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文档简介

1、目录1.方案比选3 1.1 设计原则3 1.2 方案设计3 1.3 方案选择62.设计要求及基本数据7 2.1 设计要求和数据73.结构计算7 3.1 主拱圈截面要素及尺寸拟定7 3.2 拱轴系数的确定9 3.2.1 上部结构设计9 3.2.2 上部恒载计算11 3.3 内力计算15 3.3.1 主拱圈内力计算15 3.3.2 桥面系计算19 3.3.3 盖梁计算28 3.3.4 立柱计算373.4 各结构的配筋计算及应力验算39 3.4.1 空心板配筋计算及应力验算392.4.2 盖梁配筋计算及应力验算443.4.3立柱配筋计算473.4.4 主拱圈配筋计算48 3.5 支座计算52 3.6

2、 桥台计算531.方案比选1.1桥梁设计原则1)适用性:满足车辆个人群的通行,即要满足基本的交通量问题。此外,除桥面交通量,桥下如果有过水量,桥下通行高度、通行量要求是,设计也需要考虑。并要求考虑到长久发展问题,即将未来交通量的增长考虑进去,保证增长后的交通量,持续发展还包括桥梁的修理、维护保养,设计都需要考虑到。2).安全与舒适性:在满足交通量的同时,还需要保证车辆、人群通行的舒适问题。桥面的竖向、横向震动要得到控制。安全问题在所有设计中都应放在第一位,桥面系需要有足够的承载力安全保障,桥下支撑结构同样需要验算各种受力问题。3).经济性:经济性包括施工难以程度,桥梁材料的消耗,建成后的后期维

3、修、保养费用,在设计中都需要考虑到。4).先进性:桥樑设计施工等都应劲量优先使用先进的设计、施工技术和理念。便于施工、架设。运用先进的施工技术还能够有效的减短施工周期,保证在短时间完成最优、最安全的设计工程。5).美观:建筑发展中美观也是一个必不可少的因素,桥梁设计需要考虑与周围景色的协调,保证整体的美观效果。1.2方案设计方案一:双塔三跨式斜拉桥 桥梁整体布置:9+32+9,全长50m,布置图见图。上部结构布置:桥面净宽7.5m+2×1.5m加上0.75m的人行道护栏,桥面横坡为双向2%。下部构造:采用钻孔灌注桩做主塔基础,每个主塔采用4根钻孔桩。主塔塔柱采用空心矩形截面,外壁厚度

4、取0.5m。双塔整体高度(承台以上)18m。方案桥梁特点概述:1.斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁组成,用若干高强的拉索将主梁斜拉在塔柱上,斜拉索使主梁受到一个压力和一个向上的弹性支承的反力,这就使得桥梁的跨越能力大大增强。2.梁体尺寸较小,桥梁的跨越能力较大。3.对桥下净空、桥面标高的限制少。4.桥体为多次超静定结构,设计计算复杂。5.施工时高空作业较多,且施工控制技术要求严格。6.美观方面:斜拉桥美观性很好,但跟当地地形搭配效果很差。7.质量要求严格,成本高。方案二: 上承式钢筋混凝土箱型拱桥。桥梁整体布置:拱桥采用5+40+5布置,中间布置40m跨径的箱型主拱,下部用钻孔桩支撑。起拱线以上外

5、侧水平段用搭板与道路连接。主拱:采用箱型截面,截面高度取1m。 桥面及铺装:采用装配式预应力混凝土空心板,40cm厚,长度为500cm。 下部结构:采用钻孔灌注桩,利用下部岩体支撑。方案桥梁特点概述:1.拱桥的跨越能力得到体现,主拱架设在两侧岩体上,充分利用地形。2.充分发挥圬工材料的抗压性能,构造简单,受力明确。3.拱桥有水平推力,对地基要求高。4.跨径较大时,自重大对稳定不利,本设计中,跨径较小,基础在岩体中,稳定性良好。方案三:简支梁拱组合式桥。(图1.3) 此桥下承式,无推力组合体系拱,跨径50m。拱肋采用钢筋混凝土,桥面设置风撑。 组合体系定为刚性系杆刚性拱,两端简支支撑在桥台上。方

6、案桥梁特点概述:1. 桥整体为外部静定结构,内部为高次超静定结构,主要承重构件除拱肋之外,还有加劲纵梁。2. 桥梁没有水平推力,对地基要求相对较低。3. 整体虽是简支桥梁结构,但跟拱组合之后的体系跨度得到提高。4. 无推力拱式组合体系可以很大程度的保证桥下净空要求。1.3方案选择经济角度来看,上承式拱桥经济性更好。斜拉桥构件材料种类要求多、质量要求高。简支梁拱体系的主拱相比之下需要更大的跨径,且两侧拱肋整体性保证要求高。结构受力角度分析,斜拉桥、简支梁拱组合式桥受力更为复杂。上承拱桥相比下受力简单明确,拱的弯矩、变形等相比之下小得多。 上承拱桥、斜拉桥对地基都要求较高,组合体系桥则对地基要求较

7、低。但此例中地基条件良好,地基要求高的缺点不明显。 拱桥耐久度良好,且维修养护费用低,相比斜拉桥,更加适合山区桥梁的特性。上承式拱桥相比梁拱组合体系桥优点更加明显。山区桥梁考虑到与周围的协调性,上承式拱桥更适合与山区协调搭配。综上所述,采用方案二:钢筋混凝土箱型拱桥。2.设计要求及基本数据2.1设计要求和数据2.1.1设计要求设计车速:40km/h。设计荷载:公路-级汽车荷载。人群荷载3.5kN/m2。桥面净宽:7.5+2×1.5米设计风速:5m/s桥面横坡:双向2%地震烈度:6度跨径为50m左右(本设计采用5+40+5,即主拱跨径40m,坐落于岩体上,两边采用两个5m搭板,下部设置

8、桩支撑)2.1.2材料选用及数据主拱和空心板为C40钢筋混凝土,拱顶实腹段采用20号片石混凝土,立柱等采用C35混凝土。钢筋混凝土1=25KN/m3混凝土2=24KN/m3片石混凝土3=23KN/m3沥青混凝土4=23KN/m33结构计算3.1主拱圈截面要素及尺寸拟定主拱圈采用箱型截面,采用悬链线。3.1.1主拱圈截面数据计算截面高度:h=l0100+=1.0m截面宽度:B=6×1.5=9.0m其他尺寸如图中所示截面积:A=9.0×1.0-12×0.7×0.65×0.1×2-12×0.59+0.73×0.10

9、15;2+0.72×0.65×6 =4.902m2由于截面为上下对称截面,所以:y上=0.5my下=0.5m计算截面惯性矩:IAx=7.2123×10-3m4IBx=69.043×10-3m4Ix=112×9.0×1.03-2×IAx-6×IBx=1.0432m4回转半径:=IxA=0.213m3.2拱轴系数的确定3.2.1上部结构设计假定m=2.24,得到以下数据:fl=18sinj=0.50431cosj=0.85357j=3017'32''计算跨径l=40m,计算失高f=5m拱脚截面的

10、投影坐标:x=Hsinj=0.50441y=Hcosj=0.86347将主拱匀分24等份,l=1.6667m主拱各处坐标求值见下表:截面号y1f(表值)y1Cos(表值)拱背坐标拱腹坐标01.000005.00000.863474.568275.4317410.8179294.086450.890993.764384.5231220.6594583.297420.914512.923083.8313130.5222842.611310.934272.226923.0913140.4044162.022510.950631.612772.6719150.3041401.527800.963971

11、.089772.0769160.2200001.100000.974660.281871.6723170.1507740.753800.983070.288771.3536180.0954560.477280.98952-0.000041.0235190.0532430.266210.99426-0.221010.77952100.0235210.117600.99750-0.323910.61345110.0058590.029290.99938-0.461010.53208120.0000000.000001.00000-0.500000.50000 腹孔初步布置与试算从主拱起拱线开始,向

12、跨中对称布置2组立柱,跨径5m,立柱截面尺寸为1m×0.7m,底梁纵向宽为1.0m。立柱中线高度计算(包括底梁与盖梁):高度h即为:对应点拱背坐标值+0.5m立柱中线高度计算表:项目X坐标K·tancos拱背h1号立柱15.50441.390680.614250.738212.22692.72042号立柱10.50441.015060.291840.909140.28190.78193号拱座5.50440.674270.057930.99183-0.22100.2790 腹孔设置的问题讨论与设置修改由高度计算表可得:立柱高度分别2.7204m及0.7819m。盖梁截面高度取

13、为1m,2号立柱处的高度0.7819m将不能够设置盖梁等结构。由此,初步设计的2号立柱改为横墙结构,去掉底梁与盖梁结构。纵向宽度取与立柱尺寸相同。3.2.2上部结构恒载计算空心板及桥面铺装计算:空心板空心板宽度取为99cm。空心板截面见下图:空心板截面积:A1=99×10+1280+99×5+1280+85×22+1280+85×3-2×92 =2873.22cm2空心板自重计算:g1=A11=7.43KN/m 桥面护栏护栏质量较混凝土很小,此处不计入人行道(布置如图)人行道截面尺寸图如下截面面积A2=150×20+2×10

14、×20=3400cm2双向人行道自重g2'=2×3400×10-4×25=17KN/m将荷载平摊到各主梁g2=17/10=1.7 KN/m 空心板铰接缝计算铰接缝的面积:A3=1×10+12×51+21+12×2215+21+12×3(15+21) =515cm2铰接缝自重:g3' =515×10-4×24=1.24KN/m平摊到各主梁上g3=1.24×9/10=1.12 KN/mG=g1+g2+g3=10.25KN/m底梁梁自重G1=225KN,盖梁自重G2=295.

15、313KN 立柱(横墙)的集中压力1#号立柱:立柱自重:G3=2.7204-1.0-0.8×1.0×0.7×3×25=43.155KNP1=G1+G2+G3=225+295.313+43.155=563.468KN2#好横墙:横墙自重:G4=0.7819×0.7×9.0×25=123.149KNP2=G4=123.149KN3#拱座:P3=G座=0.2790×0.7×9×25=43.943KN实腹部分:按二次抛物线类似估算重心横坐标X=3×(5.5044-0.35)4=3.8658左边

16、界高度h=0.25m换算成集中力P4=5.1544×0.253×9.0×23=88.91KN 拱轴系数验算:主拱自重:M1/4=0.12449×5.076×402×25×14=6319.1124KNMj=0.50945×5.076×402×25×14=25864.25KN集中力:M1/4=P2·0.5044+P3·4.4956+P4·6.1342=774.894KNM1/4=P1·4.4956+P2·10.5044+P3·14

17、.4956+P4·16.1342=5898.169KN最后计算弯矩:M1/4=6319.1124+774.894=7094.0064KNMj=25864.25+5898.169=31762.419KNy1/4f=M1/4Mj=0.223312m'+1+2=0.2233m'=2.073不符合理论值,需要重新计算 拱轴系数偏差的解决:仍然假定m=2.240,并结合实际情况,第一跨空心板左边从起拱线向左再移动0.35m(立柱截面宽度的一半)。对新方案重新计算荷载。由于m值同上,大部分数据相同,此处不再计算,下面只计算由方案改动造成的数据改变。新方案的立柱高度计算表:项目X坐

18、标K·Tancos拱背h1号立柱15.85441.405120.634210.748212.52693.02692号立柱10.85441.123410.301510.918140.31420.81423号拱座5.85440.693140.060410.99293-0.21910.2809新方案立柱计算:1#号立柱:立柱自重:G3=3.0269-1.0-0.8×1.0×0.7×3×25=64.41KNP1=G1+G2+G3=225+295.313+64.41=584.723KN2#好横墙:横墙自重:G4=0.8142×0.7×

19、9.0×25=128.237KNP2=G4=128.237KN3#拱座:P3=G座=0.2809×0.7×9×25=44.242KN实腹部分:按二次抛物线类似估算重心横坐标X=3×(5.8544-0.35)4=4.1283左边界高度h=0.27m换算成集中力P4=5.5044×0.273×9.0×23=102.547KN 拱轴系数验算:主拱自重:M1/4=0.12449×5.076×402×25×14=6319.1124KNMj=0.50945×5.076×

20、;402×25×14=25859.682KN集中力:M1/4=P2·0.8544+P3·4.1456+P4·5.8717=895.1KNMj=P1·4,1456+P2·10.8544+P3·14.1456+P4·15.8717=60.388KN最后计算弯矩:M14=6319.1124+895.1=7094.0064KNMj=25859.682+6069.388=31929.07KNy1/4f=M1/4Mj=0.2221812m'+1+2=0.22218m'=2.127m-m'=0.

21、1132.240-1.9882=0.126所以,由此确定拱轴系数m=2.2403.3内力计算3.3.1主拱圈内力计算弹性中心ys=表-3值·f =0.333431×8.1434=2.71526压缩系数w2=IA=0.08329w2f2=0.083298.14342=0.00125598u1=表()-9值×w2f2=11.1272×0.00125598=0.013976u=表()-11值×w2f2=9.18594×0.00125598=0.011537u11+u=0.0139761+0.011537=0.0138166主拱圈恒载内力计算

22、拱轴系数确定为2.240,实际拱轴系数并不是与拱轴线完全重合,存在偏差。本例中偏差较大,需要用“假载法”。最后求内力为弹性压缩假载内力加上不计假载的恒载内力之和。 本设计拱桥跨径40m,为较小跨径拱桥,设计中将只计算拱顶、拱脚、1/4截面这三个截面。其他截面可以用同样步骤计算,本设计不在考虑1/8及3/8截面的内力计算。求假载:M1/4+qxl232Mj+qxl28=0.220解得qx=2.7858KN/m不计入弹性压缩的假载内力:截面项目MmaxMminMmax+Mmin力臂力/力矩拱顶M0.00725-0.004560.00269l24.4561712.41499H0.069130.059

23、030.12816l2f26.0709172.623131/4面M0.00882-0.01047-0.00165l22.733337.61451H0.040350.087810.12816l2f26.0709172.62834拱脚M0.01994-0.014090.00585l29.6909326.99699H0.092420.035750.12817l2f26.0729572.63402V0.170670.329330.5l20.3504856.69238Mmax、Mmin值均为表()-14(59)值。计入弹性压缩的假载内力计算项目拱顶截面1/4截面拱脚截面sin00.240580.7009

24、7cos10.942120.71319H172.62331372.6283472.63402V156.69238H1u11+u1.0034051.0034771.003555N71.61972564.4743790.82579M112.4139987.6145126.99699y=ys-y12.715261.00515-5.42814M13.41748.6179428.00055不计假载的拱轴线恒载计算:推力:Hg=Mj+qxl28f =9964.90776+2.7858×40.70097288.1434=1294.516601考虑弹性压缩的拱轴线恒载截面拱顶1/4面拱脚cos10.

25、942120.71319Hg'1294.5166011294.5166011294.516601(1-u11+u)Hg'1276.630781276.630781276.63078N'=Hg'/cos1294.5166011374.04641815.1076N17.8858116.8505912.765599N=N'-N1276.630791357.195811802.342y=ys-y12.715261.00515-5.42814M=u11+u)Hg'y48.5646517.97793-97.0867恒载内力(不计假载的恒载内力加上假载产生的内

26、力)截面项目N(KN)M(KN·m)拱顶不计gx内力1276.6307948.56465gx产生的内力71.6197313.41740合计1348.2505261.982051/4截面不计gx内力1357.1958117.97793gx产生的内力67.474378.61794合计1424.6701826.59587拱脚不计gx内力1802.342-97.0867gx产生的内力90.8257928.00055合计1893.16779-69.08615 车道荷载内力计算:不计弹性压缩的均布荷载内力计算:截面项目荷载KN/m影响线面积力或力矩表值乘数面积拱顶Mmax10.50.00503l

27、28.04180.41相应H110.50.0592l2f16.4537172.75Mmin10.5-0.00421l2-9.1253-95.82相应H110.50.05244l2f16.8325176.741/4截面Mmax10.50.00724l215.5812162.57相应H110.50.03741l2f9.248594.24Mmin10.5-0.0082l2-18.5839-187.33相应H110.50.07529l2f28.481930.52拱脚截面Mmax10.50.01524l226.396827.24相应H110.50.0772l2f17.341218.20相应V10.50.

28、1463316.121262.85Mmin10.5-0.01352l2-30.4861-310.31相应H110.50.03428l2f12.4392132.62相应V10.50.29081115.5910167.44 人群荷载内力计算:不计弹性压缩人群荷载内力计算:截面项目荷载KN/m影响线面积力或力矩表值乘数面积拱顶Mmax3.50.00503l28.04127.23相应H13.50.0592l2f16.453757.65Mmin35-0.00421l2-9.1253-33.93相应H13.50.05244l2f16.832558.741/4截面Mmax3.50.00724l215.581

29、260.57相应H13.50.03741l2f9.248532.11Mmin3.5-0.0082l2-18.5839-68.12相应H13.50.07529l2f28.481910.42拱脚截面Mmax3.50.01524l226.39689.54相应H13.50.0772l2f17.34126.20相应V3.50.1463316.121222.45Mmin3.5-0.01352l2-30.4861-110.31相应H13.50.03428l2f12.439244.26相应V3.50.29081115.591068.33计入弹性压缩的人群荷载内力计算:项目拱顶截面1/4截面拱脚截面MmaxMm

30、inMmaxMminMmaxMmin轴力Cos1.00.972240.86123Sin0.00.233110.46836H157.6558.7432.1110.426.2044.26V22.4568.33N=H1cos+Vsin57.6558.7430.349.8112.7763.74H=H11+4.0124.0333.9734.0756.1342.218N=Hcos4.0124.0333.8673.96246.1816.39Np=N-N393.73115.37322.05212.62156.11217.9弯矩M27.23-33.9360.57-68.129.54-110.31y=ys-y12

31、.2950.679-4.580M=Hy8.989.252.772.77-28.09-10.16Mp=M+M36.21-24.6863.34-65.35-18.55-120.473.3.2桥面系计算由上数据得恒载集度:g4=g1+g2+g3=1.7+7.43+1.12=10.25KN/m跨中截面内力计算:Q中=0M中=18gl2=18×10.25×52=32.03KN·m支点截面内力计算:M支=0Q支=gl2=10.25×52=25.63KNl/4截面内力计算:M1/4=332gl2=332×10.25×52=24.02KN·

32、mQ1/4=Q支2=12.82KN活载内力计算:汽车荷载:公路级 活载横向分布系数计算:荷载横向分布影响线的计算一下将用杠杆原理发和偏心压力法分别计算。杠杆原理法是假设横向联结完全没有,而偏心压力法是假定横向联结非常的可靠。本设计将从两种方法计算来讨论结构的内力。(1)首先用杠杆原理法分析以横截面中心对称布载,并考虑多种布载情况考虑到杠杆原理法的特性,结合实际情况,对称车辆荷载分析时,人群荷载将不影响计算。a单车对称荷载荷载布置如图所示:1=2=3=4=7=8=9=10=05=6=12×0.6=0.3b双车对称荷载荷载布置图:1=2=4=7=9=10=03=8=12×0.9

33、5=0.4755=6=12×0.85=0.425c根据桥面道路宽度实际情况180+130+180+130+180=800>750三车对称荷载情况不符合路面宽度要求。非对称荷载,最不利位置布置荷载。a最不利荷载人行道的结构如图所示荷载布置图2=0.752=0.3752r=-0.52+0.52=0此段布载靠近人行道,按杠杆原理来看,此处应该考虑人群荷载进去,但由影响线来看,左半段人群荷载的负反力在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力,正好与另一半人群荷载抵消为零。(2)偏心压力法分析梁数n=10,梁间距离为1.0m,则i=110ai2=a12+a22+a32+a42+a52+a62

34、+a72+a82+a92+a102求得i=110ai2=82.5分布系数计算:iq=1n±eqaiai2iq为汽车荷载p/2对第i号梁的荷载横向分布系数,eq为汽车荷载到横截面中心的距离,ai为i好梁到截面中心的距离。将两轮荷载p/2,转换为两点中心的集中荷载P来计算,结果相同。人群荷载同理求。单车荷载下,最不利位置布载的分布系数。荷载布置图:如图,eq=235,带入式计算各号梁的分布系数:1q=110+4.5×2.3582.5=0.2281r=110+4.5×4.582.5=0.3452q=110+3.5×2.3582.50.202r=110+3.5&

35、#215;4.582.5=0.2913q=110+2.5×2.3582.50.1713r=110+2.5×4.582.5=0.2364q=110+1.5×2.3582.5=0.1434r=110+1.5×4.582.5=0.1825q=110+0.5×2.3582.5=0.1145r=110+0.5×4.582.5=0.127此时荷载偏左布置,截面中心以右的梁(即6至10号梁)系数降逐渐减小,但当荷载偏右布置时,分布系数大小等于此时对称梁号的分布系数大小,且大于荷载偏左布置时的分布系数。由此,只取对称面来计算,一样能够计算出各梁的最不

36、利荷载的分布系数。即iq=(10-i)q双车荷载下,最不利位置布载的分布系数。荷载布置图:如图,eq=80,带入式计算各号梁的分布系数:双车与单车荷载不影响人群荷载的分布系数,此处不再计算人群荷载的分布系数。此时等效荷载为2P。1q=2(110+4.5×0.882.5)=0.2882q=2(110+3.5×0.882.5)=0.2683q=2110+2.5×0.882.5=0.2484q=2110+1.5×0.882.5=0.2295q=2110+0.5×0.882.5=0.210同上,对称梁号有iq=(10-i)q 考虑安全选取最不利系数来计

37、算根据上面计算的横向分布系数,在杠杆原理法、偏心压力法,及单车、双车布载的各种情况下,取最不利的情况计算反力。这样可以以最大限度考虑安全因素。单车荷载:1=max0,0,0.228=0.2282=max0,0.375,0.2=0.3753=max0.475,0,0.171=0.4754=max0,0,0.143=0.1435=max0.425,0,0.114=0.425双车荷载1=max0,0.228=0.2282=max0,0.268=0.2683=max0,0.248=0.2484=max0,0.229=0.2295=max0 .3,0.210=0.3 车道荷载内力问题均载qk=10.5K

38、N/m集载Pk=180KN如果要计算剪力,则有Pk=1.2×180=216KN(1) 冲击系数:旧桥规计算:=45-l45-5×0.3=0.3C35混凝土E=3×104MPa=30000N/m2梁重G=7.43×103N/m主梁I=0.0835m4简支梁基频f1=2l2×EIG/g=0.7冲击系数=0.1767lnf1-0.0157=0.34新规范略大于0.4,按0.34计算冲击系数。(2) 车道荷载内力梁各截面的弯矩和剪力图如下(影响线) 计算弯矩跨中截面:影响线面积=l2·l4=3.125跨中峰值为:l4=1.25主梁:M中=1+

39、mqk+Pky =1.34×1×0.475(10.05×3.125+180×1.25) =163.2KN·ml/4截面:峰值:3l16=0.94影响线面积=l2·0.94=2.35主梁弯矩:M1/4=1+mqk+Pky =1.34×1×0.475(10.05×2.35+180×0.94) =122.73KN·m 计算剪力计算跨中截面:峰值:0.5影响线面积=0.52·l2=0.63剪力:Q中=1+mqk+Pky =1.34×1×0.475(10.05

40、15;0.63+180×0.5) =15.56KN计算1/4截面:峰值:0.75影响线面积=34×3l8=1.41剪力:Q1/4=1+mqk+Pky122.17 =1.34×1×0.475(10.05×1.41+180×0.75) =94.95KN支点:按最不利情况计算Q支=1.34×1×0.475(10.05×0.475×52+180×1)=122.17KN(3)人群荷载qr=3.5KN/m2 计算弯矩:跨中截面M1=rqr=0.345×3.5×3.125=3.7

41、7KN/ml/4截面M2=rqr=0.345×3.5×2.35=2.84KN/m 计算剪力:跨中截面Q1=rqr=0.345×3.5×0.63=0.076KN/ml/4截面Q2=rqr=0.345×3.5×1.41=1.7KN/m支点Q3=3.5×0.345×52=3.02KN/m(4)荷载组合rG=1.2rQ=1.4rQj=1.4c=0.8效应组合:项目弯 矩剪 力梁位跨中l/4面支点梁位跨中L/4面支点 SG32.0324.02SG012.8226.63 1.2SG38.4426.421.2SG015.3831

42、.96Sq163.2122.73 Sq15,5694.95122.171.4Sq228.48146.76 1.4Sq21.78132.93171.04 SQj3.772.84SQj0.0761.73.02 c·rQj·SQj4.223.18c·rQj·SQj0.091983.38+271.14176.36+21.87150.29206.383.3.3盖梁计算首先,将盖梁结构简化为连续梁计算其构造如图:现利用力法来计算,盖梁自重M1和Mp图如下:弯矩M=30×0.5×0.25+15×0.5×0.5÷2+15

43、×0.5÷2×0.5÷3=6.25KN·m集中力P=(15+30)×0.5/2+30×0.5=26.25KNC30混凝土E=30000MPa对于盖梁I=bh3/12=0.1m4盖梁力法计算:11=M12dxEI=12×4×2×23×2×2=10.671p=134×3×6.25-23×240×4×58×3×2=-775因1p=11·X1,可计算得到X1=72.6KNX1即中间立柱的反力。由力的平很可

44、得到另外两个立柱的反力FR=109.95KN自重作用下的剪力和弯矩的计算。截面选取见下图:1-1截面: 剪力Q=30×(0.5×0.5+0.5×0.52)=11.25KN 弯矩M=-7.5×0.52-3.75×0.53=2.81KN·m同1-1截面,其他截面有:2-2截面:剪力Q=39.25KN 弯矩M=4.98 KN·m3-3截面: 剪力Q=0 KN 弯矩M=50.01 KN·m4-4截面: 剪力Q=46.21 KN 弯矩M=44.20 KN·m此处计算的为左边一半的对称截面,右边与此处数据对称相等。可

45、变移动荷载下的支座反力根据公路级荷载标准有:qk=10.5KN/m,Pk=180KN。双车道时,折减系数1.0。单孔时 单列车F1=3.75×10.52+180=199.69KN 双列车F2=2F1=399.38KN双孔时 单列车F3=3.75×10.5×22+180=219.375KN 双列车F4=2F3=438.75KN 荷载横向分布后的樑、支点反力公式:Ri=F×i支点反力计算表如下:表1:荷载情况公路级荷载单车对称布载横向分布系数单 孔双 孔FRFR10199.690219.375020199.690219.375030199.690219.37

46、5040199.690219.375050.3199.6959.907219.37565.8125603199.6959.907219.37565.812570199.690219.375080199.690219.375090199.690219.3750100199.690219.3750表2:荷载情况公路级荷载单车偏心布载横向分布系数单 孔双 孔FRFR10.228199.6944.3432219.37545.23120.2199.6939.938219.37543.86930.171199.6934.399219.37538.24140.143199.6928.251219.37535

47、.14150.114199.6922.441219.37524.57860114199.6922.441219.37524.57870.143199.6928.251219.37535.14180.171199.6934.399219.37538.24190.2199.6939.838219.37543.869100.228199.6962.342219.37545.231表3:荷载情况公路级荷载双车对称布载横向分布系数单 孔双 孔 F RFR10399.380438.75020399.380438.75030,475399.38189.71438.75208.4140399.380438.7

48、5050.425399.38169.74438.75186.4760425399.38169.74438.75186.4770399.380438.75080,475399.38189.71438.75208.4190399.380438.750100399.380438.750表4:荷载情况公路级荷载双车偏心布载横向分布系数单 孔双 孔FRFR10.228399.3891.01438.75100.0620.268399.38107.18438.75114.7430.248399.3899.05438.75108.8140.229399.3891.46438.75127.2450.21399.

49、3883.87438.7592.146021399.3883.87438.7592.1470.229399.3891.46438.75127.2480.248399.3899.05438.751088190.268399.38107.18438.75114.74100.228399.3891.01438.75100.06 衡载与可变荷载的反力组合组合时只计算最大值,即只考虑最不利影响。冲击系数的计算按简支板桥计算。结构基频:f=2l2EIcmc=0.05,(<f<1.5)=0.1767Inf-0.0157,(1.5<f<14)=0.45,(f>14)空心板面积:A

50、=2973.32cm2静距(底边):S底=12×85+79×3×385+12×85+79×22×26+12×99+79×5×12.5+10×99×5-3.14×92×20×2=57613.9cm3中心到底边距离:d=S底A=19.1cm截面数据:Ix=0.0048m4G=45.147.967430N/mI=0.0048m4L=5mE=3.25×104MPa将各数据带入到计算公式得:=0.21 盖梁截面弯矩:M1-1=-R1×0.125M2-2=-R1×0.5975M3-3=G1×2.1875-R1×1.6875-R2×2.13125-R3×1.3125-R4×0.3125M4-4=G1×4.275-R1×5.5625-R2×4.5-R3×3.5-R4×2.5-R5×1.5 盖梁截面剪力1-1:V左=V右=-R12-2:V左=V右=G-R2-R13-3:V左=V右=G1-R3-R2-R14-4:V左=G1-R3-R2-R1,V右=G1-R4-R3-R2-R1 最不利弯剪组合冲击系数:1+=1.21弯矩

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