高层建筑结构设计课程作业

土木建筑学院课程设计（论文）计算书课程名称桥梁工程课程设计设计题目装配式钢筋混凝土简直T型梁桥上部结构设计专业土木工程班级20081设计人任常杰指导教师张征山东科技大学土木建筑学院2011年7月4日课程设计任务书专业（方向）土木工程班级20081学生姓名任常杰学号200801020919一、课程设计题目装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计原始资料1标准跨径为25M，计算跨径为245M，预制梁长为2496M；2桥面净宽净7M（车行道）2075M（人行道）；3设计荷载公路级，人群30KN/M2,每侧栏杆及人行道的重量按50KN/M2计；4材料混凝土主梁选用C30，铺装层选用C25；钢筋直径12时采用HRB335，直径12时采用R235；5材料容重水泥砼23KN/M2；钢筋砼25KN/M2；沥青砼21KN/M2二、设计应解决下列主要问题1横向荷载分布系数的计算；2主梁内力的计算；3行车道板的内力计算；4横隔梁的内力计算；5支座的计算。三、设计图纸1桥梁总体布置图；2主梁纵横断面布置图；3桥面构造横截面图。四、命题发出日期2011620设计应完成日期2011624设计指导人（签章）系主任（签章）日期年月日指导教师对课程设计评语指导教师（签章）系主任（签章）日期年月日山东科技大学土木建筑学院课程设计摘要桥梁工程作为公路交通和铁路交通中的一个重要组成部分，是道路跨越障碍物的主要结构。同时，也是解决城市交通用地不足的有效方式。本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计。主要包括横向荷载分布系数的计算，主梁内力的计算，行车道板的计算，横隔梁内力的计算还有支座的计算。装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算是一个比较复杂的过程，桥梁作为交通要塞其安全性必须要有保证，在设计之前就要充分估计其界面，在梁高上可以采用保守的方式结合经验进行初步拟定，主梁的高度左右整个桥梁的设计，所以主梁截面的合理估计很重要，横向荷载分布系数采用偏心压力法求解，有了横向荷载分布系数才能正确计算出作用在主梁上的作用效应，得到了各种荷载组合后的作用效应，进而运用极限状态设计原理对主梁进行配筋，并验算。验算包括主梁截面承载力的验算，裂缝宽度验算，挠度的验算。横隔梁的计算，跟主梁的计算差不多。在计算过程中，一定要遵循一个原则，就是一步一验算，每计算完一步都要进行验算，这样可以及时发现问题所在。关键词T型梁桥；主梁；横隔梁；行车道板；支座山东科技大学土木建筑学院课程设计目录1工程简介（1）2设计任务（1）3设计原始资料（1）4主梁的计算（3）（一）主梁的荷载横向分布系数（3）（二）作用效应计算（6）（三）持久张狂承载能力极限状态下截面设计、配筋于验算（12）（四）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算（22）（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算（23）5横隔梁的计算（26）（一）横隔梁内力计算山东科技大学土木建筑学院课程设计（26）（二）横隔梁截面配筋与验算（28）（三）横隔梁剪力效应计算及配筋设计（30）（四）横梁接头钢板及焊缝计算（31）6行车道板的计算（34）7支座计算（38）总结（41）参考文献（42）山东科技大学土木建筑学院课程设计第1页共49页1工程简介本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的设计，主要包括横向荷载分布系数的计算，主梁内力的计算，行车道板的计算，横隔梁内力的计算还有支座的计算。装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算是一个比较复杂的过程，桥梁作为交通要塞其安全性必须要有保证，在设计之前就要充分估计其界面，在梁高上可以采用保守的方式结合经验进行初步拟定，主梁的高度左右整个桥梁的设计，所以主梁截面的合理估计很重要，横向荷载分布系数采用偏心压力法求解，有了横向荷载分布系数才能正确计算出作用在主梁上的作用效应，得到了各种荷载组合后的作用效应，进而运用极限状态设计原理对主梁进行配筋，并验算。验算包括主梁截面承载力的验算，裂缝宽度验算，挠度的验算。还需要进行横隔梁的计算，行车道板的计算，以及支座的计算。2设计任务1横向荷载分布系数的计算；2主梁内力的计算；3行车道板内力的计算；4横隔梁的内力计算；5支座的计算。6桥梁设计图的绘制，包括桥梁总体布置图，主梁纵、横断面布置图，桥面构造横截面图。3设计原始资料1桥面净空净7M2075M人行道2主梁跨径和全长标准跨径2500M（墩中心距离）BL计算跨径245M（支座中心线距离）主梁全长2496M（主梁预制长度）全L3设计荷载公路级，人群荷载3KN/。4材料山东科技大学土木建筑学院课程设计第2页共49页混凝土主梁选用C30，铺装层选用C25；钢筋直径12时采用HRB335，直径12时采用R235。5计算方法极限状态法。6结构尺寸如图31所示，全面段五片主梁，设五根横隔梁。7设计依据（1）公路桥涵设计通用规范（JTG2004），简称桥规；（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD622004），简称公预规；（3）公路桥涵地基及基础设计规范（JTJ02485），简称基规。图31（尺寸单位CM）山东科技大学土木建筑学院课程设计第3页共49页4主梁的计算（一）主梁的荷载横向分布系数主梁的截面尺寸及参数见表41主梁截面尺寸及参数表41截面尺寸/CM平均板厚H1重心位置AX惯性矩IX翼板宽160端部8翼板厚根部14梁高160肋板厚1811538117806721跨中荷载弯矩横向分布系数偏心压力法此桥在跨度内设置有横隔梁，具有强大的横向刚性连接，且结构的长宽比为2461509BL故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数MC。本桥梁各根主梁的横截面积均相等，梁数N5，梁间距为160M，则25423215AAI2222605160160M由公式4141NIIKKIA12计算各梁在1号梁和5号梁处得影响线竖标值和。如下K5山东科技大学土木建筑学院课程设计第4页共49页1号梁60253120653152号梁421253号梁06533206313由于该桥梁1号主梁和5号主梁对称分布，2号主梁和4号主梁对称分布，故4号主梁和5号主梁的影响线省略不算。由公式（42）计算各梁影响线零点位置（42）NIIAE121号梁零点位置62351E841EE2号梁零点位置2622A3号梁影响线为水平线，无零点位置。各梁影响线及其荷载分布如图41所示。各梁影响线横向荷载分布系数由公式（43）和公式（44）可得（43）4321QIQIIIECQIXXAM（44）1RIIECRI式中分别为各主梁的汽车荷载、人群荷载到零点的位置。其值由14321,RIQIQIXX图41可得。1号梁跨中横向荷载分布系数538018264021CQM7581R2号梁跨中横向荷载分布系数4690314602CQ754RM3号梁跨中横向荷载分布系数213CQ0R山东科技大学土木建筑学院课程设计第5页共49页2梁端剪力横向荷载分布系数计算杠杆原理法计算图示，如图（42）山东科技大学土木建筑学院课程设计第6页共49页梁端横向荷载分布系数计算1号主梁梁端横向荷载分布系数43807521OQM261R2号主梁梁端横向荷载分布系数502OQ42167RM3号主梁梁端横向荷载分布系数59418023OQR（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，计算表见表42构件名构建简图尺寸（尺寸单位CM）单元构件体积及算式重度（KN/M3）每延米重力（KN/M3）主梁1601602071（160（008014）/2）044425111横隔梁中梁|边梁109016015/22071624500584109016015/207162450029225054825146029225073桥面铺装沥青混凝土0021600032混凝土垫层00916001442123003221067201442333123984人行道设计资料中已给出50KN/M，将其平均分布到五个梁上502520KN/M表42山东科技大学土木建筑学院课程设计第7页共49页各梁的永久荷载汇总于表43各梁永久荷载表43梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1（5）11100732003984178142（4）111014620039841854431110146200398418544（2）永久作用效应计算影响线面积计算见表44影响线面积计算表44项目计算面积影响线面积0M1/20L/4L/22452/87503M1/403L/16L/232452/325627Q1/200剪力时01/2L/21/2L/8306Q00L/21225永久作用效应计算表见表45永久作用效应计算表表45M1/2（KNM）M1/4（KNM）Q0（KNM）梁号Q0Q0Q0Q0Q0Q01（5）178147503133661178145627100246178141225218222（4）18544750313913818544562710435318544122522716318544750313913818544562710435318544122522716山东科技大学土木建筑学院课程设计第8页共49页2可变作用效应（1）汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为1389/01/3GGMC（45）62547865242021HZEILFC介于15HZ和14HZ之间，按桥规432条规定，冲击系数按照公式（46）计算（46）259017LN1760F公路级均布荷载，集中荷载及其影响线面积（表46）KQKP按照桥规431条规定,公路级车道荷载按照公路级车道荷载的075倍采用，即均布荷载，。MNK/875NK5193公路级及其影响线面积0表表46项目顶点位置QK（KN/）PKKN0M1/2L/2处787519357503M1/4L/4处787519355627Q0支点处787519351225Q1/2L/2处78751935306可变作用（人群）（每延米）人PMKN/25703人（3）可变作用效应（弯矩）计算（表47表49）汽车荷载公路级产生的弯矩（KNM）表47梁号内力MCQ1QK0PKYK弯矩效应M1/20538750361251199081（5）M1/405385627459489934M1/20469750361251045302（4）M1/404695627459478400M1/20475036125891513M1/40412549787556271935459466866山东科技大学土木建筑学院课程设计第9页共49页人群产生的弯矩KNM表48梁号内力MCRQ人0弯矩效应M1/206842257503115471（5）M1/4068422556278660M1/20442225750374622（4）M1/4044222556275596M1/204225750367533M1/40422556275065基本荷载组合按桥规416条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为永久荷载作用分项系数；21GI汽车荷载作用分项系数；4Q人群荷载作用分项系数。1J弯矩组合表见表49。弯矩基本组合表（单位KNM）表49梁号内力永久荷载SGIK人群SQJK汽车SQ1K0GIQJQ1C0GISQIKCQJSQJKQ1SQ1KM1/2133661115471199083411971（5）M1/4100246866089934255902M1/213913874621045303216642（4）M1/4104353559678400241252M1/21391386753891512993403M1/41043535065668661012141408224509注0桥梁结构重要性系数，本例取010。C与其它可变荷载作用效应的组合系数，本例取C08。（4）可变荷载剪力效应计算计算可变荷载剪力效应应计入横向荷载分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两M步进行，先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系CM数并考虑支点至为直线变化来计算支点剪力效应。剪力计算时，按照桥规OM4/L431条规定，集中荷载标准值需要乘以12的系数。KP山东科技大学土木建筑学院课程设计第10页共49页跨中剪力的计算（见表410表411）2/1V公路级产生的跨中剪力V1/2表410梁号内力1QK0PKYK弯矩效应1（5）V1/2053894672（4）V1/2049687283V1/205125497875306252322058798人群荷载产生的跨中剪力（KN）表411梁号内力P0弯矩效应1（5）V1/206844712（4）V1/204423053V1/20422530625276支点剪力的计算（见表412表414）0计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为A支点处按杠杆法计算的；OMB按跨中弯矩的横向荷载分布系数（同前）4/L/3LCMC支点处在和之间按照直线变化（图43）OC山东科技大学土木建筑学院课程设计第11页共49页汽车荷载产生的支点剪力效应计算式为（47）KOQBKAKCQOPMMQ1式中，；LA243L，；1LABLB。COABMLM32人群荷载产生的支点剪力效应计算式为（48）BRARCOPQ式中参数与公式（47）中意义相同。汽车荷载作用下如图43所示，计算结果如表412所示。汽车荷载产生的支点剪力效应计算表（单位KN）表412梁号1QKPKMCQMOQMBLABLAB剪力效应1（5）053804380486170432（4）0469050485147043125497875232204059405012496196852877647217427人群荷载所用如图44所示，计算结果如表413所示。山东科技大学土木建筑学院课程设计第12页共49页人群荷载产生的支点剪力效应（单位KN）表413梁号PRMCRMORMBAB剪力效应1（5）06841442107823392（4）04420021299732250400192776472902剪力效应组合如表414剪力效应组合表（单位KN）表412梁号剪力效应永久荷载人群汽车0GISQIKCQJSQJKQ1SQ1KV02182233917043526661V1/20471946721114V0227299714704527742V1/20305872812560V0227290217427526683V1/20276879812626注0桥梁结构重要性系数，本例取010。C与其它可变荷载作用效应的组合系数，本例取C08。（三）持久张狂承载能力极限状态下截面设计、配筋于验算1配置主筋由弯矩基本组合表412可知，1号梁值最大，考虑施工方便，偏安全地一律按1DM号梁计算弯矩进行配筋。主梁尺寸图如图45。设钢筋净保护层为3，钢筋重心到底边距离，则主梁的有效高度CMA50。CMAH5149060已知1号梁跨中弯矩，按下式确定T型梁类型。KND73054910581230FFCDHBMKNMMKD7374由此，确定按第一类T型梁计算。（49）20XHBFMCD山东科技大学土木建筑学院课程设计第13页共49页249518013974X解得。按公预规523条CMX109（410）XBFAFCDSD2310498205183MS选用1032和220钢筋2264CCAS钢筋布置如图45所示，钢筋重心位置为Y（411）GIIGAY/CM3904851230512351403814531实际有效高度CMYAH749600按公预规9112要求，含筋率满足规范要求（412）20371458/2/0BAFS2持久状况截面承载能力极限状态计算山东科技大学土木建筑学院课程设计第14页共49页按截面实际配筋值计算受压区高度为X（413）CMBFAXFCDS145813/20586/截面抗弯极限状态承载力为（414）20HXBFMFCD2104715813MKNKN9340满足规范要求。3根据斜截面抗剪承载力进行斜筋配置由表412可知，支点剪力效应以2号梁为最大，为偏安全设计，一律用2号梁数值。跨中剪力效应以1号梁最大，一律以1号梁为准。KNVDO7452L12假定有232通过支点。按公预规9310条的构造要求CMA73452HO2160根据公预规529条规定，构造要求满足（415）OKCUDBFV,301571528031500,HKNK74278按公预规5210条规定4167152803910510523OTDBHFK7429介乎两者之间应进行持久状况斜截面抗剪极限状态承载力计算。（1）斜截面配筋的计算图示。按公预规526条与5211条规定最大剪力取用距支座中心（梁高一半）处截面的数值，其中混凝土与箍筋共2H山东科技大学土木建筑学院课程设计第15页共49页同承担不小于60，弯起钢筋（按45弯起）承担不大于40；计算第一排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时，取用距支座中心处由弯起钢2H筋承担的那部分剪力值；计算以后每一排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。弯起钢筋配置计算图示如图46所示由内插可得距梁高H/2处得剪力效应为2HDV其中,06572KNHDDHK4360KHDS842相应各排弯起钢筋位置与承担剪力值见表413相应各排弯起钢筋位置、承担剪力以及钢筋面积表413斜筋排次弯起点距支座中心距离M承担的剪力值KN钢筋型号钢筋面积2MSBA钢筋计算面积2SBA11502028232160861365152300184731608612434534501459816086982634600107223216086721755750684706280460866900297116402020007山东科技大学土木建筑学院课程设计第16页共49页（2）各派弯起钢筋的计算，按公预规527条规定，与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力按下式计算KN（417）SSBDSBAFVIN107530式中弯起钢筋的抗拉设计强度（MPA）；SDF在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋的总面积（）；SBA2M弯起钢筋与构建纵向轴线的夹角。S已知本设计中用，故相应于各排弯起钢筋的面积按下式计算MPAFSD28045S（418）SSBSBFVAIN10753式中。14857028IN10753SSBF每排弯起钢筋的计算面积及配筋面积见表413。在近跨中处，增设辅助斜筋，。按公预规5211条规定，16226MASB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外，2/0H本设计满足要求。（3）主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载能力校核计算每一弯起钢筋的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，其钢筋的重心亦应不同，则有效高度大小0H不同。此处系估算，可用同一数值，其影响不会很大。钢筋的抵抗弯矩为321M（419）2011XHAFS210471038MKN25640钢筋的抵抗弯矩为20MMKN96241047102586203山东科技大学土木建筑学院课程设计第17页共49页跨中截面的钢筋抵抗弯矩为MMKN673421047105286203全梁抗弯承载力校核见图474箍筋配置按公预规5211条规定，箍筋间距的计算公式为（420）200,62310DSVKCUVVBHFAPS式中异形弯矩影响系数，取；11受压翼缘的影响系数，取；33距支座中心处界面上的计算剪力；DV斜截面内纵向受拉主筋的配筋率，；P10P同一截面上古今的总截面面积（）；SVA箍筋的抗拉设计强度；SF混凝土和钢筋的剪力分担系数，取。60选用双肢箍筋，则面积；距支座中心82MPAFRSVMP195,232061CMASV处的主筋为，/0H2086CAGDH75/30山东科技大学土木建筑学院课程设计第18页共49页；，计算剪力。代入公式（420），可得3107655760PKNVD7452226274501751809632VSM64选用。SV20根据公预规9313条规定，在支座中心向跨径方向长度不小于1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30M处，82，其余地方箍筋间距为20CMSV10则配箍率分别为BSAVSV/当时CV05618/BSAVSV当时CMSV20280/VSV均大于规范规定的最小配箍率R235钢筋不小于018的要求。5斜截面抗剪承载能力验算按公预规526条规定，斜截面抗剪强度验算位置为（1）距支座中心H/2处截面；（2）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面；（3）锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面；（4）箍筋数量或间距有改变处得截面；（5）受弯构件腹板宽度改变处截面。据此，本设计斜截面抗剪强度的验算截面如图48所示。既有斜截面处荷载作用效应表414截面至支座距离（M）KNVDMKND110850706431122154889778443330450211466544454114420463山东科技大学土木建筑学院课程设计第19页共49页556037267252386675333902899077902951431718斜截面处荷载作用效应如表414所示。按公预规227条规定受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时，器械截面抗剪强度验算公式为（421）SBCOV（422）SSD3SBIN1075AFV（423）SVKCU,O31CS62H4FP）（式中，斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力设计值（KN）CSV与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力设计值（KN）SB斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积（MM2）SA斜截面水平投影长度C按下式计算06MH式中斜截面受压端正截面处得剪跨比，当M3时，取M3M0VM为了简化计算可近似取为（可用平均值），即C0HO山东科技大学土木建筑学院课程设计第20页共49页CMC4851274215由C值可内插求得各个截面顶端处得最大剪力和相应的弯矩。按公预规取，。013斜截面11斜截面截割两组弯起钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为21845183201P6BS/VSVA1950630291548045013CS1）（VKN23KNVSB47318731SC065026425斜截面22斜截面截割一组纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为3590481601P2BS/VSVA1950283590691548045013CS2）（VKN38KNVSB782732SC94863185斜截面33斜截面截割一组纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为2590481601P2BS/VSVA1950283590691548045013CS3）（VKN8山东科技大学土木建筑学院课程设计第21页共49页KNVSB832706182075033SC145938斜截面44斜截面截割一组纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为32590481601P2BS/VSVA195028359069518045013CS4）（VKN38KNSB28782734VSC41963185斜截面55斜截面截割一组纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为202304851601PBS/VSVA19502832069518045013CS5）（VKN3KNVSB49728735SC63254941斜截面66斜截面截割一组纵向钢筋，则纵向受拉钢筋的配筋百分率为150481201PBS/VSVA1950283150629580145013CS6）（VKN37KNVSB974736山东科技大学土木建筑学院课程设计第22页共49页KNVSBC931497654376斜截面77斜截面不截割纵向弯起钢筋，则弯起钢筋的配筋百分率为,0P280BS/VSVA195028369154845013CS7）（VKN3,7SBKNKVSBC49513076持久状况斜截面抗弯极限承载能力极限状态验算钢筋混凝土斜截面抗弯承载能力不足而破坏的原因，主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成的。根据设计经验，如果纵向受拉钢筋与弯起钢筋在构造上注意按规范构造要求配置，斜截面抗弯承载能力可以得到保证而不必进行验算。（四）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算按公预规643条的规定，最大裂缝宽度按下式计算（424）MECW）（1028D3S321FK式中钢筋表面形状系数，取10；1C作用长期效应影响系数，长期荷载作用时，其中2SLNC/5012为按作用长期效应组合下的内力和为短期效应组合下的内力；LNSN与构件受力性质有关的系数，取10；3C纵向受拉钢筋直径，取；DMD32纵向受拉钢筋配筋率，代入后FISHBA0/0211867145876受拉钢筋在使用荷载作用下的应力，按公预规644条公式计算S（425）OSSH870AM取1号梁的弯矩效应组合短期效应组合山东科技大学土木建筑学院课程设计第23页共49页（426）N1JJKM1IIKSQGSMK2K107QGMM94N5908736长期效应组合（427）N1JJK2M1IIKLQGSK2K10QG4386754089463选短期组合时，钢筋应力16728040HAMSSMKN41524061293851SLC钢筋的弹性模量，对HRB335钢筋，20MPA，代入后可得到SESE5MW201830218310257406184FK满足公预规642条“在一般正常大气条件下，钢筋混凝土受弯构件不超过最大裂缝宽度的要求”。但是，还应满足公预规938条规定，在梁腹高的两侧设置直径为的纵向防裂钢筋，以防止产生裂缝。若用，则86810，介乎000120002之间，2035CMAS7168/035/BHAS可行。（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算按公预规651条和652条规定（428）CR02SR2SCR01BMB）（OTKCRFW0/2SPAFTK1MEC43山东科技大学土木建筑学院课程设计第24页共49页式中全截面换算截面重心轴以上部分对重心轴的面积矩。OS换算截面中性轴距T梁顶面的距离。按下式求解XX（429）02102HNATXBXBS代入后07145286718602X化简04732X解方程得MC821037810372/103781060S3M全截面对中心轴的惯性矩（见表41）40781I全截面抗裂边缘弹性地抗矩27100010378/MXHIW2126/270WSNFMTKCR8005401781为开裂截面弯矩，按下式计算CRI（430）313120TXBXHNAISCR代入后3321078106786078148657CRI09315104293103CRCRIEB00037782595MNKNMS9104山东科技大学土木建筑学院课程设计第25页共49页CR02SR2SCR01BMB）（1529829815063704105437）（215068MN根据上述计算结果，结构的自重弯矩为。公路级可变荷载MKN63；，跨中横向分布系数；人群荷载KQK/7KPK935380，跨中横向分布系数为。25人840永久作用M093106824513548220BLMFGA可变作用（汽车）（431）LPQFKKA48353011593159430682453620707M48213可变作用（人群）（432）MBLQFKA2591384501式中作用短期效应组合的频遇值系数，对汽车，对人群。170101根据公预规653条规定，当采用C40一下混凝土时，挠度长期增长系数，施工中科通过预拱度消除永久作用挠度，则60，符合规范要求。MMF8406/251680413MAX山东科技大学土木建筑学院课程设计第26页共49页5横隔梁的计算（一）横隔梁内力计算偏心压力法1横隔梁的内力影响线通常横隔梁的弯矩在靠近桥中线的截面较大，剪力则在靠近桥两侧边缘处的截面较大。所以，一般可以只求3号梁处和2号与3号主梁之间截面的弯矩，以及1号主梁右侧和2号主梁右侧等截面的剪力。图51示出了按偏心压力法计算的横隔梁支撑反力R、弯矩M和剪力Q影响线。各影响线在1号梁和5号梁的竖标值计算如下3号梁弯矩影响线64022113DDM552、3号梁之间弯矩影响线6405121132D8055DM山东科技大学土木建筑学院课程设计第27页共49页1号梁右侧剪力影响线4011右Q25右2号梁右侧剪力影响线121右Q0255右2、3号梁之间剪力影响线113右Q2552右2作用在横隔梁上的计算荷载对于跨中横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重外，前后的轮重对它也有影响，在计算中可假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传布，如图52所示。因此纵向一行车轮轮重分布给该梁的计算荷载为（51）IOQYP21式中轴重，应注意将加重车的重轴布置在与计算的横隔梁上；IP对于所计算的横隔梁按杠杆原理计算的纵向何在影响线竖标值。IY对于均布人群荷载，其计算荷载相应为（52）AORORLPP式中相应为一侧人行道每延米的人群荷载；ORP对应于人群荷载范围的影响线面积；R横隔梁的间距。AL由公式（51）可纵向一行车轮荷载对中横隔梁的计算荷载为山东科技大学土木建筑学院课程设计第28页共49页KNPOQ7190142由公式（52）可得人群荷载对中横隔梁的计算荷载为OR853截面内力计算内力计算公式为（53）PS1由公式（53）计算得出可能不利位置内力值，见表51横隔梁内力计算表表51荷载作用（KN）内力名称截面1汽车人内力值12549102001197715331QMMKN1254912100119771818612549036001197754111254900400119776011954010912132人K1825010911991右1254905375119778079右1254905310119777981QN1254903810119775726弯矩组合因为横梁弯矩影响线的正负面积很接近，并且系预制架设，荷载绝大部分不产生内力，故组合时不计入恒载内力。按桥规416条，荷载安全系数采用如下MKNMQ60425814负弯矩组合Q871341人故横隔梁内力正弯矩由汽车荷载控制MKN6425负弯矩由人车荷载控制M8710（二）横隔梁截面配筋与验算1正弯矩配筋把铺装层折算3计入截面，则横隔梁翼板有效宽度为（图53）1/3跨径640/3213（）山东科技大学土木建筑学院课程设计第29页共49页CMHBN1834215按规范要求取小者，即，暂取B8，则。A830按公预规522条规定（54）00XHBFMCD310283162540185X解方程，得到CM0由公式（55）得FCDSDHBFAF280/318SA722104（）722CM2选用，。184210CAG此时，A385CMH7143820X1/72，满足要求。CMH09671450验算截面抗弯承载力（56）200XHBFMFCD20134713813MKNMMKNJ57252负弯矩配筋（图54）山东科技大学土木建筑学院课程设计第30页共49页取3，1203117（）。AH由公式（54）得X217508631502X解方程，得到CM42263106328/041583CAG选用，则1622S此时CMX45183/0428验算截面抗弯承载能力207130DMMKNMMKNJ8156928横隔梁正截面含筋率29071504481832均大于公预规9112条规定的受拉钢筋最小配筋率020（三）横隔梁剪力效应计算及配筋设计横隔梁主要截面处得剪力影响线如图51，影响线竖标值计算见本章第一节内力影响线的计算。主要截面剪力值见表51。经过比较1号梁位处的剪力为最大。KNVD7980MAX考虑汽车组合系数，并提高系数为140，则取用的剪力效应值为D3MAX按公预规5295210条规定抗剪承载力验算要求山东科技大学土木建筑学院课程设计第31页共49页KNBHFVKCUD481915030511050,30TD72计算剪力效应，小于两者。按公预规5211条规定，可KND30按构造配箍筋。选用双肢，则配箍率8MSV2，满足规定的构造要求。MIN35015/06/KVSVBA（四）横梁接头钢板及焊缝计算1主筋与接头钢筋的焊缝长度C值的计算采用16锰钢板，班后12，焊缝高度可取用8，双面焊。按规范规定，贴角焊缝最小厚度8。已知HRB335钢筋280MPA，取S120MPA，则焊缝长度C为钢板焊254CMAS（57）CMCS738014焊2斜拉钢筋面积计算并确定其锚固长度值L横向接头处剪力假定有上下两个接头平均分摊，各负担一半，并计入剪力集中的影响而乘以140系数。以1号梁右侧的横梁接头处得为最大。DVKN79802/1MAX右OQDPV斜筋所承受的斜拉力Z4AXD选用，3142CM2，则20SAMPAPASS2805409873考虑到其上有铺装层与连接盖板等，强度是充分的。斜拉钢筋的锚固长度为L，178MPA粘粘SSDAL4/粘CM78120L3选用街头钢板尺寸山东科技大学土木建筑学院课程设计第32页共49页从计算上看，需要的钢板尺寸不大，但为了满足构造要求，选用尺寸为70MM12MM190MM的钢板，如图55所示。4接头盖板计算（1）盖板强度计算拟选用4块60MM12MM160MM16锰钢板为接头盖板，横梁内主筋和斜筋面积总和为23142425451644（CM2）SA4块钢板的总面积46122880CM2，因SA为钢板的容许应力高于钢筋的容许应力，故钢板的强度可靠。钢板的构造示意见图56。（2）盖板的焊缝计算为了便于计算，做下述假定横梁接头处最大弯矩和剪力同时发生；按等强度原理，即假定主钢筋充足；荷载作用在横隔梁的数值平面内，横梁不发生扭转。这样，N42542828484（KN）；E20（CM）（钢筋重心与钢板重心的距离）；ME28448002569（KNM）。把剪力效应移至钢板中心处时K471MAXDV则有MN8105412DN产生的水平方向的剪应力（由8条焊缝共同承受）9384250ANH式中焊缝厚度（待求）。VD产生的垂直方向的剪应力4286QV组合弯矩（MDME）产生的扭转剪应力，可用近似公式计算山东科技大学土木建筑学院课程设计第33页共49页（59）0/IMRT式中MKN5178695EDRMC2856422BA（全部焊缝对形心O的极惯性矩）YXII0（略去三次方项）64221ABA186757221867025/40IMT（见图322）22SINCOSTVH总8514085395/26947812按规范规定，160MPA，即总，故总10CM58实际焊缝厚度为，满足要求。4721山东科技大学土木建筑学院课程设计第34页共49页6行车道板的计算（一）计算图式考虑到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固定和中间交接的板计算，见图61。（二）永久荷载及其效应1每延米板上的恒载G沥青混凝土面层G10021021042（KN/M）C25混凝土垫层G20091023207（KN/M）T梁翼缘板自重G30111025275（KN/M）每延米跨宽板恒载合计2永久荷载产生的效应弯矩MKN32128061452AHM剪力7BGLVAH3可变荷载产生的效应公路级以重车后轮作用于铰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。如图62。按照桥规431条后车轮着地宽度及长度为2B2AM0B602顺行车向轮压分布宽度MHA4121垂直行车方向轮压分布宽度B8206021荷载作用于悬臂根部的有效宽度山东科技大学土木建筑学院课程设计第35页共49页MLA24371042041单轮时LA801按照桥规432条规定，局部加载冲击系数13。作用于每延米板宽条上的弯矩为（61）24110BLAPMAPMKN05487235单个车轮时120841AP取最大值MKN5APM作用于每延米宽半条上的剪力为082437142APVAP4基本组合按桥规416条。恒汽MKN2510413242APAHM78371HVV故行车道板的设计作用效应为MKN251A7843V（三）截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度14，净保护层2。若选用钢筋，则有效高度HA12为0HM40601420DA山东科技大学土木建筑学院课程设计第36页共49页按公预规522条200XHBFMC145验算055011400627（M）00145（M）HJGX按公预规522条规定（62）BFAFFCDSD80/1450813S257M查有关板宽1M内钢筋截面与间距表，当选用钢筋时，需要钢筋间距为15时，此时所提供的钢筋面积为22C1574GA按公预规529条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即1043105100,3BHFVKCUJ满足要求）78458NVJ按公预规5210条10439105023BHFVTDJK78479故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋。板内分布钢筋用，间距取25。8承载能力验算XBFAFFCDSDM0153813/075428/FCDS山东科技大学土木建筑学院课程设计第37页共49页20XHBFMFCDMKN45201324153813K5MKN29DAJM承载能力满足要求。山东科技大学土木建筑学院课程设计第38页共49页7支座计算采用板式橡胶支座，其设计按公预规84条要求进行。（一）橡胶支座的平面尺寸有橡胶板的抗拉强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。对橡胶板应满足（71）JJABN若选定支座平面尺寸，则支座形状系数