=⨯⨯=和C25混凝土垫层厚分布如下图所示:①号梁:mk kN /625.2255.1)08.006.0(5.0=⨯⨯+⨯; ②号梁:m kN /75.4252)11.008.0(5.0=⨯⨯+⨯; ③号梁:m kN /9375.5252)1275.011.0(5.0=⨯⨯+⨯;计算第三期恒载:栏杆和人行道 计算①号主梁:6×2/5=2.4 计算②号主梁:6×2/5=2.4 计算③号主梁:6×2/5=2.4 全部荷载汇总如下:可得简直梁桥的基频:CCm EI l f 22π=1.2、恒载内力计算根据公式M x =gx 2(l −x )Q x =g2(l −2x ),算得恒载内力。
简支梁桥毕业设计
上部结构一.设计资料及构造布置(一).设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m(墩中心距离);主梁全长:29.96m;计算跨径:29.0m;桥面净空:净—9m+2x1.5m=12m.2.设计荷载公路—Ⅱ级(q k=0.75×10.5=0.875KN/m;P k=0.75×276=207KN)人群荷载3.0KN/m2,栏杆及人行道板的每延米重取6.0KN/m。
3.材料及工艺混泥土:主梁用C50,栏杆及桥面铺装用C30, 预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的Φs15.2钢绞线,每束6根,全梁配5束,fpk=1860MPa,普通钢筋直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋;直径小于12mm的均用R235钢筋,按后张法施工工艺制作主梁,采用内径70mm、外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。
4.设计依据(1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),简称《标准》;(2)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称《桥规》;(3)交通部颁《公路钢筋混泥土及预应力混泥土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称《公预规》;5.基本设计数据(见表1-1)基本计算数据表1-1 名称项目符号单位数据混凝土立方强度f cu,k MPa 50弹性模量E c MPa 3.45×104轴心抗压标准强度f ck MPa 32.4轴心抗拉标准强度f tk MPa 2.65轴心抗压设计强度f cd MPa 22.4轴心抗拉设计强度f td MPa 1.83 短暂状态容许压应力0.7f ck′MPa 20.72容许拉应力0.7f tk′MPa 1.757 持久状态标准荷载组合:容许压应力0.5f ck MPa 16.2容许主压应力0.6f ck MPa 19.44 短期效应组合:容许拉应力σst -0.85σpc MPa 0容许主拉应力0.6f tk MPa 1.59Φs15.2钢绞线标准强度f pk MPa 1860弹性模量E p MPa 1.95×105抗拉设计强度f pd MPa 1260 最大控制应力σcon0.75f pk MPa 1395 持久状态应力(标准荷载组合) 0.65f pk MPa 1209材料重度钢筋混凝土γ1KN/m3 25沥青混泥土γ2KN/m3 23钢绞线γ3KN/m3 78.5钢束于混凝土的弹性模量比αEp无量纲 5.65(二).横断面布置1.主梁间距于主梁片数主梁间距通常应随梁高于跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效,故在许可条件下应适当加宽T梁翼板,本设计主梁翼板宽度为2400mm,有于宽度较大,为保证桥梁的整体受力性能,桥面板采用现浇混凝土刚性接头,因此主梁的工作截面有两种:预施应力、运输、吊装阶段的小截面(b i=2200mm)和运营阶段的大截面(b i=2400mm),净—9m+2x1.5m的桥宽选用五片主梁,如图1-1所示。
简支梁桥施工图设计说明
一、设计规范、设计依据1、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011);2、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011);3、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015) ;4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);6、《公路桥涵施工技术规范》(JTG TF50-2011);7、《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ139-2010);8、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);9、《混凝土结构耐久性设计规范》(GB 50476-2008);二、设计标准、技术标准1、设计荷载:城-A级;人群荷载按《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)确定;2、道路横断面: 0.25m(栏杆)+3.0m(人行道) +3.5m(非机动车道) +2.5m(机非隔离带) +14.0m(机动车道)+3.0m(中央隔离带) +10.5m(机动车道)+2.5m(机非隔离带) +3.5m(非机动车道) +3.0m(人行道)+ 0.25m(栏杆)=46m;桥梁平面位于直线段,分左右两幅设计。
3、桥梁纵、横坡:纵坡同道路纵坡;横坡:行车道、非机动车道双向1.5%,坡向外;人行道反向1.5%,坡向内。
横坡由桥台台帽及桥墩盖梁调整;4、抗震等级:本区地震基本烈度为Ⅶ度,桥梁抗震设防分类为丙类,抗震设计方法为A类;5、梁底标高大于5.26m,河道通航水位1.76m,通航净高3.5m,20年一遇洪水位2.53m;6、桥梁设计基准期100年,设计使用年限50年,桥梁工作环境为Ⅰ类,桥梁安全等级为一级。
三、结构设计1、桥梁总体布置布跨为16+25+16m简支梁桥,桥梁中心桩号为K0+366.289。
桥梁墩台轴线均平行布置,右偏角90°。
桥梁分左右两幅,左幅宽度24.75m,右幅宽度21.25m。
桥梁工程课程设计-简支梁桥
装配式钢筋混凝土简支板桥设计一. 设计资料1. 桥面跨径及桥宽标准跨径:根据该跨桥梁的方案比选,且该河流无通航要求,并根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的新建桥梁标准跨径的要求,方案确定为标准跨径13米的钢筋混凝土空心简支板。
主梁全长:伸缩缝取4厘米,梁长12.6米。
计算跨径:根据《公路桥涵设计通用规范》第1.3.2条的规定,板的计算跨径取相邻两支承中心的距离,本桥取为12.6米。
桥面宽度:根据《公路桥涵设计通用规范》确定桥面宽度为:净—7m+2×0.75m。
2. 设计荷载:荷载等级:公路—Ⅰ级3.材料钢筋:主钢筋用Ⅱ级钢筋,其他钢筋用Ⅰ级钢筋混凝土:C354. 地形、地质条件桥址处在河道标高为0.0米;桥头路面标高为7.5米;河道边坡为1:2;相应标准跨径L,河底宽B=60m。
桥址处4.0m高程以上为耕植土,4.0m高程以下为亚粘土,其13mb基本承载力为200kpa,内摩擦角为20。
5.该河道无通航要求;设计洪水位为5.5m。
7500.0设计依据:(1).《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021—85);(2).《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023—85);(3) . 《结构设计原理》第二版人民交通出版社;(4).《桥梁工程》合肥工业大学出版社;二. 构造布置:1 . 板桥横断面:参考我国交通部制定的跨径6—13m空心板的标准图板厚的取值为0.4—0.8m,本设计板厚取0.7m,并采用空心截面以减轻结构的自重。
采用装配法施工,即先预制,后吊装的方法。
根据施工现象的吊装能力,预制板宽为0.99m。
具体尺寸见下图2 . 板梁: 根据施工现场的吊装能力,预制板宽0.99m,其余尺寸见下图三、板的毛横截面几何特性计算;(一) 预制板的截面几何特性:3211、 补上挖空部分以后得到的截面,其几何特性为:面积A b =99×70=6930cm 2对上缘的面积矩:S b =A b y b =6930×35=242550cm 3重心至截面上缘的距离 y b =35cm 。
混凝土简支梁桥构造与设计
M中=+0.7M0 M支=-0.7M0
式中: M0=M0p + M0g M0p—— 1m宽简支板条的跨中活载弯矩 M0g —— 1m宽简支板条的跨中恒载弯矩
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1m宽简支板条的跨中汽 车荷载弯矩:
M cp
1
P
8a
(l
b1 ) 2
1m宽简支板条的跨中结 构自重弯矩:
M cg
1 gl 2 8
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2)横隔梁横向连接构造 横隔梁常用的横向连接有钢板焊接联接和扣环联接。
图5-21 装配式横隔板横向联接构造
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混凝土简支箱形梁桥 (1)箱形梁的特点
1)箱形梁不适用于钢筋混凝土简支梁桥,但适用于全截面参与受力的预应力混 凝土梁桥。
2)箱形截面梁抗扭能力比较大。 3)箱梁横向抗弯刚度大,对预施应力、运输、安装阶段单梁的稳定性要比T梁 好得多。
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装配式简支板桥的构造 (1)总体构造
1)截面形式 1)实心板桥
2)空心板桥
图5-3 空心板截面形式
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图5-4 空心板
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图5-5 空心板
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图5-6 空心板
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图5-7 空第心9板页/共42页
(2)板间横向连接构造 横向连接方式有企口混凝土铰联接和钢板焊接联接。
及理论分析主梁抗扭刚度较大)
跨中弯矩
M中=+0.5M0
支点弯矩
M支=-0.7M0
式中:
M0=M0p + M0g
M0p—— 1m宽简支板条的跨中活载弯矩
M0g ——
1m宽简支板条的跨中恒载弯矩
混凝土简支板梁桥构造与设计
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4.《公预规》关于梁的构造要求:
9.3.1 钢筋混凝土T形、Ⅰ形截面简支梁标准跨径不宜大于16m,钢筋混凝土箱形截 面简支梁标准跨径不宜大于25m,钢筋混凝土箱形截面连续梁标准跨径不宜大于 30m。预应力混凝土T形、Ⅰ形截面简支梁标准跨径不宜大于50m。
9.3.2 T形、Ⅰ形截面梁应设跨端和跨间横隔梁。当梁横向刚性连接时,横隔梁间距 不应大于10m。
近梁端第一根箍筋应设置在距端面一个混凝土保护层距离处。梁与梁或梁与 柱的交接范围内可不设箍筋;靠近交接面的一根箍筋,其与交接面的距离不宜大于 50mm。
9.3.4 受弯构件的钢筋净距应考虑浇注混凝土时,振捣器可以顺利插入。各主钢筋 间横向净距和层与层之间的竖向净距,当钢筋为三层及以下时,不应小于30mm,并 不小于钢筋直径;当为三层以上时,不应小于40mm,并不小于钢筋直径的1.25倍。 对于束筋,此处直径采用等代直径。
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9.2.4 行车道板内主钢筋可在沿板高中心纵轴线的1/4~1/6计算跨径处按30~45°弯 起。通过支点的不弯起主筋,每米板宽内不少于3根,并不应少于主钢筋截面面积 的1/4。
16~20cm
不应小于10cm 翼缘板一般采用变厚形式,其厚度随 主梁间距而定,边缘厚度不小于10cm;
当板间采用横向整体现浇连接时,悬 臂端厚度不应小于14cm;
主梁间距小于2.0m的铰接梁桥,板边 缘厚度可采用12cm(铺装不受力)或10cm (铺装受力);
主梁间距大于2.0m的刚接梁桥,桥面 板的跨中厚度一般不小于15cm,边缘板 边厚度不小于14cm。
2.2.1 简支T梁桥的特点
制造简单; 采用预应力混凝土,使用高强钢筋时,可节约钢材20%~40%; 施工稳定性差,运输和安装较复杂; 构件在桥面板的跨中接头,对板的受力不利
简支梁桥设计
XXX简支梁桥设计第一部分设计资料一、课题与设计资料(一)、设计资料设计名称:XXX简支梁桥地理位置及其用途:此设计所做桥梁位于XXX。
此桥的建立完全的解决了两岸群众滑索道的跨河方式,为人们的生活,尤其是青少年上学提供了安全保障。
桥面净空:净-7+2×0.75m设计荷载:公路一级,人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按4.5 KN/m计主梁跨径和全长:标准跨径40m,主梁宽1.8m,计算跨径39.96m地理位置图如下:(二)、设计任务与资料1.主梁尺寸拟定2.桥梁总体布置图,主梁纵、横截面布置图(CAD出图)3.桥面构造横截面图(CAD出图)4.荷载横向分布系数计算书5.主梁内力计算书6.行车道板内力计算书7.横隔梁内力计算书第二部分设计计算内容一、桥面铺装的确定:日交通量组成1、轴载分析:我国路面设计以双轮轴单载100KN为标轴载。
当验算半刚性基层层底拉应力时,各级轴载换算采用下式计算:)8N=∑k i=1C/1·C/2·n i(PiP其中:N——标准轴载的当量次数,次/日;n i——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;P——标准轴载,KN;P i——被换算车辆的各级轴载,KN;C/1——轴数系数,当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算,轴数系数C/1=1+2(m-1),m为轴数;C/2——轮轴系数,单轮轴位18.5,双轮轴为1,四轮轴为0.09;K——被换算车辆的类型。
计算内容如下表:一级沥青公路的设计年限15年,双向车道的车道系数0.6~0.7,取0.65,则设计当量轴次为:N e/=[(1+r)r−1]×365r·N1·η=[(1+0.07)15−1]×3650.07·1786.21·0.65=10649134.79次2、由下表可知铺装层确定:面层类型的选择路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次1065×104次左右,面层宜选择沥青混凝土,又由于该路面等级高所承受荷载重,因此采用三层式结构铺设,即表层30mm细粒式沥青混凝土,中层40mm中粒式沥青混凝土,下层50mm粗粒式沥青碎石。
标准跨径16m T形简支梁桥设计
标准跨径16m T 形简支梁桥一.设计资料与结构布置 (一).设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为16m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
主梁全长:根据当地温度统计资料。
并参考以往设计值:主梁预制长度为. 计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为. 桥面宽度:横向布置为 净-7(行车道)+2×0.75m (人行道)+2×(栏杆) 桥下净空: 4m 2.设计荷载根据该桥所在道路等级确定荷载等级为 人群荷载 m 车道荷载 q k=× N/m= N/m 集中荷载 p k =× N/m = N/m 3.材料的确定混凝土:主梁采用C40,人行道、桥面铺装、栏杆C25钢筋:直径≥12mm 采用HRB335级钢筋。
直径<12mm 采用HPB235级热轧光面钢筋 4.设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004)(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) (3)《桥梁工程》(4)《桥梁工程设计方法及应用》(二)结构布置1.主梁高:以往的经济分析表明钢筋混凝土T 形简支梁高跨比的经济范围大约在 111-161之间,本桥取 161,则梁高取1m.2.主梁间距:装配式钢筋混凝土T 形简支梁的主梁间距一般选在-之间,本桥选用1.6m3.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm -18cm ,鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm4.翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板宽即可得到2.0m 。
因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取不小于主梁高的 121,本设计取8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些,本设计取8cm5.横隔梁:为增强桥面系的横向刚度,本桥除支座处设置端横隔梁外,在跨中等间距布置三根中间横隔梁,间距4×385m ,梁高一般为主梁高的 43左右,取0.8m ,厚度取12-16之间,本设计横隔梁下为16cm ,上缘18cm6. 桥面铺装:采用2cm 厚的沥青混凝土面层,9cm 的25号混凝土垫层75160160i=1.5%8751607001608010012%i=1.5沥青砼厚2cmC25防水砼垫层厚9cm18图1.桥梁横断面图纵剖面图2.桥梁纵断面图二. 主梁计算(一)跨中横向分布系数计算m c (按比拟正交异板法计算)图3.主梁断面图图4.横隔梁断面图平均厚:h=2128+=10cm a x=2.30181001018160(21001810021010)18160(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-)() CM1.主梁抗弯惯矩I x =121×(160-18)×103+(160-18)×10×2102+121×18×1003+18×100×2=3119262m4c主梁比拟单宽抗弯惯矩 J X =m4194952203119262B Ix c ==/cm 2.横隔梁抗弯惯矩由于横隔梁截面有变化,故取平均值来确定一般有效宽度,横隔梁取两根边主梁轴线距离l ‘=4×b=4×160=640cm 288.0640184l ==c 查表得653.0=cλ则cm 2011840.653=⨯=λ求横隔梁截面重心位置a y3. 主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于T 形梁翼板刚性连接情况应有式(2-5-27)来求, 对于主梁肋:主梁翼板的平均厚度:h 1=cm 102128=+ 2.01010018=-=b t 查表得c= 则 I ’Tx =×(100-10)×18 2=152740cm 4 对于横隔梁: 227.0108517=-=b t 查表得c= 则:I’Ty=×(85-10)×17 3=105015cm 4所以由下式:I ’Tx +I ’Ty =1/3h 13+1/bI Tx ′+1/aI Ty ′=1/3×103+152740/160+105015/385=1370cm 4/cm 4.计算参数θ和αθ=5926.0560615588615502160544=⨯=Jy Jx lB α=0098.05606155********425.0J 2E J G x Tx =⨯⨯=+E E J J y Ty )(5.计算各主梁横向影响线坐标已知θ= 从附表“G-M ”计算图表可查得影响线系数K 1和K 0K 0注:校核用公式8)(2191822=+⨯+∑K K K 用内插法求实际梁位处的K 1和K 0值对于1号梁K ‘=K 2B +(K B 43—K 2B )112.535⨯=B 43+ K 2B对于2号梁K ‘=K B 41+(K B 21— K B 41)112.577.5⨯=B 21+ K B 41对于3号梁K ‘=K 06.计算各梁的荷载横向分布系数影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。
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。
简支梁桥的课程设计
简支梁桥的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握简支梁桥的基本概念、设计和分析方法。
通过本节课的学习,学生应能够:1.描述简支梁桥的结构特点和基本原理;2.分析简支梁桥的受力情况和应力分布;3.运用基本的力学知识计算简支梁桥的承载能力;4.了解简支梁桥在实际工程中的应用和重要性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.简支梁桥的基本概念:介绍简支梁桥的定义、结构特点和基本原理;2.简支梁桥的设计:讲解简支梁桥的设计步骤和方法,包括梁的尺寸选择、材料选择等;3.简支梁桥的受力分析:分析简支梁桥在各种载荷作用下的受力情况,讲解应力分布和计算方法;4.简支梁桥的承载能力:讲解如何计算简支梁桥的承载能力,介绍相关公式和计算步骤;5.简支梁桥的实际应用:介绍简支梁桥在工程中的实际应用案例,强调其重要性和应用价值。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师通过讲解和演示,向学生传授简支梁桥的基本概念、设计和分析方法;2.讨论法:学生分组讨论简支梁桥的受力分析和承载能力计算,促进学生之间的交流和合作;3.案例分析法:分析实际工程中的简支梁桥案例,使学生更好地理解和应用所学知识;4.实验法:安排实验室实践活动,让学生亲自动手进行简支梁桥的受力实验,增强学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将利用以下教学资源:1.教材:选用合适的教材,为学生提供系统性的学习材料;2.参考书:提供相关的参考书籍,供学生深入学习;3.多媒体资料:制作PPT和视频等多媒体资料,直观地展示简支梁桥的结构和受力情况;4.实验设备:准备实验器材和设备,让学生进行实践活动。
通过以上教学资源的支持,学生将能够更好地学习简支梁桥的相关知识,提高学习效果。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多种方式,以全面、客观地评估学生的学习成果:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置相关的作业,评估学生对课堂所学知识的掌握程度;3.考试:安排一次考试,测试学生对简支梁桥知识的全面理解和应用能力。
简支梁桥毕业设计说明书
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。
20m简支t型梁桥设计讲解
目录摘要: (I)Abstract (I)第1章设计内容及构造布置 (1)1.1 设计内容 (1)1.1.1 设计标准 (1)1.1.2 主要材料 (1)1.1.3 设计依据 (1)1.2 方案比选 (1)1.3 横断面布置及主梁尺寸 (3)第2章主梁内力计算 (5)2.1 恒载内力计算 (5)2.1.1 结构自重集度计算 (5)2.1.2 结构自重内力计算 (5)2.2 活载内力计算 (6)2.2.1 荷载横向分布计算 (6)2.2.2 汽车人群作用效应计算 (10)2.3 主梁内力组合 (18)2.3.1 作用效应计算公式 (19)2.3.2 主梁内力组合 (19)第3章主梁配筋计算 (21)3.1 跨中截面的纵向受拉钢筋计算 (21)3.1.2 确定简支梁控制截面弯矩组合设计值和剪力设计值 (21)3.1.3 T型截面梁受压翼板的有效宽度 (21)3.1.4 钢筋数量计算 (21)3.1.5 截面复核 (22)3.2 腹筋设计 (23)3.2.1 截面尺寸检查 (23)3.2.2 检查是否需要根据计算配置箍筋 (23)3.2.3 计算剪力图分配 (23)3.2.4 箍筋设计 (24)3.2.5 弯起钢筋设计 (25)3.2.6 斜截面抗剪承载力验算 (29)3.2.7 持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算 (33)3.3 持久状况正常使用极限状态裂缝宽度验算 (33)3.4 持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (35)第4章横隔梁内力与配筋计算 (38)4.1 横隔梁内力计算 (38)4.1.1 确定计算荷载 (38)4.1.2 绘制中横隔梁弯矩、剪力影响线 (38)4.1.3 截面内力计算 (40)4.1.4 内力组合 (40)4.2 横隔梁配筋计算 (40)4.2.1正弯矩配筋 (40)4.2.2剪力配筋 (41)第5章行车道板的计算 (43)5.1 计算图式 (43)5.2永久荷载及其效应 (43)5.3截面设计、配筋与强度验算 (44)参考文献 (46)致谢 (47)20m简支T型梁桥设计计算摘要:本次设计为20m简支T型梁桥的设计计算。
第四章 简支梁(板)桥设计计算
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 用下式计算:
a ΔQ A = (m0 − mc ) ⋅ qr ⋅ y 2
计算弯矩,Pk = 0.75 × [180 +
360 − 180 (19.5 − 5)] = 178.5 kN 50 − 5
qk = 7.875 kN / m
§4.2
荷载横向分布计算
4.2.1 荷载横向分布计算原理 荷载横向分布计算所针对的荷载主要是活 载,因此又叫做活载横向分布计算。 梁桥作用荷载P时,结构的刚性使P在x、y方 向内同时传布,所有主梁都以不同程度参与工作。 可类似单梁计算内力影响线的方法,截面的内力 值用内力影响面双值函数表示,即
485
2
160
160
160 横剖面
160
16
14 130
15 485 485 1996 485
纵剖面
解:(1) 永久作用集度 主梁:
0.08 + 0.14 g1 = [0.18 × 1.30 + ( )(1.60 − 0.18)] × 25.0 = 9.76 kN / m 2
横隔梁:边主梁横隔板:
附加剪力由式(4-5)计算:
a ′ ΔQ0 q = (1 + μ ) ⋅ ξ ⋅ (m0 − mc ) ⋅ qk ⋅ y 2 = 1.296 × 1 × (0.438 − 0.538) × 7.875 × 0.916 = −2.29 kN
由式(4-4),公路-II级作用下,边主梁支点 的最大剪力为:
485
250号混凝土垫层(6~12cm)
中主梁横隔板:
g = 2 × 0.063 = 1.26 kN / m
桥梁工程简支梁(板)桥设计计算
简支梁(板)桥的构造应满足施工要求, 同时要考虑到结构的耐久性和维修养 护的便利性。
桥面铺装
材料选择
桥面铺装材料应根据桥梁的使用环境和荷载要求来确定,常用的铺装材料包括沥青混凝土和水泥混凝土等。
结构设计
桥面铺装的结构设计应根据桥梁的跨度、荷载和材料特性等因素来确定,以确保铺装的耐久性和承载能力。
截面尺寸
主梁高度
主梁高度应根据跨度和荷载要求来确 定,以保证足够的承载能力和稳定性 。
主梁宽度
主梁宽度应根据车道数量和车辆限界 要求来确定,同时要考虑人行道、栏 杆和排水设施等所需的宽度。
配筋与构造
配筋
简支梁(板)桥的配筋应根据截面尺寸、 荷载类型和材料特性等因素来确定, 以确保结构的强度和稳定性。
日常维护
定期清洁
保持桥面整洁,防止积水 和污垢对桥面造成损害。
检查与紧固
定期检查桥梁的各个部件, 如栏杆、支座、伸缩缝等, 确保其完好并紧固。
排水设施维护
清理排水设施,确保其畅 通,防止积水对桥面造成 腐蚀。
检测与评估
外观检查
通过目视或简单的工具检查桥梁 的外观状况,如是否有裂缝、锈
蚀等。
结构检测
桥梁工程简支梁(板)桥 设计计算
目录 CONTENT
• 简支梁(板)桥概述 • 简支梁(板)桥的设计参数 • 简支梁(板)桥的计算方法 • 简支梁(板)桥的施工工艺 • 简支梁(板)桥的维护与加固
01
简支梁(板)桥概述
定义与特点
定义
简支梁(板)桥是一种简单、常见的桥梁结构形式,其特点是桥 梁的支撑体系为简支方式,即两端简单支撑在桥墩上,没有 连续的结构。
03
简支梁(板)桥的计算方法
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桥梁工程课设——简支梁桥设计1. 基本设计资料1) 跨度和桥面宽度(一) 标准跨径:35m (墩中心距)。
(二) 计算跨径:34.5m (三) 主梁全长:34.96m(四) 桥面宽度:净14m (行车道)+2×1m (人行道)2) 技术标准设计荷载:公路—I 级,人群荷载为23m KN 。
设计安全等级:一级。
3) 主要材料(一) 混凝土:混凝土简支T 形梁及横梁采用C40混凝土,容重为326m KN ;桥面铺装为厚0.065~0.17m 的防水混凝土,容重为325m KN 。
(二) 钢材:采用R235钢筋、HRB400钢筋。
4) 构造形式及截面尺寸(见图1-1和1-2)如图所示,全桥共由9片主梁组成,单片T 形梁高为2m ,宽为1.6m ,桥上横坡为双向1.5%,坡度由混凝土桥面铺装控制;设有五根横梁。
图1-1 桥梁横断面图图1-2 主梁纵断面图2.主梁的荷载横向分布系数计算1)跨中荷载横向分布系数计算如前所述,本例桥跨内设有5道横隔梁,具有可靠横向连接,且承重结构的宽跨比为:5.0=16≤lB,故可以按照修正的刚性横梁法来绘制横=464.05.34m。
向影响线和计算横向分布系数cI(一)计算主梁的抗弯和抗扭惯性矩I和T计算主梁截面的重心位置x翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚为cm h 13)1610(211=+⨯=则,cm x 8.702020013)20160(1002020021313)20160(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-=主梁抗弯惯性矩I 为423238.24294296)8.70100(2002020020121)2138.70(13)20160(13)20160(121cm I =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯=对于T 形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算:i i mi i T t b c I ∑==1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,由表2-1可以查的T I 的计算过程及结果见表2-2既得4310825.5m I T -⨯= (二) 计算抗扭修正系数β对于本例,主梁间距相同,将主梁近似看成等截面,则得9682.06.153243.01210825.5425.05.3491112113222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=-∑E E a EI GI nl i T β (三) 按修正偏心压力法计算横向影响线竖坐标值∑=+=9121i i i ij a e nαβη 式中n =9,222229126.153)6.12.38.44.6(2m a i i =+++⨯=∑= ;ij η表示单位荷载P=1作用于j 号梁轴时,i 号梁轴上所受的作用,计算所得ij η列于表2-3内。
表2-3 ij η值计算表(四) 计算横向分布系数,绘制横向分布影响线图(见图2-1),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距离不小于0.5m ,人群荷载为23m KN 。
图2-1 横向分布系数计算图示各梁的横向分布系数: 汽车荷载:4444.0)891(214848.0)0651.00836.00964.01145.01276.01458.01589.01776.0(2152065.0)0183.00546.00808.01171.01433.01795.02057.0242.0(215966.0)0657.01202.01596.02141.02535.0308.0(216357.0)0508.01233.01756.02481.03005.0373.0(2154321=⨯⨯==+++++++⨯==+++++++⨯==+++++⨯==+++++⨯=cq cq cq cq cq m m m m m 人群荷载: 222.0223.02622.03353.04335.054321=====cr cr cr cr cr m m m m m2) 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2-2图2-2端部横向系数计算图示汽车荷载:5938.05938.05938.05.05313.05040302010=====q q q q q m m m m m 人群荷载: 00006875.154321=====cr cr cr cr cr m m m m m3. 作用效应计算1) 永久作用效应 (一)永久荷载:假定桥面构造各部分重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钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算(二)永久作用效应计算一、影响线面积计算见下表3-22) 可变作用效应组合(一) 汽车荷载冲击系数计算:结构的冲击系数µ与结构的基频ƒ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荷载的冲击系数:,故可由下式计算汽车由于其中,Hz f Hz g G m Hz m EI l f c c c 145.11054.181.9132.1599.21054.1243.01025.35.3422331022≤≤⨯====⨯⨯⨯⨯⨯==ππ0.1780.01570.1767Inf µ==—(二) 公路I 级均布荷载k q ,集中荷载k P 及其影响线面积计算(见表3-4);m kN q k /5.10=计算弯矩时:kN P k 298180)55.34(550180360=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⨯--= 计算剪力时:kN P k 6.3572982.1=⨯= 弯矩计算公式如下)()1(Ω++=q y P m u M k k c ξ其中,可以布置四车道,查表可得横向折减系数67.0=ξ 计算跨中和4l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η值沿跨长方向相同。
永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数: 永久荷载作用分项系数:2.1=Gi γ 汽车荷载作用分项系数:4.1=Ql γ 人群荷载作用分项系数:4.1=Qi γ 基本组合公式为:)(2100Qjk nj Qj c Qlk Ql Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ表3-7 人群荷载产生的跨中剪力计算表2 2l V0.3353 3 4.31254.3 3 2l V0.2622 3.4 4 2l V0.223 2.9 52l V0.22222.9梁端汽车荷载剪力效应计算: 可用下时进行计算:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+Ω++=-y q m m a q m y P m Q kc k c k k p)(21)()1(000ξμ 汽车荷载作用及横向分布系数取值如图3-3所示,计算过程如下图3-3 汽车荷载支点剪力效应计算图示1号梁:kNV 7.23783.05.10)6357.05313.0(45.3421)5.34215.106357.00.16.3575313.0(67.0178.101=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=同理可得kNV kN V kN V kN V 2.2805.2404.2445.22305040302====梁端人群荷载剪力可以用下式进行计算,见图示3-4图3-4人群荷载产生的支点剪力--+Ω=y q m m a q m Q r cr r r cr r )(2100将数值带入上式kNV kNV kNV kNV kN V r r r r r 11.983.03)2222.00(45.342145.342125.3432222.015.983.03)223.00(44.342155.343223.075.1083.03)2622.00(45.34215.342132622.024.1678.03)3353.00(83.2215.342133353.098.1892.03)434.06875.1(45.34215.34213434.05040302010=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯= 剪力效应基本组合可按下式进行组合组合公式为)(2100Qjk nj Qj c Qlk Ql Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ计算结果见下表梁号 内力永久荷载 人群荷载 汽车荷载 基本组合之10V348.1 18.98 237.7 771.8 2l V0 5.6 112.4 163.6 20V356.4 16.24 223.5 758.8 2l V0 4.3 106.0 153.2 30V356.4 10.75 244.4 781.9 2l V0 3.4 92.1 132.7 40V356.4 9.15 240.5 866.9 2l V0 2.9 85.7 123.2 50V356.4 9.11 280.2 830.2 2l V2.978.6113.3可以看出弯矩值由1号梁控制跨中弯矩为6722.6m kN •,4处弯矩为5042m kN •剪力值由4号梁控制,跨中剪力值为123.2kN ,支点处剪力为866.9kN ,下图为内力包络图图3-5 内力包络图4. 行车道板计算1) 永久荷载效应计算由于主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算如图4-1所示。
图4-1 行车道板计算图示(一) 每延米板上的恒载gC40混凝土垫层:g1=0.1175×1×25kN/m=2.9375kN/m T 形梁翼缘板自重:g2=0.13×1×26 kN/m=3.38 kN/m每延米跨宽板的恒载总计:g=m kN g i /3175.638.39375.2=+=∑(二)永久荷载效应计算弯矩:m kN m kN gl M g •-=•⨯⨯-=-=548.17.03175.62121220剪力:kNkN gl V g 422.47.03175.60=⨯==(三) 可变荷载效应公路I 级,以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载,如图4-2.图4-2. 可变荷载计算图示车辆荷载后车轮着地宽度2b 及长度2a ,分别为2a =0.2m ,2b =0.6m沿着行车方向轮压分布宽度为:mH a a 435.01175.022.0221=⨯+=+=垂直行车方向轮压分布宽度为:m H b b 835.01175.026.0221=⨯+=+= 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度m l a a 235.37.024.1435.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 835.17.02435.0201/=⨯+=+=冲击系数为178.0=μ 作用于每米宽板上的弯矩为:)4(4)1(210b l a PM Ap -+-=μmkN •-=-⨯⨯⨯⨯-=52.12)4835.07.0(235.34140178.12单个车轮时)4(4)1(10//b l aP M p A -+-=μ mkN •=-⨯⨯⨯-=04.11)4835.07.0(835.14140178.1取两者中最不利情况m kN M P •-=52.12作用于每米宽板上的剪力按自由悬臂板计算,车轮靠板根部布置,且有01l b ≥,则:012)1(l ab PQ p μ+=kN 37.217.0835.0235.32140178.1=⨯⨯⨯⨯=(四) 作用效应基本组合根据作用效应组合的规定,基本组合计算如下:kNV V Q m kN M M M p g p g 2.3537.214.1422.42.14.12.14.19)52.124.1548.12.1(4.12.1=⨯+⨯=+=•-=⨯+⨯-=+=5. 横隔梁计算1) 确定作用在跨中横梁上的可变作用具有多根横梁的桥梁,跨中处的横梁受力最大,通常只计算跨中横梁的作用效应,其余横梁可依据跨中横梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。