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1、装配式钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽：净4.5+20.5（防撞护栏）。2、主梁跨径和全长标准跨径：Lb=35.00m（墩中心距离）。计算跨径：L=33.88m（支座中心距离）。预制长度：L=34.96m（主梁预制长度）。3、 设计荷载 公路-II级，人群荷载：3.0KN/m2材料材料规格内容钢筋HRB335（原级）主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋R235（原级）箍筋混凝土C40主梁C20桥面铺装丶防撞护栏5、结构尺寸 横隔梁5根，肋宽15cm。 桥梁纵向示意图 6、计算极限状态法7、设计依据 1公路工程技术标准，（JTGB 01-2003）； 2公路桥涵设计通用规范，（JT
2、G D60-2004）； 3公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）； 4公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范，（JTG D62-2004）； 5公路桥涵地基与基础设计规范，（JTG D63-2007）； 6公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范， JTGD62-2004）； 7桥梁工程（上、下册），范立础编；人民交通出版社 8周念先编，桥梁方案比选 9范立础编，预应力混凝土连续梁桥 10林元培编，斜拉桥 人民交通出版社 11公路桥梁设计从书 人民交通出版社 12. 陈忠延编，土木工程专业毕业设计指南（桥梁工程专业） 13叶见曙编结构设计原理人民交通出版社 14其他教材和参考书。二、行车道板的计
3、算(一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算(二)荷载及其效应1每延米板上的恒载个g沥青表面处置：混凝土垫层： T梁翼缘板自重：每延米跨宽板恒载合计：2永久荷载产生的效应弯矩：剪力：3可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载根据公路桥涵设计通用规范4.3.1条后轮着地宽度及长度为： 顺行车方向轮压分布宽度：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度根据公路桥涵设计通用规范4.3.2条，局部加载冲击系数：作用于每米宽板条上的弯矩为：作用于每米宽板条上的剪力为：4基本组合根据公路桥涵设计通用规范4.1.6条承载力极限状
4、态内力组合计算基本组合： 故行车道板的设计作用效应为：正常使用极限状态内力组合计算短期效应组合：(三)截面设计、配筋与强度验算1.界面设计与配筋悬臂板根部高度，净保护层。若选用钢筋，则有效高度为：根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.2条：化简：解得：查表的=0.56验算：根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.2条：需要的间距为：，取此时即桥面板布置间距为的钢筋根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.9条，抗剪截面应符合：满足规范要求根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.10条故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配
5、置箍筋。板内分布钢筋用，间距取25cm。2.承载能力验算由可得：承载能力满足要求三、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1跨中弯矩横向分布系数(根据偏心受压法计算)(1)主梁的抗弯惯矩平均板厚：算得T型截面惯性矩I=0.073求荷载横向影响线竖标宽跨比为 (3)各主梁横向分布系数1号主梁的横向影响线 具体见下图1号主梁横向影响线同理可求得2号主梁的影响线，由于结构对称，3号主梁的影响线与1号主梁影响线对称。3号主梁横向影响线对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数，加载的位置见下图1号主梁最不利加载2号两的横向影响线为直线，可直接计算对于公路II级1号主梁的横向分布系数：2号主梁的
6、横向分布系数：2梁端剪力横向分布系数(根据杠杆法计算)1号主梁加载2号主梁加载对于公路II级1号主梁的横向分布系数：2号主梁的横向分布系数： (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主梁承担主梁：横隔板边主梁：中主梁：桥面铺装：桥梁护栏按照5kN/m来计算，分摊至各主梁的荷载为：各梁的永久荷载为：边主梁：中主梁： (2)永久作用效应计算边主梁自重产生的内力内力截面位置 剪力Q ()弯矩M()X=0 ( 161.28KN)M=0 (0)X=1/4 (80.64) (468.71)X=1/2Q=0 (0)(624.95)注：括号里值为中主梁内力。计算边主梁横向
7、分部系数梁号荷载位置公路2级备注边主梁跨中0.56偏心压力法支点048杠杆原理法均布荷载和内力影响线面积计算截面公路二级7.875kN7.875KN影响线面积影响线(1)汽车荷载冲击系数 简支桥梁基频计算式 E取取冲击系数 因单车道不折减故公路II级集中荷载计算（内插法）计算弯矩效应时：计算剪力效应时：计算边主梁跨中弯矩和跨中剪力 如表弯矩：荷载类型1+u公路II级7.875166.51.1650.5630.033.875剪力：荷载类型1+u公路II级7.875199.81.1650.562.4380.5 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。则在公路二级作用下，1号梁支点最
8、大剪力为主梁内力组合装配式钢筋混凝土简支梁中1号边梁的内力最大，列表控制设计的计算内力。序号荷载类型弯矩M (KNm)剪力Q (kN)梁端跨中梁端跨中（1）结构自重059.52152.910（2）汽车荷载0575.2168.3866.84（3）1.2*(1)0711.42183.490（4）1.4*(2)0805.28235.7393.58(5)01516.7419.2293.58四横隔梁内力计算： 对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如图纵向以列车轮对于中横隔梁的计算荷载为计算弯矩计算剪力时：绘制中横隔梁内力影响线荷载P=1位于截面r的左侧时 P=1作用在1号梁轴时 P=1作用在2号梁轴上时P=1
9、作用在3号梁轴上时由已学影响线的知识可知，Mr影响线必在r-r界面处有突变，根据和连线延伸至r-r截面，即为值0.542，由此可绘制出影响线Mr。3.绘制剪力影响线。对于1号主梁处截面Q1右影响线可计算如下P=1作用在计算截面以右时 Q1右=R1 即右=0.83P=1作用在计算截面以左时 Q1右=R1-1 即右=-0.174.截面内力计算将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，对于汽车荷载并计入冲击影响力（1+u）则得到表。公路二级弯矩剪力Q1右5.内力组合承载能力极限状态组合基本组合正常使用极限状态内力组合短期效应组合 五.持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算1.配置
10、主筋根据前面的弯矩基本组合可知，1号梁的跨中弯矩最大，考虑到施工方便，偏安全地一律按1号梁的弯矩进行配筋计算。假定主梁单向配筋，钢筋净保护层为3cm，钢筋重心至底边距离，则主梁有效高度已知1号梁跨中弯矩，根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.3条：在这里，求解得根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.3条：选用钢筋钢筋的重心距底缘的距离为：实际有效高度：配筋率验算：2.持久状况截面承载能力极限状态计算实际受压区高度：满足规范要求截面抗弯极限状态承载力为：满足要求3.根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置根据剪力基本组合，2号梁的支点剪力最大，1号梁的跨中剪力最大，偏
11、安全计，支点剪力以2号梁为准，跨中剪力以1号梁为准：，假定有通过支点，根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.9条，抗剪截面需满足构造要求：根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.10条：介于两者之间，应进行持久状况斜截面抗剪极限状态承载力验算。积算图式如下图所示：内插得到距离梁高处的剪力则由混凝土和箍筋承担的部分：由弯起钢筋承担的部分：各排钢筋的弯起位置与承担的剪力见下表：弯起钢筋排次弯起点距支座中心距离(m)承担的剪力值(kN)11.3223.122.5172.833.7122.644.972.356.122.1各排弯起钢筋的计算：根据公路桥涵钢筋混凝土和预
12、应力混凝土桥涵设计规范5.2.7条，与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力为：在这里，故相应于各排弯起钢筋的面积：则每排弯起钢筋的面积为：弯起：，能够满足工程上的要求弯起：弯起：弯起：弯起：弯起：在近跨中处增设辅助斜筋，根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.11条，弯起钢筋的弯起点，应设在按抗弯强度计算不需要该钢筋的截面以外不小于处，满足要求4.箍筋配置根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.11条，箍筋的间距为：在这里，选用双肢箍筋，距离支座中心处的主筋为，计算剪力，计算可得：选用。根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范9.3.13条，在支座中心向跨径方向长度不小于一倍梁高范围内，箍筋间距不宜大于100mm。综上所述，全梁箍筋的配置为双肢箍筋，由支点至距支座中心2.5处，为10cm，其余地方箍筋间距为15cm。则配箍率分别为：当时，当时，5.斜截面抗剪承载能力验算根据公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范5.2.7条，当受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为：为了简化计算，取用平均值，即根据公路桥涵钢筋混凝土
