主梁的截面尺寸.doc

主梁的截面尺寸：桥面净空 净9+20.75m人行道标准跨径： 25.00(墩中心距离)；计算跨径：24.50m (支座中心距离)；主梁全长：24.96m (主梁预制长度).主梁高度：高跨比：，即高度为1500mm，主梁间距2.0m。梁肋厚度：200mm 梁肋间距：1800mm桥面铺装： 沥青混凝土厚度80mm，重度23kN/m3 混凝土垫层厚度90mm，重度24kN/m3，T形梁翼板的重度为25kN/m3设计荷载 汽车荷载：公路级车道荷载和车辆荷载；人群荷载：3.0 kN/m2人行道包括栏杆荷载集度为5kN/m。 一、行车道板内力计算： 图2 T形梁横断面图（尺寸单位：mm）1、恒载及其内力1）每延米板上的结构自重g沥青混凝土面层C25混凝土垫层T梁翼板自重合计 2）每米宽板条的恒载内力 2、汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上如图，后轴作用力为P=140kN，轮压分布宽度如图，车轮荷载后轮着地长度为，宽度 则 荷载对于悬臂梁根部的有效分布宽度： 图3 车轮荷载的计算图式由于这是汽车荷载局部加载在T梁、箱梁的翼缘板上，故冲击系数取 ：1.3. 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 3、内力基本组合 （1）承载能力极限状态内力组合: （2）正常使用极限状态内力组合:短期效应组合：长期效应组合： （3）荷载组合 恒+汽： 二、 主梁荷载横向分布系数计算：当荷载位于支点处时，应按杆杆原理法计算荷载横向分布系数。（1）.绘制1号梁的荷载横向分布影响线。（2）标出相应荷载位置的影响线竖标值。根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.80M，两列汽车车轮的横向最小间距为1.30M，车轮距离人行道缘石最少为0.50M。（3）求荷载横向分布系数。汽车荷载：人群荷载 由此可得，1号梁在汽车荷载和人群荷载作用下的最不利位置荷载横向分布系数分别为 图4 荷载横向分布系数（2）用偏心压力法计算荷载横向分布系数 此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为，可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5, 梁间距为2.0m。 1号梁横向影响线竖标值 由、绘制1号梁的横向影响线，如下图所示，图中按公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）规定确定了汽车荷载的最不利荷载位置。 图5 按偏心压力法计算荷载横向分布系数（单位：mm）由、计算梁的横向影响线的零点位置，设零点距1号梁中心线距离x解得：零点位置已知后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的影响线竖标值 和 如上图所示。设人行道缘石至1号梁中心线距离为500mm。于是对于1号梁的荷载横向分布系数可计算如下：对于车辆荷载： 于人群荷载： （3）修正偏心压力法1.计算I和翼板的换算高度： 2.求主梁截面的重心位置：主梁抗弯惯矩： 主梁抗弯惯矩查表计算：对于翼板对于梁肋由式：计算抗扭修正系数.由表可知,n=5时, =1.042,并取G=0.425E.代入.3.计算横向影响线竖标值.对于1号梁考虑抗扭修正系数后的横向影响线竖标值.设影响线0点离1号梁轴线的距离为x，则 图7 1号梁的横向影响线分布系数对于车辆荷载： 对于人群荷载： 三、主梁恒载的计算 图8 主梁恒载的计算图示1）恒载集度2）恒载内力计算边、主梁的弯矩和剪力，计算式如下：边、主梁恒载内力 内力 截面位置X剪力Q(KN)弯矩M(KN.m)中主梁Q=282.3 边主梁Q=272.22KN中主梁边主梁中主梁Q=141.5M=1296.82边主梁Q=0M=1729.092.活载内力计算梁号荷载位置公路-级人群荷载边主梁跨中0.710.6875支点0.551.43753）均布荷载内力影响线面积计算查表C40混凝土E取根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中第4.3.2条之五，当1.5Hzf14H时，则冲击系数： 算得为: 多车道折减系数 ：因双车道不折减，故 各系数、荷载图表项目依据数值冲击系数1+公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中第4.3.2条1.3多车道折减系数公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中第4.3.1条1.0人群荷载（R为人行道宽）3.0kN/m2计算弯矩效应集中荷载193.5KN计算剪力效应集中荷载1.2232.2KN车辆荷载公路-级7.875kN/m4）计算主梁跨中活载弯矩a) 跨中弯矩计算 由于跨中弯矩横向分布系数计算1号梁的弯矩，计算如下：对于1号梁 公路级汽车活载的跨中弯矩： 人群荷载的跨中弯矩： b) 跨中弯矩计算 由于跨中弯矩横向分布系数计算13号梁的弯矩，计算如下： （1）对于1号梁 公路级汽车活载的跨中弯矩： 人群荷载的跨中弯矩：5）计算主梁活载剪力a)计算主梁跨中截面剪力（1）对于1号梁 公路级汽车活载的跨中剪力： 人群荷载的跨中剪力： 截面荷载类型(1+)S(kNm)S公路级7.875193.5 1.3440.7175.031892.612008.11y=6.125116.1人群3_ _0.687575.03154.74公路级7.875232.21.3440.713.063133.80138.540.54.74人群3_0.68753.0636.32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图9 横向分布系数变化区段影响线的面积为： 附加三角形重心影响线坐标 ：对于1号梁公路级汽车活载的支点剪力： 附加三角形荷载重心处的影响线坐标可为0.915故公路级荷载的支点剪力为人群荷载的支点剪力： (四）内力组合 根据公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）有关规定，本设计采用以下效应：1、基本组合 其中，1) 跨中截面弯矩组合 对于1号梁2) 梁端截面剪力组合对于1号梁 3)跨中截面剪力组合剪力： 对于1号梁2、短期组合 其中，1) 跨中截面弯矩组合弯矩： 对于1号梁 2) 梁端截面剪力组合 剪力:对于1号梁 3) 跨中截面剪