简支梁桥设计计算

T形简支梁桥

1．设计名称：天河简支梁设计

2.设计资料及构造布置

2.1.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20m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。

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19.5m.

桥面宽度：横向布置为净－7（行车道）＋2×0.75m（人行道）＋2×0.25（栏杆）

桥下净空: 4m

混凝土：主梁采用C25

主梁高：取1.5m.

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18cm

2.2.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》

3荷载横向分布系数计算书

3.1主梁荷载横向分布系数计算

3.1.1①跨中荷载横向分布系数

a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I X和I TX

利用G－M法计算荷载横向分布系数，求主梁截面的形心位置a X平均板厚为：

h 1=2

1

(h 薄＋h 厚)=0.5×（13+8）=10.5cm

则a X =［（180-15）×10.5×（10.5÷2）+15×150×（150÷2）］/［(180-15) ×10.5+15×150］=44.7cm

I X =

121×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-2

5.10)2+121 ×15×1503+15×

150×(44.7-2

150)2

=4.99×106 cm 4 T 形截面抗扭惯性矩I TX =1.15×3

1

×［(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153］=2.67×

10-3 m 4

则单位抗弯及抗扭惯性矩：

J X =b

I x =1801099.42-⨯= 2.77×10-4 m 4/cm

J TX =b

I TX =180102.67-3

⨯=1.48×10-5 m 4/cm

b.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩I y 和I Ty l=4b=4×180=720 cm

c=2

1

×(480-15)=232.5 cm h ＇=150×4

3

=112.5cm 取整110 cm

b ＇=15 cm

由c/l=232.5/720=0.32查得λ/c=0.608 则λ=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m 求横隔梁截面重心位置：

a y =［141×10.52＋(1÷2) ×15×1102］/[2×141×10.5+110×15]=23.1cm

横梁抗弯惯性矩：

I y =121 ×2×141×10.53＋2×141×10.5×(23.1-25.10)2＋121 ×15×1103＋15×

110×(23.1-110/2)2=4.31×106 cm 4=4.31×10-2 m 4

I Ty =1.15×31

×(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm 3

单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为：b 1

J y =1

b Iy =480104.316⨯=0.9×104 cm 4/cm

I Ty =1

y

T b I =480106.25

⨯=542 cm 4/cm

c.计算抗弯参数θ和抗扭参数α

θ=4y X

J J l B =4

4

4109.01077.25.196.3⨯⨯=0.245 取G=0.43E ，则： α= y

X Ty TX J J E J J G 2)(+=

4

4

310

9.01077.22)5421048.1(43.0⨯⨯⨯+⨯=0.027

α=027.0=0.164

d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知θ=0.245，查G －M 法图表下表数值

实际梁位与表列梁位关系图

对于①号梁来说： K'=4

3B K

对于②号梁来说：

K'=4

B K

列表计算各主梁荷载横向分布影响线坐标值：

梁号

计算式

荷载位置

B

3B/4

B/2

B/4

-B/4

-B/2

-3B/4 -B

①号

K'1=4

31B K

1.3 1.25 1.15 1.06 0.99 0.9 0.85 0.78

0.72

K'0=4

30B K

3.28

2.71

2.1

1.53

0.97

0.41 -0.14 -0.62 -1.18 △=K'1-K'0 -1.98 -1.46 -0.95 -0.47 0.02 0.49 0.99 1.4 1.9 △

-0.32 -0.24 -0.16 -0.08

-0.00

0.08

0.16

0.23

0.31