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1、装配式钢筋砼简支T型梁桥设计一、设计资料1. 桥面净至：净7m2X0.75m人行道。2. 设计荷载：公路I级，人群荷载标准值3.5KN/m2。3. 主梁跨径和全长：标准跨径：l=1m（墩中心距离）；计算跨径: l=16.50m（支座中心线距离）；主梁全长：l =16.96m（主梁预 制长度）。4. 材料：钢筋：主钢筋采用HRB335，其他采用钢筋R235，混凝 土： C405. 裂缝宽度限值：11类环境（允许裂缝宽度0.20mm）6. 设计依据 公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004） 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（JTGD62-2004）7. 结构尺寸拟定TV#游土我率E Tiir
2、二、行车道板的计算（一）计算图示考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算，见图ca(二) 永久荷载及其效应沥青混凝土层面：g XX23=0.46 (KN/m) C30 混凝土垫层：gXX24=2.16(KN/m)T梁翼缘板自重g3XX 25=2.75(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g= Z gi弯矩：MAh=- 2 xx（ L60；08）2=-1.35（KN/m） g （l -b）剪力：VAh=L X 1.60-0.18 =3.81（KN）公路一I级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。按照公路桥涵设计
3、通用规范知后车轮地宽度b2及长度气为a2=0.2mb2顺行桥向轮压分布宽度：a1=a2+2H=0.2+2X0.11=0.42(m)垂直行车方向轮压分布宽度：b=b+2H=0.6+2X0.11=0.82(m)12荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：a=a1+1.4+2l0=0.42+1.4+2X0.71=3.24(m)冲击系数：1+u作用于每米板宽条上的弯矩为：MAp=-(1+ u ) p (10-夺)XX312 2182 )=-14.18(KN/m)3.244作用于每米板宽条上的剪力为：V =(1+u)翌 X IL =28.09(KN)Ap4a 3.24XX 14.18=-1.62-19.85=
4、-21.47 (KN/m)AhApXX28.09=4.57+39.33=43.90(KN)AhAp故行车道板的设计作用效应为：Ma=-21.47 (KN/m)Va=43.90(KN)(三) 截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=14cm，净保护层a=2cm。若选用巾12钢筋，则有效高度h为：h =h-a-d 002按公预规5.2.2条：y M Wf bx（h-三） 0 d cd 02W1X103XXxX 三）2X2-0.228x+0.00314=002& h0X02（m）按公预规5.2.2条规定：f dA =f db xA=1XX02/280=X 10-4（m2=） s查有关板宽1m内的钢
5、筋截面与间距表，当选用巾12钢筋时，需 要钢筋间距为15mm时，此时所提供的钢筋截面积为：Ag22按公预规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：VWX10-3X;厂 bhX10-3X0 X 1000X 114=3 j* cu,k 0（KN）43.90 （KN）（满足要求）按公预规5.2.10条：V W X 10-3 a f bh X 10-3 XXX 1000 X 114=79.2343.90（KNj）2 cd 0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。板内分布钢筋用巾12，间距取25cm。承载能力验算：fsdAs=fcdbu=28OX0.000754
6、/（1X11（m）M=f b x（h-三）=1X103XX11X 1 X11）=22.99KN md cd f 0 22M=M =21.47 KN mVM=22.99KN m承裁力能力满足要求。三、主梁的计算（一）主梁的荷载横向分布系数1. 跨中荷载弯矩横向分布系数（偏心压力法计算）本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5,梁间距为1.6米，则：Za2=a 2+a 2+a 2+a 2+a 2 = (2 x 1.6) 22+02+(-1.6) 2+(-2 X1.6)22 i 12345i1号梁横向影响线的竖坐标值为：n =1 + % =1 + (2 x顷211 n Za2 525-60i i=1n
7、 = 1 _ a2 -1 _(2 x 1.6)215 云或2 5 25-60i则其影响线如下图：由门和叩绘制1号梁横向影响线，确定汽车荷载最不利位置。进而1由n 1和叩计算横向影响线的零点位置，设零点至1号梁位的距1115离为人则：工=4 x L60 - X 解得：X0.600.20零点位置确定后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响 线竖坐标值n和n。q r设人行道缘石至1号梁轴线的距离为A，则：_(7 - 4 x 1.6)A =2cq 222 Xq1r+ X + X + X )q 2q 3q 4于是1号梁的荷载横向分布系数可计算如下(以X和X分别表示影响线零点至汽车车轮和 ttZ
8、n车辆荷载：m =q = =1 些(4.6 + 2.8 +1.5 - 0.3)2 4.8人群荷载：mn = n xcrX4.8=0.6842号梁横向影响线的竖标值：25.60n = 1 + a a - 1 + (1.6 x 2 )x 1.621 n Za 2 5i25.16n =1+aa=1 -目 x(-2x 目)=0.2-0.2=0绘制2号梁影响线如下:车m =二cq 2人群荷载:辆+门+门q2q32)荷q4 = - 04(6.2 + 4.4 + 3.1 +1.3)= 0.4692 6.4m = 04 f 6.4 + 0.3 + 0 1 = 0.442 cr 6.4 2 )3号梁横向影响线竖
9、标值:1 a a 1门 = + = + 0 = 0.231 n Ya 2 5i i=1门=1 + = =1 - 0 = 0.235 n 寸 5乙a 2绘制3号梁影响线如下:i i=1车辆荷载：m = 1 En = 1(0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.2 )= 0.4 cq 2 q 2人群荷载：m = 0.22.梁端荷载横向分布系数计算(杠杆原理法)op人群荷载：m = 1.422绘制2号梁影响线：绘制3号梁影响线:op2or（二）作用效应计算1.永久作用效应（1）永久荷载假定桥面构造各部分重力平均分配给各主梁承担，计算见下表。钢筋混凝土 T型梁桥永久荷载计算构件名单元构件体积及算式（m
10、2）重 度( kN /m 3)每延米重力（kN/m）主梁1.60 x 1.30 - 2 x 0.71 x1.3 -些里4 卜 0.3902 J250.390 x 25 = 9.76横 隔 梁中梁边梁c CC 0.16 + 0.15 c c rr 0.89 xx 2 x 0.712x 5 +16.5 = 0.05940.89 x 6 + 5 x 0.71x 52+16.5 = 0.0297250.0594 x 25 = 1.260.0297 x 25 = 0.63桥面铺装沥 青 混 凝 土：230.032 x 23 = 0.740.02 x 1.60 = 0.032240.144 x 24 =
11、3.46混凝土垫层（取平均厚度9cm）: 0.09 x 1.60 = 0.144 = 4.20人行道部缘石：2.5 x 0.32 x 0.15 = 0.120230.120 x 23 = 2.76分支撑梁：2 x 1.04 x 0.22 x 0.15 = 0.069250.069 x 25 = 1.73人行道梁 A： 0.85 x 0.24 x 0.28 = 0.057250.057 x 25 = 1.43 0.028 x 25 = 0.71人行道梁 B： 0.85x0.24x0.14 = 0.028250.043 x 18 = 0.77镶面砧:0.85 x 0.02 x 2.5 = 0.04
12、3 栏杆柱：1.0 x 0.18 x 0.14 = 0.02518扶手：2 x 2.36 x 0.08 x 0.12 = 0.045250.025 x 25 = 0.63250.045 x 25 = 1.13一侧人行道部分每2.5m长时重12.35/2.5=4.94（kN/m）。按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：1 号梁、5 号梁:门=0.684,门q = 0.684x 4.94 = 3.38（kN/m）2 号梁、4 号梁:门=0.442，门q = 0.442x 4.94 = 2.18（kN/m）3 号梁：门=0.2，门 q = 0.2 x 4.94 = 0.99（kN/m）各梁的永久
13、荷载汇点于表：各梁的永久荷载（kN/m）梁号主梁横梁栏杆及行人道铺装层合计1（5）0.6312（4）1.2617.4031.2616.21（2）永久作用效应的计算影响面积计算项 目计算面积影响线面积0M .12.L.=x= Lx16.52 = 34.03 0 4 2 8永久作用计算见下表梁 号M. (kN / m)M (kN / m)14Q0(kN / m)q0q 0q0q 0q0q 01(513611)17.4317.42(4030)16.216.23113l l 3一x = x16 2 32016.52 = 25.52气二0-11气-=-x 16.5 = 8.25（1）汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：m = Gg二兀 Ef = 1 2l 2 y m计算得f=（Hz），介于1.5Hz和14Hz之间，按桥规规定，冲击系数按照下式计算，p =0.1767 In f-0.0157=0.3090（2）公路一II级均布荷载q,集中荷载P及其影响线面积按照桥规规定，公路一Ik级车道荷载按照公路一I级车道荷载 的0.75倍采用
