装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计示例

1、装配式钢筋混凝土简支T型梁桥（包括桥墩）计算示例第I部分钢筋混凝土简支T型梁桥的计算、设计资料二级公路，设计时速60kmh，车道宽度为2X3.5+20.75m2主梁路径和全长标准路径：g=20.00m（墩中心距离）；计算跨径：I=19.50m（支座中心距离）；主梁全长：I全=19.96m（主梁预制长度）。设计荷载公路n级，人群荷载为3kNm2材料钢筋：主筋用n级钢，其他用I级钢；混凝土：C25。计算方法极限状态设计法结构尺寸参考原有标准图尺寸，选用如图I所示，其中横梁用五根。设计依据（1）公路桥涵设计通甩规范（JTG0602004）,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

2、（JTG0642004）,简称“公预规”;二、主梁的计算（一）主梁的荷载横向分布系数跨中荷载弯矩横向分布系数（按GM法）式中：Ci为矩形截面抗任刚度系数（查表）；图2（尺寸单位：cm）biti、biti、为相应各矩形的宽度与厚度。查表可知:ti/bi=0.11/1.60=0.069&=1/3t2“2=0.18/(1.3-0.11)=0.151，C2=0.30113334Itx=2.8010m故：3单位抗弯及抗扭惯矩：(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度入计算(图3):横梁长度取为两边主梁的轴线间距，即：L=4b=41.6=6.4mLh=100cmb=0.15m=15cm图3根据Cl比值可查附表

3、O1求得，c=0.548所以=0.548XC=0.548X2.35=1.29m2九h-i匹+h*b*丄TOCo1-5hz求横梁截面重心位置ay-2九m+hb横梁的抗弯和抗扭惯矩Iy和ITy:13、h1213h2Iy=2xh1+2h1(ay-)bhbh(ay)122122h1.d=0.031：0.1，查表得G鮎，但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半，可取5=61故JTy0.1130.153y6=1.076100.89510“=1.97110m4单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTy：计算抗弯参数r和扭弯参数:式中：B桥宽的一半；1P计算跨径。查桥规，取G=0.43E，则：（4）计算荷载弯

4、矩横向分布影响线坐标已知“-0.324，查GM图表，可得表I中数值。梁位荷载位置0.940.971.001.031.051.031.000.970.941.051.061.071.071.020.970.930.870.831.221.181.141.071.000.930.870.800.751.411.311.201.070.970.870.790.720.671.651.421.241.070.930.840.740.680.600.830.910.991.081.131.080.990.910.831.661.511.351.231.060.880.630.390.182.462.10

5、1.731.380.980.640.23-0.17-0.553.322.732.101.510.940.40-0.16-0.62-1.134.103.402.441.640.830.18-0.54-1.14-1.77用内插法求各梁位处值（图4）。图4（尺寸单位：cm）1号梁、5号梁：2号梁、4号梁：3号梁：K=K。（Ko系梁位在o点的K值）列表计算各梁的横向分布影响线坐标值（表2）。绘制横向分布影响线图（图5），求横向分布系数。图5按第条规定：汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m,人群荷载取3kN/m,人行道板以1.2kN集中竖向力作用在一块板上。各梁的横向分布系数：汽车荷载：人群荷载：人行

6、道板：梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）汽车荷载：人群荷载：伙=1.422；2人=一0.422；3人=0图6（尺寸单位：cm）（二）内力计算1.恒载内力（1）恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算见表3。一侧人行道部分每2.5m长时重12.42kN，i.om长时重12,3525二4.94kNm。按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为:1号（5号）梁：1板=0441i板q=二2号（4号）梁:2板=0.3782板q=1.87kNm3号梁:3板=0.3403板q=各梁的恒载汇总于表4。（单位：kNm）表4（2）恒载内力计算梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1(5)9.760.63

7、2.184.2016.772(4)9.761.261.874.2017.0939.761.261.684.2016.99影响线面积计算见表5。表5恒载内力计算见表6。表62.活载内力计算（1）汽车冲击系数1191（计算略）（2）作用值计算车道荷载为公路n级，根据桥规4314条规定:（计算跨径为19.5m，故PK值需进行内插计算）计算剪力效应时：Pk=178.5kN1.2=214.2kN人群荷载为q人二30.75=225kN.m（3）活载弯矩计算影响线面积计算（见表7）:影响线面积计算表7项目影响线顶点位置计算式丄处247.53-处435.65支点处9.75丄处22.438跨中剪力计算:Q|2-

8、j二m0.5qK0max汽车荷载产生的弯矩计算（见表8）:【注】按照横向分布系数在纵桥向的分布规律，弯矩计算时全桥跨取跨中横向分布系数。汽车荷载产生的弯矩表8人群荷载产生的弯矩计算（见表9）:梁号内力内力值(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(5)X(2)X(3)X+(4)X(6)10.5041.1917.875178.547.534.875747.020.5041.1917.875178.535.653.656560.2520.4551.1917.875178.547.534.875674.390.4551.1917.875178.535.653.656505.7830.4091.19

9、17.875178.547.534.875606.210.4091.1917.875178.535.653.656454.65人群荷载产生的弯矩表9（4）活载剪力计算梁号内力内力值(1)(2)(3)(1)X(2)X(3)10.6202.2547.5366.300.6202.2535.6549.7320.3912.2547.5341.810.3912.2535.6531.3630.3422.2547.5336.570.3422.2535.6527.43汽车荷载产生的剪力计算:支点剪力计算：Qo+4标0亦叫+口0卩几8乂+AQo】汽车荷载产生的跨中剪力计算见表10：汽车荷载产生的跨中剪力Q|2计算

10、表10汽车荷载产生的支点剪力计算见表11：梁号内力内力值(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)X(2)X(3)X(5)+(4)X(6)10.5041.1917.875214.22.4380.575.820.4551.1917.875214.22.4380.568.430.4091.1917.875214.22.4380.561.5汽车荷载产生的支点剪力Q0计算表11人群荷载产生的跨中剪力计算梁号内力内力值（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）(1)X(2)X(3)X(4)+(5)X(6)X(7)+(8)11.1910.5047.8759.750.438214.21-1.16156.40

11、21.1910.4557.8759.750.500214.210.79170.1031.1910.4097.8759.750.594214.213.26192.80跨中剪力计算：Q|.，2=m0.5q人国0支点剪力计算：Q0=m0.5q人0+也Q0人群荷载产生的跨中剪力计算见表12:人群荷载产生的跨中剪力Q|2计算表12人群荷载产生的支点剪力计算见表13：梁号内力内力值(1)1(2)(3)(1)X(2)X(3)10.6202.252.4383.4020.3912.252.4382.1430.3422.252.4381.88人群荷载产生的跨中剪力Q0计算表133作应效应组合（内力组合）梁号内力内

12、力值(1):(2)(3)(4)(1)X(2)X(3)+(5)10.6202.259.751.4224.0317.6320.3912.259.75-0.422-4.094.4930.3422.259.750-1.725.78根据桥规,作应效应组合公式为:【注】此处设计安全等级为二级，故结构重要性系数0取1.0。作应效应组合见表14：作应效应组合表14梁号内力恒载汽车何载人群何载组合值Sud12345671X2+3X4+5X5X11.2797.081.4747.020.81.466.302076.58597.85560.2549.731535.87163.51156.4017.63434.92075.803.40109.9321.2812.291.4674.390.81.441.811965.72609.26505.7831.361474.33166.63170.104.49443.12