钢筋混凝土T型梁桥设计计算书

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1、钢筋混凝土 T 型梁桥设计计算书1、行车道板内力计算1.1恒载产生的内力以纵向 1 米宽的板条进行计算如图 1.1 所示。图 1.1铰接悬臂板计算图示（单位：cm）沥青混凝土面层： = 0.021.021= 0.421g/kNmC25 号混凝土垫层： =0.061.024=1.442T 形翼缘板自重：=3g0.16.053./2k合计：g= = + + =0.42+1.44+3.25=5.11 i1g2 /kNm每米宽板条的恒载内力：弯距： 2205.109.31AGMl剪力： .48Vgk1.2 荷载产生的内力按铰接板计算行车道板的有效宽度如图 1.2 所示） 。由得 =0.2m， =0.6

2、m。2a2b中 国 桥 梁 网1桥面铺装厚度为 8cm，则有：= +2H=0.2+20.08=0.36m1a2= +2H=0.6+20.08=0.76mb荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:= +d+2 =0.36+1.4+1.90=3.66ma10l冲击系数采用 1+ =1.3，作用为每米宽板条上的弯矩为： 01(1)/2(/4)APMalb.34.6.9576/89KNm作用于每米宽板条上的剪力为：图 1.2荷载有效分布宽度图示（cm）140(1).32.862.APVKNa1.3 内力组合承载能力极限状态内力组合： 1.2.41.23.418902.3jAgApMKNm856jV1.4截面设

3、计、强度验算（HRB335 钢筋： ， ，C25 混凝土：3skfMPa280sdfPa16.7,ckfMPa）81.5,1.t cdtdff翼缘板的高度：h=160mm；翼缘板的宽度：b=1000mm；假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离 =35mm，则 =125mm。sa0h按5.2.2 条规定： 10()2ducxMfbh1.293.5.15)解得：x=0.0224m 验算 068(0.24()hmx中 国 桥 梁 网2按5.2.2 条规定： sdcdfAfbx21.50.24/809s m查有关板宽 1m 内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为 8 根由规范查得可供使用的有 8A14（ ）

4、，然后按照构造布置构造钢筋，并布置如图 1.3。23sm图 1.3行车道板配筋图（尺寸单位：mm ）按5.2.9 条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即： 330,0.51.512105dcukVfbh87()4.6()jNVk按5.2.10 条规定：33020.51.51.0125dtdfbh784()46()jkk故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋。根据9.2.5 条,板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm，间距不应小于 200mm。因此板内 A8，间距为 250mm 的分布钢筋。承载力验算： sdcdfAfbx/()20.13/(.50).

5、3()x m01()ducdMfh3 1.5.(.2.)24406dkNmMkN承载能力满足要求。2、主梁内力计算根据以上所述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得个主梁控制截面（一般取跨中、四分点和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行内力组合。2.1 恒载产生的主梁内力中 国 桥 梁 网32.1.1 第一期恒载主梁：(1)260.13(0.16)/2(.0)251.68/igA kNm边横隔梁： (2).(.)/2(.)/./9.70./中横隔梁： (2)0.79158/gkNm边主梁第一期恒载集度为： (1)(2).68013.4/gkNm中主梁

6、第一期恒载集度为： 2 5262.1.2 第二期恒载桥面铺装： 30.71(0.61)/274/.3/g K栏杆和人行道： 48542kNm主梁的第二期恒载集度为： 34.8.6/gkNm2.1.3 最终恒载作用于边主梁的全部恒载集度 g 为： KN/m153.472.10g作用于中主梁的全部恒载集度 为： KN/m268.92.1.4 永久作用效应主梁弯距和剪力计算公式： ； 。()xgMl(2)xgQl边主梁恒载内力如下表 2.1 所示：表 2.1号主梁和号主梁永久作用效应 内力界面位置 x 剪力 Q弯矩 Mx=0 217.7kN 225.47kN 0 0x= /4l 108.8kN 11

7、2.73kN 804.1 kN/m 832.84kN/mx= 20 0 1072.1kN/m 1110.42kN/m2.2 活载产生的主梁内力2.2.1 支点截面的荷载横向分布系数 0m如图 2.1 所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线进行布载，号、中 国 桥 梁 网4号梁可变作用的横向分布系数可计算如下：号主梁活载横向分布系数公路II 级： 人群荷载：0.78.3942qoqm1.638orm号主梁活载横向分布系数公路II 级： 人群荷载： 1.0.52qoq0or图 2.1支点的横向分布系数 计算图示（尺寸单位：cm）0m(a)桥梁横截面；（b)号梁横向影响线；（c)号梁横向影响线2.

8、2.2 跨中的荷载横向分布系数 c由图 2.1 可知，此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的宽跨比为19.703.22LB中 国 桥 梁 网5故可按偏心压力法来计算横向分布系数 ，其步骤如下：cm（1）求荷载横向分布影响线竖标本桥各根主梁的横截面均相等，梁数 n=4，梁间距 2.10m，则=42221341iaa2(.105).052m则号主梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为： 21(.015).045.74211442(.).0.2ian（2）绘出荷载横向分布影响线在最不利位置布载，如图 2.2，其中人行道缘石至号主梁轴线的距离 为：=1.75-1.50 = 0.25m图 2.2荷载横向

9、分布系数计算图示（尺寸单位：cm）a)桥梁横断面；b) 号主梁横向分布影响线中 国 桥 梁 网6荷载横向分布影响线的零点至号梁位的距离为 x,可按比例关系求得：；解得 x=4.90m32.100.7xx并据此计算出对应个荷载点的影响线竖标 和 。qir（3）计算荷载横向分布系数 cm在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的汽车荷载作用下，总是靠近汽车荷载一侧的边主梁受载最大。则号梁的最不利布载受载最大。号梁的活载横向分布系数分别计算如下：汽车荷载= = ( + + )=cqm12q1q23q10.7(4.6521.)0.5899人群荷载= = cr0.7.(4.)839rx求得 号主

10、梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布至该梁的最大荷载值。横向分布系数汇总如表 2.2 所示。表 2.2荷载横向分布系数汇总梁号 荷载位置 公路II 级 人群荷载跨中 cm0.589 0.843边主梁支点 00.394 1.638梁号 荷载位置 公路II 级 人群荷载跨中 cm0.548 0.514号主梁支点 00.500 02.2.3 计算活载内力在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯距时，均采用统一的横向分布系数 ，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐cm标位于桥跨中部，故也按不变化的 来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附

11、近而考虑支撑条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化中 国 桥 梁 网7曲线取值，即从支点到 之间，横向分布系数用 与 值用直线内插法，期于区/4l 0mc段取 值。cm计算跨中截面最大弯距及相应荷载位置的剪力和最大剪力及相应荷载位置的弯距采用直接加载求活载内力，计算公式为：对于汽车荷载： (1)()ckikSmqPy汽对于人群荷载： cr人（1）均布荷载和内力影响线面积计算如表 2.3 所示表 2.3均布荷载和内力影响线面积计算类型截面公路II 级均布荷载(/)kNm人群(/)k影响线面积( 或 m)2m影响线图示/2lM7.875 3.5 =48.51218l2/2lV7.875 3.5 =

12、2.46ml/4l7.875 3.5 =36.3823l2m0V7.875 3.5 =9.85m1l（2）公路II 级集中荷载 计算kP计算弯距效应时： 360.75180.18. (9.750)19.k kNm计算剪力效应时： 294.2PkN（3）计算冲击系数 和车道拆减系数按第 4.3.1 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此先计算结构的基频，简支 T 梁桥的基频可采用下列公式估算： 10223.14.8.2876.9()903cEIf Hzlm 中 国 桥 梁 网8其中：30.81245027.(/)9cGmkgmg根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：0.16ln0.

13、15.3f本设计按两车道设计，不拆减，则 。（4）计算 M1/2Lmax 、M 1/4Lmax、 、 。 (如表 2.4 所示)1/2maxLQ0ax表 2.4弯距和剪力计算表S( 或 )kNm截面 荷载类型或kqr( /Nm)kP( )c或 y（ 或2m） iSS48.51 303.76公路II 级7.875 179.10 1.35 0.589y= =4.9254l701.381005.14/2lM人群 3.5 0.843 48.51 143.132.46 15.40公路II 级7.875 214.92 1.35 0.5890.5 85.45100.85/2lQ人群 3.5 0.843 2.

14、46 7.2636.38 227.80公路II 级7.875 179.10 1.35 0.589y= =3.69316l525.50753.30/4lM人群 3.5 0.843 36.38 107.349.85 61.68公路II 级7.875 214.92 1.35 0.5890 061.680Q人群 3.5 0.843 9.85 29.06（5）计算支点截面荷载最大剪力号主梁横向分布影响线。 1绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图 2.3 所示。中 国 桥 梁 网9=1.0 =0.833_y70.19/)25.43/70.19(图 2.3 汽车荷载支点剪力计算图示（尺

15、寸单位： m）(a)主梁纵断面图；（b)车辆荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图；（c)车辆集中荷载和均布荷载的布置；（d)支点截面剪力影响线图.按式（266）计算汽车荷载的支点剪力为： )(21)()1 _max, yqmypQkcocqKoqoq )0.179285.79.09.4.39.0.35.08375)84(92=194.61KN图 2.4 所示为人群荷载作用下支点剪力的哈在横向分布系数沿跨畅分布图。变化区段附加三角形重心处的影响线坐标为： 917.0./)925.43170.(.1_ y中 国 桥 梁 网10图 2.4 人群荷载支点剪力计算图(a)人群荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图由式（266） 。并且不考虑冲击力的影响，则人群荷载支点剪力为： _max, )(21yqm