钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计计算书

钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计

一、设计资料

1、桥面净宽：净-7（车行道）+2×1.0（人行道）+2×0.25（栏杆）。

2、主梁跨径和全长

标准跨径：L=20m（墩中心距离）。

计算跨径：L=19.6m（支座中心距离）。

实际长度：L’=19.95m（主梁预制长度）。

3、设计荷载

公路-II级，人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5.5kN/m.

4、材料

混凝土：C25，桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土，体积质量取24kN/m3，钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。

5、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）

T 型梁尺寸图（单位：cm ）

6、计算方法 极限状态法

7、设计依据

(1) 《公路桥涵设计通用规范》（JTG –D60-2004）。

(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG –D60-2004）。

二、行车道板的计算

(一)计算模式

行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应

1．每延米板上的恒载g

桥面铺装：m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= T 梁翼缘板自重：m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=

每延米跨宽板恒载合计：m kN g g g /67.475.292.121=+=+=

2．永久荷载产生的效应

弯矩：kNm gl M sg 49.1)2

2.08.1(67.421212

20-=-⨯⨯-=-=

剪力：kN gl Q sg 74.3)2

2

.08.1(67.40=-⨯==

3．可变荷载产生的效应

以重车后轮作用于绞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

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11：

m a 2.02= m b 6.02=

顺行车方向轮压分布宽度：m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+=

垂直行车方向轮压分布宽度：m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=

荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时：m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数：3.11=+μ 作用于每米宽板条上的弯矩为：

m kN b l a P M sp /06.16)4

8

.08.0(4.342803.1)4(4)

1(10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 单个车轮时：

m kN b l a P M sp /65.13)4

8

.08.0(0.241403.1)4('4)

1('10-=-⨯⨯⨯-=-+-=μ 取最大值：m kN M sp /06.16-=

作用于每米宽板条上的剪力为：kN a P Q sp 76.264

.342803.14)1(=⨯⨯=+=μ 4．基本组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条 恒+汽：

m kN M M sp sg /27.24)06.16(4.1)49.1(2.14.12.1-=-⨯+-⨯=+ kN Q Q sp sg 95.4176.264.174.32.14.12.1=⨯+⨯=+

故行车道板的设计作用效应为：

m kN M sj /27.24-= kN Q sj 95.41=

三、主梁的计算

(一)主梁的荷载横向分布系数

1．跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算，考虑主梁抗扭刚度修正) (1)主梁的抗弯惯矩I 及抗扭惯矩T I

平均板厚：01

(814)112

h cm =⨯+=

主梁截面的重心距顶缘距离x a ：cm a x 1.4520

14011)20180(21402014021111)20180(=⨯+⨯-⨯⨯+⨯

⨯-=

4

242

32310087070.99087070)1.452

140(1402014020121)2111.45(1116011160121m cm I -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯+⨯⨯=

T 形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和： 顶板：061.08.1/11.0/11==b t ，查表得333.0=c 腹板：155.0)11.04.1/(2.0/22=-=b t ，查表得301.0=c

3331090.32.0)11.04.1(301.011.08.1333.0-⨯=⨯-⨯+⨯⨯=T I

(2)抗扭修正系数β

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》3.1.6条，E G 425.0=

m a a 6.351==

m a a 8.142== m a 03=

4.32)8.16.3(2225

1

2

=+⨯=∑=i i

a

917.010087070.94.32121090.356.19425.011

121123

22

2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=

--∑∑i

i Ti I a E I Gl β

(3)各主梁横向分布系数

1号主梁的横向影响线

567.04.326.36.3917.05111=⨯⨯+=η

383.04.328.16.3917.05112=⨯⨯+=η

2.04.3206.3917.05113=⨯⨯+=η

017.04.328.16.3917.05114=⨯⨯-=η

167.04.326.36.3917.05115-=⨯⨯-=η

具体见下图