装配式简支T形梁桥课程设计.doc

装配式简支T形梁桥课程设计一、设计内容 根据结构图所示的一孔标准跨径为Lb=25m的T形梁的截面尺寸，要求对作用效应组合后的最不利的主梁（一根）进行下列设计与计算：1、行车道板的内力计算；2、主梁内力计算；二、设计资料1、桥面净宽：净-7（车行道）21.0（人行道）20.25（栏杆）。2、设计荷载：公路-级，人群3.5kN/m2。3、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C25主梁C30防水桥面铺装表1 钢筋技术指标种 类弹性模量抗拉设计强度抗压设计强度标准强度HRB335钢筋（MPa）2.1105235235235R235钢筋（MPa）2.0105335335335表2 混凝土技术指标种 类设计强度（MPa）标准强度（MPa）弹性模量（MPa）轴心抗压轴心抗拉轴心抗压轴心抗拉C2511.51.2316.71.902.85104C3013.81.3920.12.103.001044、结构尺寸图：主梁：标准跨径Lb25m（墩中心距离）。计算跨径L24.50m（支座中心距离）。预制长度L24.95m（主梁预制长度）。横隔梁5根，肋宽15cm。主梁横截面细部尺寸如图。1524952450609609609609桥梁纵向布置图（单位：cm）18018018018010010070012818014012081420桥梁横断面图（单位：cm）T型梁尺寸图（单位：cm）本桥为公路简支梁桥，双车道，行车道宽度为7m，人行道宽度为1.0m，主梁为装配式钢筋混凝土简支T梁，桥面由五片主梁组成，主梁之间的桥面板为铰接，沿梁长设置5道横隔梁，横隔梁的平均厚度为15.0cm。设计方案：一、主梁内力计算(一)、恒载内力计算：1、恒载集度计算：主梁截面面积：（0.08+0.14）0.8/22+0.21.4=0.456 m2主梁自重：g1边=g1中=0.45625=11.4 KN/m横隔梁折算荷载：桥面铺装：栏杆和人行道：合计：边主梁：中主梁：2、恒载内力计算结果如表3：表 恒载内力计算边主梁中主梁(二)、活载内力计算：1、冲击系数：(1)主梁的抗弯惯性矩：行车道板的平均厚度为： 截面重心位置：惯性矩：总抗弯惯性矩：(2)冲击系数：因为， 所以， 2、荷载横向分布系数计算：按桥规规定，汽车荷载距人行道不小于0.5米，针对各主梁进行最不利位置布载，可计算出各主梁荷载横向分布系数。其中用杠杆法求支点截面的横向分布系数,用刚性横梁法求跨中截面的横向分布系数,本桥各根梁的横截面相同，梁数n=5，梁间距为1.8m。（荷载布置所示） (1)计算1(5)号梁的荷载横向分布系数：当荷载位于支点处时，由杠杆法得： 当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得：1#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值为负，故不布置荷载。(2)计算2（4）号梁的荷载横向分布系数当荷载位于支点处时,由杠杆法得:当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得：2#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值为负，故不布置荷载。计算3号梁的横向分布系数当荷载位于支点处时,由杠杆法得：当荷载位于跨中时，由刚性横梁法得：3#梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：按最不利的位置布载，其中，右侧人群荷载作用处荷载横向分布影响线竖标值为正，故两侧均布置荷载。3、各主梁的荷载横向分布系数如表4：表 主梁的荷载横向分布系数荷 载1#2#3#跨中 mc汽 车0.45260.5000.200人 群0.66000.4280.200支点 mo汽 车0.2500.5000.594人 群1.1250.0000.000荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化按下述方法进行：跨中部分采用不变的跨中荷载横向分布 系数mc，从第一根内横隔梁起向支点荷载横向分布系数mo过渡。在实际应用中，当求跨中，1/4截面处的弯矩和剪力时，一般为了简化计算，均采用不变的mc ；在计算梁端支点剪力时，在主要荷载所在端需考虑荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化，而离主要荷载较远一端，由于相应影响线的竖标值显著减少，则可近似地取用不变的mc来简化计算。4、计算各活载作用下中主梁及边主梁支点,跨中及L/4处的剪力弯矩值(1)中主梁及边主梁荷载横向分布系数，如表5：表 中主梁及边主梁荷载横向分布系数荷载边主梁中主梁跨中汽车045360500人群066000448支点汽车02500894人群11250000(2)计算中主梁控制截面内力：公路级车道荷载：计算弯矩效应：计算弯矩效应：人群荷载：； 双车道折减系数：；支点处：跨中处： 跨中处：(3)计算边主梁控制截面内力 车道荷载作用下边主梁内力影响线，如图所示：车道荷载作用下边主梁内力影响线支点处： 跨中处： 人群荷载作用下边主梁内力影响线，如图所示：人群荷载作用下边主梁内力影响线支点处： 跨中处：(4)内力值计算，中主梁内力值如表6所示，边主梁内力值如表7所示：表6 中主梁内力计算值 二、荷载效应组合1、边主梁荷载效应组合：(1)承载能力极限状态：基本组合:：.： (2)正常使用极限状态 作用短期效应组合： 作用长期效应组合： ：2、中主梁荷载效应组合:(1)承载能力极限状态:基本组合：(2)正常使用极限状态: 作用短期效应组合： ： 作用长期效应组合：参考文献：1、 桥梁工程技术教材，郭发忠主编，人民交通出版社。2、 桥涵工程教材3、 桥涵设计教材，白淑毅编著，人民交通出版社，2004.1。4、 结构设计原理教材。5、 公路桥涵设计通用规范（JTG D60