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1、1混凝土桥大作业（一）混凝土桥大作业（一）装配式混凝土简支梁桥荷载横向分布系数计算及装配式混凝土简支梁桥荷载横向分布系数计算及主梁内力计算主梁内力计算西南交通大学桥梁工程系西南交通大学桥梁工程系2目录目录第一章 大作业任务概述.31.1 大作业目的.31.2 设计规范.31.3 大作业设计方案.31.4 大作业计算基本流程 .5第二章 荷载横向分布系数的计算 .62.1.支座位置处荷载横向分布系数计算.62.2.跨中位置处荷载横向分布系数计算.6第三章 主梁内力计算.83.1.恒载计算.83.2.恒载内力.93.3.活载计算.10第四章 主梁内力组合.184.1按承载能力极限状态设计时作用效应
2、的组合.184.2.按正常使用极限状态设计时作用效应的组合.194.3.作用长期效应的组合.193第一章第一章 大作业任务概述大作业任务概述1.1 大作业目的大作业目的通过大作业实际操作计算，掌握装配式简支梁桥的荷载横向分布系数的计算理论和方法；通过实际操作，掌握用结构分析的基本方法；掌握桥梁在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的荷载组合方法1.2 设计规范设计规范1、中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004，中华人民共和国交通部； 2、中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004，中华人民共和国交通部。1.3 大作业设计方
3、案大作业设计方案1.3.1 方案概述方案概述大作业设计方案为公路装配式预应力混凝土简支 T 梁桥，T 梁之间采用湿接缝连接。横截面布置示意如图 1-1 所示,T 梁的基本尺寸数据如图 1-2 所示。T梁按全预应力混凝土或 A 类部分预应力混凝土设计。1002602602602602601005014005015004图图 1-1 单幅桥横截面尺寸单幅桥横截面尺寸 ( (单位单位:cm):cm)20820AABB跨径(m)梁长(m)计算跨径(m)4140.9639.83注：尺寸单位注：尺寸单位 cm图图 1-2 T 梁跨径及横截面尺寸梁跨径及横截面尺寸51.3.2 主要材料主要材料1、混凝土：T
4、 梁混凝土 C50，湿接缝混凝土 C50；2、预应力钢绞线：75 钢绞线(fpk=1860MPa，单根面积 140mm2)。相关材料的材料参数查阅公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004 第 3 章(P10-13)。1.3.3 设计荷载设计荷载本课程设计活荷载仅车道荷载，关于车道荷载的相关内容查阅公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004 的第 4.3 条(P23-27)。1.4 大作业计算基本流程大作业计算基本流程1、根据桥型方案，确定结构的相关基本尺寸；2、结构内力计算。对于本课程设计而言，结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根 T 梁的内力计算。并完成
5、在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相应内力组合；3、完成计算说明书。6第二章第二章 荷载横向分布系数的计算荷载横向分布系数的计算在支座位置处荷载横向分布系数按“杠杆原理法”进行计算，而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算2.1.支座位置处荷载横向分布系数计算支座位置处荷载横向分布系数计算1 号梁:654. 02308. 01cqm2 号梁:096. 125 . 01308. 0cqm3 号梁:096. 125 . 01308. 0cqm2.2.跨中位置处荷载横向分布系数计算跨中位置处荷载横向分布系数计算,cma6501cma3902cma1303,cma1304cma39
6、05cma650626121183000cmaii 1 号梁横向影响线的竖标值为：524. 01183000650 6112612211 iiiaa n190. 01183000650 6112612216 iiiaa n2 号梁横向影响线的竖标值为：7038. 01183000390 6112612226 iiiaa n295. 01183000390 6112612221 iiiaa n3 号梁横向影响线的竖标值为：181. 01183000130 6112612231 iiiaa n152. 01183000130 6112612236 iiiaa n1 号梁跨中位置处荷载横向分布系数9
7、13. 0154334464644774954954524. 0 21)(2165432111）（qqqqqqcqxxxxxxxm2 号梁跨中位置处荷载横向分布系数74. 0110093080062049031018001300038. 0295. 0295. 08(21)(13008(21876543212521 21）（qqqqqqqqcqxxxxxxxxm3 号梁跨中位置处荷载横向分布系数675. 0110093080062049031018001300152. 0181. 0181. 08(21)(13008(21876543212521 21）（qqqqqqqqcqxxxxxxxxm
8、8第三章第三章 主梁内力计算主梁内力计算3.1.恒载计算恒载计算主梁：mkNg/915.345 . 2)216. 0)53. 025. 0(10. 025. 055. 244. 0(1横隔梁：对于边梁mkNg/617. 183.392562 . 0)5 . 01 . 025. 008. 116. 008. 116. 2(2对于主梁mkNg/234. 3617. 121 2桥面铺装层：mkNg/18. 662414)1225. 006. 0(5 . 0231402. 03防撞护栏:mkNg/5 . 2625 . 74作用于边主梁的全部荷载 g 为：mkNggi/212.455 . 218. 66
9、17. 1915.34作用于中主梁的全部荷载 g 为：mkNggi/829.465 . 218. 6234. 3915.3493.2.恒载内力恒载内力弯矩：)(222xlgxxgxxglMx剪力：)2(22xlggxglQx恒载内力计算图示恒载内力计算图示主梁恒载内力表主梁恒载内力表边主梁剪力边主梁弯矩中主梁剪力中主梁弯矩kNkN.mkNkN.mX=0900.40932.60X=l/4 450.26724.28466.36964.77X = l/208965.7009286.36103.3.活载计算活载计算(1)(1)荷载横向分布系数及基本计算资料汇总荷载横向分布系数及基本计算资料汇总梁号荷载
10、位置公路-级跨中 mc0.913 1 号梁支点 mo0.654跨中 mc0.74 2 号梁支点 mo1.096跨中 mc0.675 3 号梁支点 mo1.096简支梁桥的基频:cc mEI lf212式中:l结构计算跨径,为 39.83mE混凝土弹性模量,C50 的 E=3.551010N/m2Ic结构跨中截面的惯性矩Mc结构跨中处单位长度质量,对于边主梁Hzmc612.281. 910212.453 11对于中主梁Hzmc566.281. 910829.463 结构跨中截面的惯性矩 Ic 计算：中性轴cmy14944239200165 .11944239)8239(20016惯性矩4232390322503302394423944121)890(1620016200121cmIc带入以上数据代入得对于边主梁：f1=2.612；对于中主梁：f1=2.566边主梁：（1+）=1+（0.1767ln2.612-0.0157）=1.154中主梁：（1+）=1+（0.1767ln2.566-0.0157）=1.150=0.67qk=10.5kN/m； kN32.319)5-505
