24m钢筋混凝土简支T型梁桥毕业设计计算书

武昌理工学院学士学位毕业设计1第 1章 设计资料及构造布置1.1 设计资料（1）设计荷载 (表 1.1)标准跨径 汽车荷载人群荷载2/kNm上部结构混凝土24 2 3.25 C40（2）环境标准：I 类环境 。（3）设计安全等级：二级。（4）主梁跨径：标准跨径 ,计算跨径 ,桥全长24blm23.5lm23.96lm全（5）桥面净空（桥面宽度）：净 人行道。7.50.（6）主要材料： 混凝土 见附表；钢筋 主筋为 HRB335级钢筋，其他用 HPB235级钢筋。（7）桥面铺装：上层采用沥青混凝土 ，下层为 C30混凝土32/rkN324/rkNm（8） 桥位水文地质情况地质条件：粘性土，地质层规律，地下水较深对工程无不利影响，属良好建筑场地。桥址处河床冲刷深度：最大冲刷线低于河床 2.6 。m1.2方案比选桥梁方案的选择应该兼具适用性强、舒适安全、建桥成本经济、美观大方等优点。从实际情况出发，综合当地水文地质条件和桥梁的跨径等因素来选择出最佳的方案。通过技术经济等方面的综合比较，力求所选方案符合最佳条件。在本桥的设计中，选定三种桥式名分别是：装配式混凝土简支 T型桥、独塔双跨式斜拉桥、钢架拱桥。方案一：装配式混凝土简支 T型桥图 1.1装配式混凝土简支 T型桥装配式混凝土简支 T型桥是使用最为普遍的结构形式，其优点是建筑高度较低，易保养和维护，桥下视觉效果好；受力明确；等截面形式，可以大量节省模板，加快建桥进度，简易经济；桥梁上下部可平行施工，使工期大大缩短；无需高空进行构建制作，质量可以控制，可在一处成批生产从而降低成本。适用于对桥下视觉有要求的工程，适用于各种地质情况，对工期比较紧的工程和对通航无过高要求的工程也同样武昌理工学院学士学位毕业设计2适用。其缺点是跨径较小，不适用于跨度较大的工程。方案二：悬臂梁桥图 1.2 悬臂梁桥悬臂梁桥属于静定结构,其优点是,从桥面上看,在桥墩上只需设置一排沿墩中心布置的支座,从而可以相应地减小桥墩的尺寸。缺点是运营条件不理想，在悬臂端与挂梁衔接处的挠度曲线都会产生不利于行车的折点，并且伸缩缝需要经常更换。钢筋混凝土的悬臂梁桥在支点附近弯矩区段内，梁上翼缘受拉，不可避免出现裂缝，雨水易于侵入梁体，而且其构造也比较复杂。方案三：钢架拱桥图 1.3 钢架拱桥钢架拱桥的优点是，属于有推力的高次超静定结构，具有构件少、质量轻、整体性好、刚度大、施工简便、造价低和造型美观等优点。缺点是，钢架拱片之间的横向联系必须具有足够的强度和刚度；随着跨径的增大，梁和斜支撑的内力会随之增大；最致命的缺点是整体性较差，导致横向稳定性不够。通过仔细比较，独塔双跨式斜拉桥索与梁连接比较复杂，施工过程中高空作业较多，安全性很难保障；钢架拱桥整体性较差，运营状况不理想，出现病害、损伤甚至破坏的概率较高；相较而言，装配式钢筋混凝土简支 T 型桥易保养和维护，受力比较稳定，比较经济，施工工期短，不需要高空作业，安全性可以保障。所以本设计最终选择装配式混凝土简支梁桥。1.3桥梁结构平面、立面及横断面设计（上部结构尺寸拟定）简支梁桥梁尺寸表 (表 1.2) 桥梁类型 适用跨径 （ ）m主梁间距 （ ） 主梁高度（ ）m主梁肋宽度 （ ）武昌理工学院学士学位毕业设计3钢筋混凝土简支梁 10251.52.218hlb=0.160.20根据方案比选结果，拟设计钢筋混凝土简支 T形桥。本桥标准跨径为 24 ，结合m表 1.1，拟定主梁间距取 1.8 ，主梁高度取 1.6 ，梁肋宽度取 0.2 。本桥为钢筋mm混凝土桥，桥面净空 人行道，采用 5片 T型主梁，5 片横隔梁标准设计。7.520.图 1.4 简支 T型梁的主梁和横隔梁简图（单位： ）cm武昌理工学院学士学位毕业设计4第 2章 主梁内力计算2.1 结构自重内力计算（1）计算结构自重集度 （表 2.1）主梁 10.14.26.80251.8/2g kNm 横隔梁对于边主梁 2.62.0 0.58/3k 对于中主梁122.5816/gkNm桥面铺装层 30.7230.127.543.9/5kNm 栏杆和人行道 4./gkN合计对于中主梁 12.8053.921./i k对于边主梁1.6.8/gNm（2）结构自重内力计算边主梁结构自重产生的内力 （表2.2）内力截面位置 x剪力 （ ）QkN弯矩 ( )MkNmA019.32.56.89Q（ ）23.71=0（0）1/4x（././4.5）68（10219.32.523.5.9.744M9.77）2=0Q （219.3.513.8）70武昌理工学院学士学位毕业设计5（0）2.2汽车、人群荷载产生内力计算2.2.1荷载横向分布计算（1）当荷载位于支点处时，应按杠杠原理法计算荷载横向分布系数。首先绘制 梁#1梁 梁的荷载横向分布影响线。如图 2.1， （a） 、(b)、(c)#23根据桥规规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于汽车荷载，规定的汽车横向轮距为 1.8m，两列汽车车轮的横向最小间距为 1.3m ，车轮距离人行道缘石最少为 0.5m。由此，求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，可得梁的荷载横向分布系数为：#15求得18035x0.86x求得72y1.29y公路- 2 级： 0.86.43qoqm人群荷载 ： 1.29or同理，按图 2.1（b）的计算，可得 的荷载横向分布系数 ，#40.5oqm。这里，在人行道上没有布载，这是因为人行道荷载引起的负反力，在考虑荷0orm载组合时反而会减小 的受力。#2同时，由图 2.1（c） ，可得 的荷载横向分布系数为：#3求得180z0.278z公路- II 级： .2780.639qoqnm人群荷载： 0or（2）当荷载位于跨中处时，用偏心压力法计算荷载横向分布系数。从图 2.1中可知，此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的成宽比为：23.5.6128lB故可按偏心压力法来计算横向分布系数 ,其步骤如下：cm梁的荷载横向分布系数计算：#15求荷载横向分布影响线竖坐标值本桥各根主梁的横截面均相等，梁数 ，梁间距为 ，则：n1.8m2225222 213451.8.0.3.40iaa m武昌理工学院学士学位毕业设计6梁在两个边主梁处的横向分布影响线的竖标值为：#152211(1.8)0.4.60534nia151521.82.04.23nia图 2.1 按杠杆原理法计算横向分布系数（单位： ）cm绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载人行道缘石至 梁轴线的距离为：#1=0.90-0.75=0.15 m武昌理工学院学士学位毕业设计7图 2.2 偏压法计算 横向分布系数图式（单位： ）#15cm荷载横向分布影响线的零点至 梁位的距离为 ，可按比例关系求得：x4.80.62x求得 ，并据此计算出对应各荷载点的影响线竖标值 和 。5.4xm qir求得1.036qn 10.56q求得25.41.8q 2.3q求得3.0.306qn 30.17q求得45.1.8.4q 4.q计算荷载横向分布系数计算荷载横向分布系数 cm梁的荷载横向分布系数分别计算如下：#1汽车荷载 1234110.56.310.27.10.57822cqqqqm人群荷载 0.675.8crrXx梁的荷载横向分布系数计算：#24 梁在 和 梁处的横向分布影响线的竖标值#25221.80.3541nia2251.26ni2424511.803ia绘制荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载如图 2.3所示荷载横向分布影响线的零点至 梁位的距离为 y，可按比例关系求得：#21.803y武昌理工学院学士学位毕业设计8求得15.408.353qn 10.38q求得2.0q 2.q求得35.40.13qn 30.8q求得4.80054q 4.1q计算荷载横向分布系数 cm梁的荷载横向分布系数分别计算如下：#2汽车荷载 1234110.38.210.8.0.489cqqqqm人群荷载 . 755.49rrcXx图 2.3 偏压法计算 ）横向分布系数图式（单位： ）#24cm梁的荷载横向分布系数计算：#3 在 和 处的荷载横向分布影响线竖坐标值：#1#5313510.0.2nn武昌理工学院学士学位毕业设计9绘制荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载如图 2.4所示并据此计算出对应各荷载点的影响线竖标值 和 rqi12340.2q图 2.4偏压法计算 横向分布系数图式（单位： ） 3# cm计算荷载横向分布系数 cm梁的荷载横向分布系数分别计算如下：#3汽车荷载 1234110.2.02.42cqqqqm人群荷载 0.r荷载横向分布系数汇总 (表 2.3)梁号 荷载位置 公路- 2 级 人群荷载 备注跨中 cm0.578 0.658 偏心压力法#15支点 o0.403 1.292 杠杆法#24跨中 c0.489 0.429 偏心压力法武昌理工学院学士学位毕业设计10支点 om0.5 0 杠杆法跨中 c0.4 0.4 偏心压力法#3支点 o0.639 0 杠杆法2.3 内力组合计算2.3.1 均布荷载和内力影响线面积计算(表 2.4)公路- 2 级中集中荷载计算计算弯矩效应时： 360180.7523.5190.kPkN