装配式钢筋混凝土简支T梁设计计算.doc

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1、武汉理工大学桥梁工程课程设计说明书装配式钢筋混凝土简支T梁设计计算1设计资料： 桥面宽度： 13.5m 净11+2（0.25+1.00） 设计荷载：公路II级 桥梁横截面布置 桥面铺装：4cm厚沥青混凝土（23）;6-12cm厚水泥混凝土垫层（24），主梁混凝土为26主梁跨径及全长：标准跨径：lb=35.00m；净跨l=34.96m；计算跨径：l0=34.6m2 设计依据：JTGD602004JTGD6220043设计内容：主梁布置及尺寸拟定： 4 行车道板计算；4.1 恒载及其内力（以纵向1m宽板条进行计算）；4.1.1 每延米板上的恒载g;沥青面层铺装： 桥面铺装混凝土垫层： T梁翼板自重

2、： 合计： 4.1.2 每米宽板条的恒载内力： 已知 弯矩：剪力： 4.2 汽车车辆产生的内力计算； 将汽车荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为p=140kN,轮压分布宽度如图所示。 轮压分布宽度图 (单位：cm)车辆荷载后轮着地长度为则 荷载于悬臂根部的有效分布宽度: 则，作用于每米宽板条上的弯矩为： ，由于所以跨中弯矩：支点弯矩： 剪力为： ， 5主梁内力计算5.1恒载内力计算: 桥面铺装重力；栏杆的重力作用取用 0；桥面铺装为：；（为简化计算，将桥面铺装的重力平均分配给各主梁）横隔梁重力 边主梁:中主梁：主梁：栏杆和人行道： 恒载总重力 边主梁： 中主梁： 恒载内力表表5-1梁位 弯矩

3、（kN/m） 剪力（kN）X=0X=l/4X=1/2X=0X=1/4X=1/2边主梁03731.784975.70575.23287.610中主梁03864.215152.28595.64297.8205.2活载内力计算：5.2.1主梁横向分布系数计算：5.2.1.1 支点处横向分布系数（杠杆法）支点处采用杠杆法，由对称可知只需计算1，2，3号梁。 由下图可知各号梁在支点截面处的横向分布系数：对于一号梁： ， 对于二号梁： ，对于三号梁： ，5.2.1.2 跨中横向分布系数（偏心压力法）跨中采用偏心压力法进行计算横向分布系数；分别计算各号梁的横向分布系数，得到其影响线如下 1号梁 同理 2号梁

4、 同理 3号梁5.2.1.3荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化； 1号梁 2号梁 3号梁5.2.2冲击系数的计算： 5.2.3各号主梁活载内力计算表：本桥采用公路II级荷载，由于跨径为35m；有qk=10.50.75=7.875kN/m；由内插法得；人群荷载：考虑冲击系数后：(说明：计算剪力效应时，需要乘系数1.2)跨中弯矩，跨中剪力计算：M影响线图 影响线 影响线 活载跨中弯矩，跨中剪力计算表 表5-2 梁号截面荷载类型qk(kN)PK(kN)（1+u）mc或yS (kN.m或kN)SiS1ML/2公路-II级 7.8752251.1960.84149.651183.963139.248.65

5、1955.28QL/22704.32534.22169.850.5135.632ML/22250.606149.65854.132264.738.651410.60QL/22704.32524.69122.530.597.843ML/22250.6149.65845.692242.328.651396.63QL/22704.32524.44121.320.596.88计算支点截面剪力或靠近支点截面的剪力时，应另外计及支点附近因荷载横向分布系数变化而引起的内力增（或减）值，以一号梁为例：所以一号主梁支点剪力：主梁内力组合表表5-3 梁号 主梁内力组合 弯矩M (kN.m) 剪力 （kN）序号荷载

6、类别梁端 跨中梁端 跨中 1（1）结构自重04975.70575.230（2）汽车荷载03139.24336.93169.85（3）1.2（1）05970.84690.280（4）1.4（2）04394.94471.70237.79（5）Sud=(3)+(4)010365.781161.98237.79 2（1）结构自重05152.28595.640（2）汽车荷载02264.73393.36122.53（3）1.2（1）06182.74714.770（4）1.4（2）03170.62550.70171.54（5）Sud=(3)+(4)09353.361265.47171.51 3（1）结构自重

7、05152.28595.640（2）汽车荷载02242.32392.62121.32（3）1.2（1）06182.74714.770（4）1.4（2）02690.78549.67169.85（5）Sud=(3)+(4)08873.521264.44169.856 横隔梁内力计算；6.1作用在横隔梁上的计算荷载在计算时可假设荷载在相邻横隔梁之间按照杠杆原理法传布，鉴于具有多根内横隔梁的桥梁，跨中处的横隔梁受力最大，通常只计算跨中横隔梁的内力，其余横隔梁可依据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。下图示出接近跨中横隔梁纵向的最不利荷载布置。计算弯矩时：；计算剪力时：6.2 绘制中横隔梁的内力影

8、响线6.2.1.求2、3中间处及3号梁截面处弯矩影响线（杠杆法）1、2号梁的荷载横向分布影响线竖坐标值如下图求2-3号梁截面中间处弯矩Mr2-3 P=1作用在1号梁轴上时： P=1作用在5号梁上时P=1作用在23号梁中间时： 可绘出2-3截面处Mr2-3影响线如下图同理 3号梁截面处弯矩影响线如下图可知 3号梁处较2-3截面处小，由于横隔梁远小于主梁弯矩，故只算一个截面处弯矩，即算2-3截面处弯矩6.2.2绘制剪力影响线（G-M）法 6.2.2.1计算荷载位于跨中各主梁的荷载横向分布系数(一) .计算几何特性A) 抗弯惯性矩 主梁截面图 （单位：cm）求主梁的重心位置翼板平均厚= (8+14)

9、/2=11cm主梁抗弯惯性矩： =1/12250113+25011(43.24-5.5)2+1/12181593+18159(159/2+11-43.24)2=16366392cm4主梁的比拟单宽抗弯惯性矩： 求横隔梁的重心位置翼板有效宽度计算横梁长度取为两边梁的轴线间距 即：L=4250=1000cmC=(430-15)=208cmC/L=208/1000=0.208根据C/L比值 查表求得/C=0.628 =0.628C=122.5cm则： = 故横梁的抗弯惯性矩为：= =3129800横隔梁的比拟单宽抗弯惯性矩： B） 抗扭惯性矩对于主梁梁勒：t/b=18/(130-11)=0.151,

10、查表得c=0.300则 对于横隔梁梁勒： t/b=15/(100-11)=0.167查表的c=0.295 则 所以 (二) . 计算抗弯参数和扭弯参数(三) . 求各主梁的跨中荷载横向分布影响线坐标 以知 查G-M表 得下面数值（表6）： 表6-1系数梁位荷 载 位 置校核B3B/4B/2B/40.00-B/4-B/2-3B/4-Bk10.000.950.9711.051.11.0510.970.858.04B/41.051.061.071.071.040.960.950.890.888.005B/21.051.191.11.0510.950.90.840.837.973B/41.31.211

11、.151.080.990.890.840.810.88.02B1.321.31.151.080.910.880.850.830.758.035k00.000.90.9611.051.11.0510.960.98.02B/41.71.551.41.181.030.850.630.40.27.99B/22.62.151.751.350.990.650.25-0.17-0.518.0153B/43.32.72.11.560.990.4-0.15-0.65-1.37.95B4.153.452.291.70.90.23-0.58-1.15-1.857.99注：校核栏按公式进行。 用内插法求实际梁位处的K

12、1和K0值，实际梁位与表列梁位的关系见下图图梁位关系示意图 （单位：cm）因此，对于1号梁： ： 现将1号梁的横向影响线坐标列表计算于下表（表7）： 表6-2梁号计算公式荷 载 位 置B3B/4B/2B/40.00-B/4-B/2-3B/4-B11.3041.2281.151.080.9740.8880.8420.8140.793.472.852.1381.5880.9720.366-0.236-0.75-1.41-2.166-1.622-0.988-0.5080.0020.5221.0781.5642.2-0.337-0.252-0.154-0.0790.0000.0810.1680.2430.3423.1332.5981.9841.5090.9720.447-0.068-0.507-1.0680.6270.5200.3970.3020.1940.089-0.014-0.101-0.214(四) . 计算1号主梁的横向分布系数用表7中计算的荷载横向影响线坐标值绘制横向影响线图，如下图所示(图中带小圈点的坐标都是表7中的值)： 6.2.2.1 截面处剪力的计算则p=1作用在计算截面以右时P=1作用在计算截面以左时可绘出影响线如下图截面的影响线 16