桥梁工程毕业设计计算书参考

精品文档 1欢迎下载 03181440318144 班桥梁工程毕业设计计算书班桥梁工程毕业设计计算书 设计资料 设计资料 1 桥型 两跨装配式简支钢筋砼 T 型梁桥 纵横端面布 置 如下图所示 沥青混凝土 混凝 土铺装层 横断面 2 设计荷载 设计汽车荷载汽车 20 级 挂车 100 人群 3KN m2 3 桥面净宽 净 7 2 0 75 2 0 25 4 跨径 标准跨径 20m 计算跨径 19 5m 5 每侧栏杆及人行道构件重 5KN m 6 砼线膨胀系数 1 10 5 7 计算温差 t 35oC 8 砼弹性量 Eh 3 101Mpa C30 砼 二 基本尺寸拟订 精品文档 2欢迎下载 1 主梁由 5 片 T 梁组成桥宽 5 1 6m 每片梁采用相同 的截面尺寸 断面尺寸如上图所示 各主梁 横隔梁相互 间采用钢板焊接接头 2 横隔梁建议采用 5 片 断面尺寸自定 3 桥墩高度 尺寸自行设计 4 采用 u 型桥台 台身高 5 米 其他尺寸自行设计 三 建筑材料 1 主梁 墩帽 台帽为 C30砼 重力密度 1 25KN m3 2 墩身 台身及基础用 7 5 级砂浆 25 块石 其抗压强 度 R 为 3 7Mpa 重力密度 2 24KN m3 桥台填土容量 3 18KN m3 3 桥面铺装平均容重 o 23 KN m3 四 地质及水文资料 1 此桥位于旱早地 故无河流水文资料 也不受水文力 作用 基本风压值 1Kpa 2 地质状况为中等密实中砂地基 容许承载力 450kPa 填土摩擦角 35o 基础顶面覆土 0 5m 容量 与台后填土相同 一 桥面板的计算 一 计算图式 采用 T 形梁翼板所构成铰接悬臂板 如右图所示 1 恒载及其内力 按纵向 1m 宽的板条计算 精品文档 3欢迎下载 1 每延米板上恒载 g 的计算见下表 2 每米宽板条的恒载内力为 Mmin g 5 38 0 712kN m 1 356kN m 0 1 2 g 1 2 Qag gl0 5 38 0 70kN 3 82kN 1 汽 20 级产生的内力 将加重车后轮作用于铰缝轴线上 如上图所示 后 轴作用力为 P 120kN 轮压分布宽度如下图所示 由 公 路工程技术标准 JTG B01 2003 查得 汽 20 级加 重车着地长度为 a2 0 20m 宽度为 b2 0 60m 则 a1 a2 2H 0 20m 2 0 11m 0 42m b1 b2 2H 0 60m 2 0 11m 0 82m 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为 a a1 d 2l0 0 42m 1 4m 2 0 71m 3 24m 由于 2l0 1 40m 5m 所以冲击系数 1 1 3 沥青砼面层 g1 0 03 1 0 21kN m 0 63kN m 砼垫层 g2 0 08 1 0 25kN m 2 00kN m T 形梁翼板自 重 g3 0 08 0 14 2 1 0 25kN m 2 75kN m 合计 g gi 5 38kN m 精品文档 4欢迎下载 作用于每米宽板条上的弯矩为 mKN a P b lM p 16 12 4 82 0 71 0 24 3 4 2120 3 1 44 1 1 0min 作用于每米宽板条上的剪力为 KN a P Q p 07 24 24 3 4 2120 3 1 4 1 min 挂车 100 产生的内力 由公路桥规查得 挂车 100 车轮的轴重为 P 250kN 着地长度为 a2 0 20m 宽度为 b2 0 50m 车 轮在板上的布置及其压力分布图形如下图所示 则 a1 a2 2H 0 20m 2 0 11m 0 42m b1 b2 2H 0 50m 2 0 11m 0 72m 铰缝处纵向 2 个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为 a a1 d 2l0 0 42m 1 20m 2 0 71m 3 04m 悬臂根部的车轮尚有宽度为 c 的部分轮压作用 即 c b1 2 0 90 l0 0 72 2 0 90 0 71 0 17m 轮压面 c a1上的荷载对悬臂根部的有效宽度为 a1 2c 0 42 2 0 17 0 76ma 精品文档 5欢迎下载 轮压面 c a1上的荷载它并非对称于铰缝轴线 为简 化计算 偏安全地仍按悬臂梁来计算内力 悬臂根部每米宽的弯矩为 如右图 mKN P a P ba cb lMAP 55 12 72 0 76 0 8 250 4 72 0 71 0 04 34 250 8 44 17 0 2 1 2 1 0 作用在每米宽板条上的剪力为 KN P a P ba QAP 98 39 72 076 0 4 17 0 250 04 3 4 250 4 4 1 2 内力组合 1 承载能力极限状态内力组合 用于验算强度 恒 汽 组合 1 2 1 356 1 4 MMMACAgj 4 12 1 12 16 18 65 kN m 1 2 3 82 1 4 24 07 38 28 kN QQQ ACAgj 4 12 1 恒 挂 组合 1 2 1 356 1 1 MMMAPAgj 1 12 1 12 55 15 43 kN m 精品文档 6欢迎下载 1 2 3 82 1 1 39 98 48 56 kN QQQ APAgj 1 12 1 所以 行车道板的设计内力为 Mj 18 65 kN m 由汽 20 级控制 Qj 48 56kN 由挂 100 级控制 二 桥面板截面设计 配筋与强度验算 悬臂板根部平均高度 h 11cm 设保护层厚度 a 2cm 若选用 12 HRB400 钢筋 330Mpa 13 8 f sd f cd Mpa 0 53则有效高度 c 为 b h0 110 0 02 0 006 0 084m 84mm 由 2 00 x x hb f Mr cd d 1 0 18 65 13 8 1000 x 84 x 2 10 6 解得 x 18 02mm 0 53 84 44 52mm bh0 将所得 x 值代入公式 求得所需钢筋面积为 f b f A sd cd s x mm 2 7 1861 330 52 441000 8 13 查有关板宽 1m 内钢筋截面面积表 当选用 14 外径 16 2 钢筋时 需要钢筋间距为 75 时 此时所提供的钢 筋面积为 按构造配置箍筋 取 10 间距 2 2053 s Amm 25mm 强度验算 h a d 2 0 11 0 02 h0 精品文档 7欢迎下载 0 962 2 0 082m 82mm x 49 1 b f A f cd s sd 1000 8 13 2053330 将 x 带入公式 求得截面所能承受的弯矩设计 Mdu 2 0 x xb h f cd 值为 13 8 1000 49 1 82 49 1 2 Mdu 38 9 N mm 38 9KN mm 1 0 18 65 10 6 Md 0 KN mm 强度满足要求 二 主梁内力计算二 主梁内力计算 梁的纵横端面如下图所示 沥青混凝土 混凝 土铺装层 横断面 纵断面 此桥宽跨比 B L 5 1 6 20 0 4 采用偏压法计算 1 求荷载位于支点时 1 2 3 梁横向分布系数 杠杆法 绘制 1 2 3 梁的横向分布影响线 确定荷载沿横向的最不利位置 精品文档 8欢迎下载 求出相应于荷载位置的影响 线竖标值 计算 1 号 2 号 3 号梁的荷 载横向分布系数为 1 号梁 汽车 20 moq 0 438 q 2 0 875 2 挂车 100 mog g 2 0 141 0 563 4 人群荷载 mor r 1 422 2 号梁 汽车 20 moq 0 500 q 2 1 000 2 挂车 100mog g 2 0 4 1 000 0 438 0 438 4 69 人群荷载 mor r 0 3 号梁 汽车 20moq 号梁 号梁 号梁 号梁 号梁 号梁 精品文档 9欢迎下载 0 5 q 2 挂车 100mog 0 469 g 2 人群荷载 mor r 0 2 荷载位于跨中时横向分布系数 偏压法 求梁的影响线图形的控制竖标 同时绘制影响线图 本桥梁 数 n 5 ai2 25 6m2 1 号梁 11 0 60 1 n a12 ai2 1 5 3 2 3 2 25 6 15 0 20 1 n a1 a5 ai2 1 5 3 2 3 2 25 6 2 号梁 21 0 40 1 n a2 a1 ai2 1 5 1 6 3 2 25 6 25 0 1 n a2 a5 ai2 1 5 1 6 3 2 25 6 3 号梁 31 0 20 35 1 n a3 a1 ai2 0 20 1 n a3 a5 ai2 按最不利位置布载 见影响线图 计算横向分布系数 mc 1 号梁 汽车 20 mc 0 556 q 2 0 575 0 350 0 188 2 挂车 100 精品文档 10欢迎下载 mcg 0 344 g 4 0 513 0 400 0 288 0 175 4 跨中横向分布系数计算图式 人群荷载 mcr r 0 684 2 号梁 c 汽车 20 mcq q 2 0 469 0 388 0 275 0 194 0 081 2 挂车 100 mc 0 272 g 4 0 356 0 300 0 244 0 188 4 人群荷载 mcr r 0 442 3 号梁 汽车 20mcq 0 400 q 2 0 2 0 2 0 2 0 2 2 挂车 100mcg 0 200 g 4 0 2 0 2 0 2 0 2 4 人群荷载 mcr r 0 200 荷载横向分布系数数据表 梁号截面位置汽车 20挂车 100人群 跨中 mc 0 5560 3440 684 1 号 支点 mo 0 4380 1411 422 2 号跨中 mc 0 4690 2720 442 精品文档 11欢迎下载 支点 mo 0 5000 4690 跨中 mc 0 4000 2000 200 3 号 支点 mo 0 5000 4690 活载内力 汽车荷载冲击系数 1 1 2 精品文档 12欢迎下载 精品文档 13欢迎下载 精品文档 14欢迎下载 1 号梁 汽车 20 Mcq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 556 120 4 150 0 556 120 4 85 0 556 6 0 2 85 834 67KN m 挂车 100 精品文档 15欢迎下载 Mcg mc Pi yi 1 0 0 344 250 4 250 0 344 250 4 8 5 0 344 250 2 850 0 329 250 2 25 1212 76 KN m 人群荷载 Mcr 1 2 1 0 684 3 0 75 0 5 1 19 4 4 85 86 88 KN m 2 号梁 汽车 20 Mcq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 469 120 4 15 0 469 120 4 85 0 469 60 2 85 704 06KN m 挂车 100 Mcg mc Pi yi 1 0 0 272 250 4 25 0 272 250 4 85 0 272 250 2 85 0 286 250 2 25 973 48 KN m 人群荷载 Mcr 1 3 1 0 442 3 0 75 0 5 1 19 4 4 85 56 14 KN m 3 号梁 汽车 20 精品文档 16欢迎下载 Mcq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 400 120 4 15 0 400 120 4 85 0 4 0 60 2 85 600 48KN m 挂车 100 Mcg mc Pi yi 1 0 0 200 250 4 25 0 200 250 4 85 0 200 250 2 85 0 22 250 2 25 751 25 KN m 人群荷载 Mcr 1 2 1 0 2 0 75 3 0 5 1 19 5 4 85 23 53 KN m 计算各主梁跨中剪力 Q1 2 1 号梁 汽车 20 级 Qcq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 556 120 0 500 0 556 120 0 428 0 222 60 0 543 82 98KN 挂车 100 Qcg mc Pi yi 精品文档 17欢迎下载 1 0 0 344 250 0 500 0 344 250 0 438 0 329 250 0 232 0 279 250 0 170 116 608 KN 人群荷载 Qcr mc Pi yi 1 2 1 0 0 684 3 0 75 0 5 0 5 9 7 4 47 KN 2 号梁 汽车 20 Qcq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 469 120 0 500 0 469 120 0 428 0 460 60 0 222 70 23 KN 挂车 100 Qcg mc Pi yi 1 0 0 272 250 0 500 0 272 250 0 438 0 28 6 250 0 232 0 335 250 0 170 94 61 KN 人群荷载 Qc 1 2 1 0 0 442 3 0 75 0 5 0 5 9 7 2 89 3 号梁 汽车 20 Qcq 1 mc Pi yi 精品文档 18欢迎下载 1 2 1 0 0 4 120 0 500 0 4 120 0 427 0 410 60 0 222 60 02KN 挂车 100 Qcg mc Pi yi 1 0 0 2 250 0 500 0 2 250 0 438 0 2 2 250 0 232 0 286 250 0 170 71 76 KN 人群荷载 Qcr 1 2 1 0 0 2 3 0 75 0 5 0 5 9 7 1 31 KN 计算各主梁支点剪力 Qo 1 号梁 汽车 20 Qoq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 438 120 1 00 0 472 120 0 928 0 5 56 70 0 412 0 535 130 0 21 162 58 KN 挂车 10 Qog mc Pi yi 1 0 0 141 250 1 0 191 250 0 938 0 344 250 0 732 0 344 250 0 67 200 61 KN 精品文档 19欢迎下载 人群荷载 Qor 1 2 1 0 684 3 0 75 0 5 1 19 4 17 91KN 2 号梁 汽车 20 Qoq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 500 120 1 000 0 491 120 0 928 0 469 70 0 412 0 474 130 0 206 169 08KN 挂车 100 Qog mc Pi yi 1 0 0 469 250 1 0 42 250 0 938 0 272 250 0 732 0 272 250 0 67 311 08 KN 人群荷载 Qor 1 2 1 0 442 3 0 75 0 5 1 19 4 11 57 3 号梁 汽车 20 Qoq 1 mc Pi yi 1 2 1 0 0 5 120 1 00 0 471 120 0 928 0 4 70 0 412 0 418 130 0 206 162 22 KN 挂车 100 精品文档 20欢迎下载 Qog mc Pi yi 1 0 0 469 250 1 0 402 250 0 938 0 2 250 0 732 0 2 250 0 67 281 62 人群荷 Qor 1 2 1 0 2 3 0 75 0 5 1 19 4 5 24 KN 活载内力组合 梁号截面内力汽车 20 级挂车 100人群 M1 2834 671212 7686 88 Q1 283 45116 6084 471 Qo163 10200 61217 91 M1 2704 06973 4856 14 Q1 270 3294 612 892 Qo165 25311 07611 57 M1 2600 48751 2525 53 Q1 260 2871 821 313 Qo162 58281 385 24 1 恒载内力 计算恒载集度 精品文档 21欢迎下载 主梁 g1 0 18 1 30 1 6 0 20 25 0 08 0 14 2 9 76 kN m 对于边主梁 g 1 边 1 10 0 08 0 14 2 1 6 0 18 2 5 25 19 5 0 647kN 0 15 0 16 2 m 横 隔 梁 对于中主梁g 1 中 2 0 647 1 294 kN m 桥面铺装层 g3 0 63 2 7 5 kN m 3 682 kN m 栏杆和人行道 g 3 5 2 5 kN m 2 00 kN m 边主梁g边 10 205 0 647 3 682 2 00 16 534 kN m 合计 中主梁g中 10 205 1 294 3 682 2 00 17 181kN m 恒载内力计算 边主梁中主梁内 力 截面位置 x 弯距 M KN m 剪力 Q KN 弯距 M KN m 剪力 Q KN x 00161 210167 51 x l 2785 880816 630 1 1 梁内力组合汇总梁内力组合汇总 M KN m Q KN0序 号荷载类别跨中梁端跨中 精品文档 22欢迎下载 恒载 816 63167 510 汽车 834 67162 5882 98 人群 86 8817 914 47 挂车 100 1212 76200 61116 61 汽 人群 921 55180 4987 45 1 2 恒载 979 96201 010 1 4 汽 人 1290 17252 69122 43 1 1 挂车 1334 04220 67128 27 Sj 2270 13453 7122 43 Sj 2314 00421 68128 27 100 56 83 不提高 55 7 不提高 100 10 100 57 65 提高 0 02 52 33 提高 0 02 100 第一次提高后的 Sj 2270 13453 7122 43 第一次提高后的 Sj 2360 28430 11128 27 控制设计内力值2360 28453 7128 27 2 2 梁内力组合汇总梁内力组合汇总 M KN m Q KN0序 号荷载类别跨中梁端跨中 恒载 816 63167 510 精品文档 23欢迎下载 汽车 704 06169 0872 23 人群 56 1411 572 89 挂车 100 937 48311 0894 61 汽 人群 760 2180 6573 12 1 2 恒载 979 96201 010 1 4 汽 人 1064 28252 91102 37 1 1 挂车 1070 83342 19104 07 Sj 2044 24453 92102 37 Sj 2050 79543 20104 07 100 52 06 提高 0 03 55 72 不提高 100 10 100 52 22 提高 0 02 63 00 提高 0 03 100 第一次提高后的 Sj 2105 57453 92102 37 第一次提高后的 Sj 2091 81559 50104 07 控制设计内力值 2105 57559 50104 07 3 3 梁内力组合汇总梁内力组合汇总 M KN m Q KN 序 号荷载类别跨中梁端跨中 恒载 816 63167 510 精品文档 24欢迎下载 汽车 600 48162 2260 28 人群 25 535 241 31 挂车 100 751 25281 6271 76 汽 人群 626 01167 4661 33 1 2 恒载 979 96201 010 1 4 汽 人 876 41234 4485 86 1 1 挂车 826 38309 7878 94 Sj 1856 37435 4585 86 Sj 1806 34510 7978 94 100 47 21 提高 0 03 53 84 提高 0 03 100 10 100 45 75 提高 0 02 60 65 提高 0 03 100 第一次提高后的 Sj 1912 061448 5185 86 第一次提高后的 Sj 1842 47526 1178 94 控制设计内力值 1912 06526 1185 86 由 1 2 3 内力组合汇总情况可知 计算的设计内力控 制值为 KNMKN M 28 2360 2 1KN Q 50 559 0 27 128 2 1 Q 三 主梁的配筋计算 精品文档 25欢迎下载 一 钢筋选择 根据跨中截面正截面承载力极限状态计算要求 确定纵向受 拉钢筋数量 拟采用焊接钢筋骨架配筋 设 as 110mm 则 h0 1400 110 1290mm h f 140 80 2 110mm 翼缘计算宽度 b f按下式计算 并取其中较小者 19500 6500 1600 33 12180 12 1101500 ff ff l bmm bmm bbhmm 故取 1500 f bmm 首先判断截面类型 由 00 2 f dcdff h r Mf b hh 1 0 2360 28 2360 28 KN m Md 0 10 6 10 6 13 8 1500 110 1290 2 0 x x hhbfff cd 110 2 2812 095 KN m 10 6 2360 28 KN m 2812 095 KN m 故应按第一类 10 6 10 6 T 形计算 确定混凝土受压区高度 由 00 2 dcdf x r Mf b x h 1 0 2360 28 13 8 1500 x 1290 x 2 10 6 解得 x 91 6mm 0 53 1200 636mm bh0 110mm hf 将所得 x 值代入公式中求得所需钢筋截面面积为 cdf s sd f b x A f 精品文档 26欢迎下载 f b f A sd f cd s x mm 2 8 5745 330 6 911500 8 13 采用二排焊接骨架 选用 6 36 外径 40 2mm 供给 2 6107 s Amm 钢筋截面重心至截面下边缘的距离 30 2110 4 s amm 梁的实际有效高度 1400 110 4 1289 6 截面最小宽度 0 h 不满足要求 min 2 30 3180 bmmbmm 选用 8 32 外径 35 8mm 供给 2 8 804 36434 s Amm 钢筋截面重心至截面下边缘的距离 30 2 35 8101 6 s amm 梁的实际有效高度 1400 101 6 1298 4 截面最小宽度 0 h min 2 30 3180 bmmbmm 0018 0 330 39 1 45 0 0275 0 4 1298180 6434 min 0 bh A S 符合要求 二 跨中截面正截面承载力复核 由公式 cdfsdssds f b xf Af A 确定混凝土受压区高度 得 0 330 64340 102 6110 13 8 1500 0 53 1198 4635 152 sdssds f cdf b f Af A xmmhmm f b xhmm 将 x 值代入公式 精品文档 27欢迎下载 mKNmN x hxbf fcd duM 6 2648 10 6 2648 2 6 102 4 1298 6 1021500 8 13 2 6 0 M mKNMrmKN ddu 28 2360 6 2648 0 满足要求 三 斜截面抗剪承载力计算 1 抗剪强度上 下限复核 对于腹板宽度不变的等高度简支梁 距支点 h 2 处的第 一个计算截面的截面尺寸控制设计 应满足下列要求 33 00 0 0 50 100 51 10 tddu k f bhVfbh 根据构造要求 仅保持最下面两根钢筋 2 32 通过支 点 其余各钢筋在跨间不同位置弯起或截断 支点截面的有效高度 h 1400 30 35 8 2 1352 1mm0 0 将有关数据代入上式得 1 0 559 50 559 50KN Vd 0 1 0 128 27 128 27KN V ld2 0 KN Vd 0 43 162 4 129818039 1 5 0 10 3 部分可不进行斜截面抗剪承载力计算 结果表明 截面尺 寸满足要求 但应计算要求配置箍筋和弯起钢筋 2 设计剪力分配 见图 精品文档 28欢迎下载 支点剪力组合设计值 1 0 554 594 554 594KN Vd 0 跨中剪力组合设计值 1 0 128 27 128 27KN V ld2 0 其中 33 00 2 0 50 100 50 101 39 180 dtdl Vf bhkN 部分可不进行斜截面承载力计算 箍筋按构造要求配置 不需 要进行斜截面承载力计算的区段半跨长度为 mm x 35 772 27 128 5 559 27 12843 162 2 19500 距支点 h 2 1400 2 700mm 处的设计剪力值为 Vd1 528 54kN 其 精品文档 29欢迎下载 中应由混凝土和箍筋承担的剪力组合设计值为 0 6 0 6 528 54 317 12KN Vd1 应由弯起钢筋承担的剪力组合设计值为 0 4 0 4 528 54 211 42KN Vd1 3 箍筋设计 确定箍筋配筋率 21 3 130 0 6 20 6 0 45 10 d svcu ksd v V Pff bh 式中 按伸入支点计算 可得 2 2 32 1608 4 s Amm 661 0 1 1352180 4 1608 100100100 0 bh A p S 取取 13 1 0 1 1 280 sd v fMPa 0022 0 280 39 1 45 0 00189 0 28030661 0 6 02 3 min 2 1 1352180 10 45 0 1 10 1 12 317 SVSV SV 取 0 0021 选用直径为 10mm 的双肢箍筋 单肢箍筋的截面 SV 面积 Asv1 78 54mm2 箍筋间距为 取 Sv 300mm mm SV 67 396 0022 0 180 45 782 在支承截面处自支座中心至一倍梁高的范围内取 Sv 100mm 4 弯起钢筋设计 根据 桥规 JTG D62 规定 计算第一排弯起钢筋时 取用 距支座中心 h 2 处 应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计 值 即0 4 0 4 528 54 211 42KN Vsb1Vd1 第一排弯起钢筋的截面面积为 精品文档 30欢迎下载 mm f V A s sd sb sb 2 33 1 1 24 1208 707 0 33075 0 42 211 sin75 0 1010 由纵筋弯起钢筋 提供的2 32 2 1 1609 sb Amm 计算第二排弯起钢筋时 应取第一排弯起钢筋起弯点 即距支 座中心 其中 44mm 为 mm hx 7 1231 8 35230 7 22441400 11 架立钢筋的净保护层厚度 22 7mm 为架立钢筋的外径 30mm 为 纵向钢筋的净保护层厚度 35 8mm 为纵向钢筋的外径 应由 弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值 按比例关系求得 187 9KN Vsb2 第二排弯起钢筋的截面面积为 mm f V A s sd sb sb 2 33 1 1 82 1073 707 0 33075 0 9 187 sin75 0 1010 由纵筋弯起 提供的2 32 2 2 1609 sb Amm 计算第三排弯起钢筋时 应取第二排弯起钢筋弯点处 即距支 座中心 mm hxx 6 2427 8 35230 7 22441400 7 1231 212 应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值 从图按比例关系 求得135 01KN Vsb3 第三排弯起钢筋的截面面积为 mm f V A s sd sb sb 2 33 1 1 56 771 707 033075 0 01 135 sin75 0 1010 由纵筋弯起 提供的2 32 2 3 1609 sb Amm 计算第四排弯起钢筋时 应取第三排弯起钢筋弯点处 即距支 座中心 mm hxx 7 35878 35230 7 22441400 6 2427 223 应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值 从图按比例关系 精品文档 31欢迎下载 求得83 70KN Vsb4 第四排弯起钢筋的截面面积为 mm f V A s sd sb sb 2 33 1 1 33 478 707 0 33075 0 70 836 sin75 0 1010 采用加焊的斜筋 提供228 2 4 1232 sb Amm 依此类推 求得第五排弯起钢筋的截面面积为 193 11 Vsb5 mm 2 采用加焊的斜筋 提供228 2 5 1232 sb Amm 三三 横隔梁的计算横隔梁的计算 1 确定作用在中横隔梁上的计算荷载 对于跨中横隔梁的最 不利荷载布置如图 纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为 汽车 20 Poq Piyi 120 1 000 120 0 711 60 0 175 1 2 1 2 107 91kN 挂车 100 Pog Piyi 250 1 000 250 0 753 250 0 175 1 4 1 4 120 50 kN 人群 3 0 75 4 85 10 91KN l ppp a or r oror 2 按偏心压法可算得 1 2 号梁的荷载横向分布影响线竖标值 精品文档 32欢迎下载 则 Mr的影响线竖标可计算如下 P 1 作用在 1 号梁轴上时 Mr1 11 1 5d 21 0 5d 1 1 5d 0 6 1 5 1 6 0 4 0 5 1 6 1 1 5 1 6 0 64 P 1 作用在 5 号梁轴上时 Mr5 15 1 5d 25 0 5d 0 2 1 5 1 6 0 0 5 1 6 0 48 P 1 作用在 2 号梁轴上时 Mr2 12 1 5d 22 0 5d 1 0 5d 0 4 1 5 1 6 0 3 0 5 1 6 1 0 5 1 6 0 4 3 绘制剪力影响线 对于 1 号主梁处截面的 Q1 右影响线计算如下 P 1 作用在计算截面以右时 l1 右 l1 0 6 l2 右 l2 0 4 l5 右 l5 0 2 P 1 作用在计算截面以左时 l1 右 l1 1 0 6 1 0 4 精品文档 33欢迎下载 横向分布 影响线 号号号号号 横向分布 影响线 公路 级 挂车 100 影响线 影响线 公路 级 4 截面内力计算 将计算荷载 Poq Pog在相应的影响线按最不利荷载位置加载 对于汽车荷载并记入冲击影响力 1 精品文档 34欢迎下载 汽车 20 M2 3 1 Poq 1 2 1 107 91 0 64 0 01 84 17KN m 弯矩 M2 3 挂车 100 M2 3 Poq 120 50 0 28 0 64 0 325 0 01 151 227 汽车 20 Q1 右 1 Poq 1 2 1 107 91 0 575 0 350 0 188 0 038 144 125 剪力 Q1 右 挂车 100 Q1 右 Poq 120 50 0 513 0 400 0 288 0 1 75 165 81 横隔梁内力组合 恒载内力不计 承载能力极限状态内力组合 强度验算 Mmax 0 1 4 84 170 117 838 KN m 组合 Q 右 max 1 0 1 4 144 125 201 775 KN Mmax r 0 1 1 151 228 166 351 KN m 组合 Q 右 max 1 0 1 1 165 808 182 389KN 正常使用极限状态内力组合 组合Mmax r 0 84 17 84 17 KN m 精品文档 35欢迎下载 Q 右 max 1 0 144 125 144 125KN Mmax r 0 151 227 151 227KN m组合 Q 右 max 1 0 165 81 165 81 KN 5 横隔梁截面配筋与验算 1 正弯矩配筋 取横隔梁的高度为 100cm 顶宽为 16cm 下部宽为 14cm 平均 宽度为 15 cm 钢筋选用 HRB400 抗拉强度标准值为 400MPa 抗拉强度设计值为 330MPa 相对界限高度为 0 53 弹性模 量 2 0 MPa 箍筋采用 HRB330 抗拉强度设计值为 Es10 5 280MPa 主梁采用混凝土 C30 横隔梁截面配筋按矩形截面设计 宽度去平均值 155mm 设 90mm 则横隔梁有效高度值 990 90 900mmas h0 1 求混凝土受压区高度 由公式 2 0 0 x x hb f Mrf cd d 得 1 0 166 351 1 38 150 x 900 10 6 2 x X 96 63mm 0 53 900 477mm bh0 将 X 162 43mm 代入公式求所须钢筋截面面积 f b f A sd f cd s x mm 2 134 606 330 63 96150 8 13 选用 2 22 钢筋 外筋 25 1mm 提供 760 Asmm 2 布置两排并每排两根焊接 截面最小宽度 精品文档 36欢迎下载 2 30 3 25 1 135 1mm b 150mm 则梁的实际有效 bmin 高度为990 30 25 1 2 947 5mm h0 2 跨中截面正截面承载力复核 确定混凝土受压区高度 x 121 16 0 53 927 3 491 58mm b f A f cd s sd 1508 13 760330 bh0 将 x 带入公式 求得截面所能承受的弯矩设计 Mdu 2 0 x xb h f cd 值为 13 8 150 121 16 947 5 121 16 2 Mdu 222 441 KN mm 222 441 10 6 KN mm 1 0 166 351 KN mm 满足要求 Md 0 四 支座设计计算 采用板式橡胶支座 四 支座设计计算 采用板式橡胶支座 恒载作用下的支座反力 N0 167 51KN 汽车荷载 Np max 252 91KN 1 4 汽车荷载 人群荷载 Np min 167 46KN 汽车 人群 汽车 20 级和人群荷载作用下产生的跨中 mp KN r 2 0 3 饶度 1 82 取主梁的计算温差为 t 35 o 1 1 确定支座几何尺寸 确定支座几何尺寸 a 确定平面尺寸 试取板式橡胶支座形状系数 S 8 取橡胶支座的容许应 力 10 MPa 支座的平面面积 A 0 042042m2 NNp 0max 10000 51 16791 252 取支座的横桥向长度为 0 18m 顺桥向长度为 0 25m 则 精品文档 37欢迎下载 A 0 18 0 25 0 045 m2 0 0420m2 确定支座的厚度 由于温度产生的梁的伸长量由两端的支座均摊 则每一 支座承受的水平位移为 t 1 10 5 35 0 0034m l 2 19 5 2 取橡胶片容许剪切角正切值 tg 0 7 t 0 0049m tg 7 0 0034 0 选用 4 层钢板和 5 层橡胶片组成的板式橡胶支座 上 下 表层橡胶片厚 0 0025m 其余均为常用厚度 即钢板厚为 0 002m 橡胶片厚为 0 005m 支座总厚 0 0025 2 0 005 3 0 002 4 0 028m 橡胶片总厚为 t 0 0025 2 0 005 3 0 02m 0 0049m 且 0 0025cm 0 036cm 满足要求 支座总厚 h 0 028m 3 支座偏转验算 a 计算形状系数 b a 0 25 0 18 1 398 若橡胶邵氏温度为 50oc 可知橡胶的弹性模量并乘以 0 7 则 E 448 85Mpa 精品文档 38欢迎下载 支座的平均压缩变形为 S Nmax t EA 420 42 0 02 448 85 0 18 0 25 0 382 5 t 0 05 20mm 0 75mm 满足要求 b 支座偏转验算 主梁在最不利荷载下梁端产生的转角为 0 003rad S2 S a 0 288 10 3 1 2 0 5 0 18 0 003 0 000 018 0 满 足要求 抗滑性验算 板式橡胶支座在活载作用下必须满足 Np min N0 1 4GA HT g t 冲击系数为 0 2 对与汽 20 级一辆加重车的总重为 300KN 制动力为 300 30 90KN 经比较取制动力为 90KN 参与计算 五根梁共 10 个支座 每一个支座所受水平力为 HT 9KN 则 1 4GA HT 1 4 0 647 103 0 30 0 18 0 0035 0 05 9 4 g t 3 24KN 精品文档 39欢迎下载 Np min N0 0 2 167 46 167 5 66 99KN 43 24 KN 满足要求 五 轻型桥墩配筋计算 按构造配 五 轻型桥墩配筋计算 按构造配 一 一 设计资料 设计资料 墩柱采用 C30 混凝土浇注 盖梁采用 C40 混凝土 系梁采用 C25 混凝土 精品文档 40欢迎下载 二 二 盖梁配筋 盖梁配筋 按要求取配筋率 0 45 0 45 1 65 280 0 265 f f sd td 45 0 min 所需钢筋截面面积 2 8 3370 265 0 2201100 1200 mm AS 取 箍筋间距 S 15d 15 25 1 376 5mm 取 S 350mm 2210 三 三 墩柱配筋 墩柱配筋 按要求取配筋率为 0 265 墩柱截面3 14 A mm 22 785000 500 所需钢筋截面面积 mmA A S 2 4710 6 0785000 取 箍筋间距 S 15d 15 28 4 426mm 取 S 400mm2510 距端顶 400mm 内 S 取 100mm 四 四 系梁配筋 系梁配筋 按要求取配筋率 0 45 0 45 1 23 280 0 2 f f sd td 45 0 min 所需钢筋截面面积 2 1216 2 0 220800 800 mm AS 取 箍筋间距 S 15d 15 20 5 307 5mm 取 S 300mm 186 一 桥台设计计算 精品文档 41欢迎下载 1 4 1 4 50 40 300 200215 325 125 25 30 10 215200 10 117 5 17 5 1 4 1 4 100 150310 500 150 500 310 40 10 50 40 似似 本设计桥台采用重力式 U 形桥台 台身高 5m 前墙顶宽 0 4m 背坡 4 1 侧墙顶宽 0 4m 前坡直立 背坡 4 1 基 础为双层刚性扩大基础 每层厚 0 8m 顺桥向襟边为 30cm 内 侧 20cm 外侧 横桥向襟边 20cm 上层基础平面尺寸为 415cm 890 下层基础平面尺寸 535 930 铺装层平均 厚按 11 计入 1 截面几何尺寸 1 台身底面 面积 A 4 15 8 5 2 0 5 0 25 275m2 形心位置 4 15 8 5 4 15 2 2 5 2 0 2 XC 25 275 2 5m 4 15 2 5 1 65m Xc 惯性矩为 15 4 5 8 12 5 8 15 4 3 Ic m00 5765 1 2 15 4 2 精品文档 42欢迎下载 2 基础底面 面积 A 9 3 5 35 49 755 惯性矩 mIC 43 68 1183 9 12 1 35 5 m w 2 2 36 44 6 3 9 35 5 核心半径 5 35 6 0 892 2 外力计算 采用第二种活载布置 即台后破坏棱体上布置车辆荷载 温度下降并考虑台后土侧压力 1 台后主动土侧压力 土压力系数计算 2 1 H B 2 E 土 3 18kN m H B m 土计算土层高度 桥台计算宽度取9 222 222 sin sin cos coscos cos cos 35 arctg1 25 5 14 036 17 5 0 2 sin52 5 sin35 cos 49 036 cos 14 036 cos3 464 cos3 464 cos 14 036 0 161 1 1 台后破坏棱体长度 tgtgtgctgtgctg 35 17 5 14 036 66 536 08 65 036 14536 66536 6635536 66 4647 0 故 tgtgtgctgtgctg 精品文档 43欢迎下载 则桥台底面以上破坏棱体长度 hcota 1 0 5 0 0 4647 1 0 1 3235m l0 基础底面以上破坏棱体长度 5 1 6 0 4647 0 6 1 0 2 667m l0 土侧压力 车辆及填土 1 桥台底面深度土压力 a 汽 20 级重车后轴作用在破坏棱体上 l B G h 0 0 m37 2 3235 1 185 8 2240 E BHhH2 2 1 1 2 18 5 0 5 0 2 2 37 8 5 0 161 599 81KN 作用点距台底 2 072m hH hHH C 2 3 3 b 挂 100 作用在破坏棱体上 2 47m E l B G h 0 0 BHhH 2 2 1 612 13KN 作用点距台底 2 08m hH hHH C 2 3 3 2 基础底面处压力 a 汽 20 级作用在破坏棱体上 1 18m E l B G h 0 0 BHhH 2 2 1 728 35KN 精品文档 44欢迎下载 作用点距台底 2 49m hH hHH C 2 3 3 b 挂 100 级作用在破坏棱体上 1 23m E l B G h 0 0 BHhH 2 2 1 736 48KN 作用点距台底 2 50m hH hHH C 2 3 3 3 垂直力计算 见下表 荷载名称 垂直 力 kN 对 C 点 力臂 m 力矩 kN m 对 D 点 力臂 m 力矩 kN m 台帽 512 3117 31 87595 625 背墙 1 1531 85283 051 425218 025 背墙 2 32 641 858 7521 375 1464 88 3 背墙 3 569 162 051166 7781 625924 885 前墙 侧墙 尾墙 877 5 0 65 570 375 1 075 943 313 精品文档 45欢迎下载 填料 1828 13 0 65 1188 281 1 075 1965 23 基础 1800 72 上部结构 重力 857 332 392049 0191 9651593 25 ECy 313 72 2 61 818 809 3 035 952 140 土压力 汽 填土 EDy 380 95 3 41 1299 040 3 835 1460 94 ECy 320 16 2 62 838 819 3 045 974 887 土压力 挂 填土 EDy 385 20 3 41 1313 53 3 835 1477 24 3 水平力计算 见下表 荷载名称 水平力 kN 对 C 点 力臂 m 力矩 kN m 对 D 点 力臂 m 力矩 kN m 支摩阻力 166 383 10515 7784 70781 986 土压力 汽 填土 ECx 511 232 071058 25 土压