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文档简介

1、PAGE 内 蒙 古 大 学 本 科 毕 业 设 计 第1页跨T河20m跨径装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计【摘要】本文设计的是装配式钢筋混凝土简支T形梁桥,第一部分水文计算的主要内容主要是通过水文计算拟定桥长,确定桥面标高以及冲刷深度,并通过方案的比选确定出本次设计的桥型,第二部分上部结构的内容比较多,主要包括结构主梁尺寸的拟订、桥面宽度以及公路等级的设定,恒载和活载的内力计算、根据承载力配筋以及截面的承载力和剪力的验算,同时复核了横隔梁和行车道板的承载力,设计了支座的尺寸并进行了验算。第三部分下部结构采用了钻孔灌注桩,双柱式桥墩,根据受力拟订了盖梁、桥墩、钻孔桩灌注桩尺寸并进行了截面配筋设

2、计与承载力校核以及钻孔桩灌注桩墩顶水平位移算。关键词:混混凝土简简支T形梁桥桥,内力力组合,承承载力,截截面配筋筋,水平平位移20 m spaan ffabrricaatedd reeinfforcced conncreete simmplyy-suuppoorteed TT shhapee deesiggn tthe briidgee【The dessignn】In thiis ppapeer tthe dessignn iss faabriicatted reiinfoorceed cconccrette ssimpply-suppporrtedd T shaape beaam bbrid

3、dge, thhe ffirsst ppartt off thhe mmainn coonteent of thee hyydroologgic callcullatiion is maiinlyy thhrouugh thee hyydroologgic callcullatiion forr loong briidgee, ddeteermiine thee ellevaatioon oof tthe briidgee annd sscouur ddeptth, andd thhrouugh thee scchemme tthann thhe eelecctioon tto ddeteer

4、miine thee deesiggn oof tthe briidgee, tthe seccondd paart of thee uppperr sttruccturre cconttentt moore, inncluudinng tthe strructturee off thhe ssizee off thhe mmainn giirdeer bbriddge andd rooad widdth to draaft, onn thhe lleveel oof tthe sett, cconsstannt lloadd annd llivee looad beaarinng ccapa

5、acitty oof tthe intternnal forrce callcullatiion, acccorrdinng tto rreinnforrcemmentt annd tthe beaarinng ccapaacitty oof tthe crooss secctioon oof tthe sheear andd chheckked, annd cchecck tthe beaam aand driivinng tthe isoolattionn off thhe DDaoBBan beaarinng ccapaacitty, thee deesiggn aand thee si

6、ize of thee beeariingss arre cchecckedd. IIn tthe thiird parrt oof tthe lowwer strructturee ussed thee caast-in-plaace pille, douublee coolummn ttypee brridgge ppierr, aaccoordiing to thee woorkiing iniitiaatedd thhe ccoveer bbeamm, ddrilllinng ppilee piier andd piile sizze aand secctioon rreinnforr

7、cemmentt deesiggn aand cheeck andd drrilllingg piile beaarinng ccapaacitty oof ppilee piier topp leevell iss diispllaceemennt.Keywoordss: cconccrette ssimpply-suppporrtedd T shaape beaam bbriddge, innterrnall foorcee coombiinattionn, bbearringg caapaccityy, ssecttionn reeinfforccemeent, hoorizzontta

8、l dissplaacemmentt目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc83821.T河水水文设计计原始资资料及计计算1 HYPERLINK l _Toc130051.1设计计原始资资料1 HYPERLINK l _Toc176771.2河段段类型判判断1 HYPERLINK l _Toc105441.3设计计流量和和设计流流速的复复核1 HYPERLINK l _Toc39851.4 拟拟定桥长长3 HYPERLINK l _Toc147851.5计算算桥面标标高3 HYPERLINK l _Toc305281.6冲刷刷计算5 HYPERLINK l _To

9、c172851.7方案案比选8 HYPERLINK l _Toc227122.设计资资料及构构造布置置9 HYPERLINK l _Toc217692.1设计计资料9 HYPERLINK l _Toc282962.1.11桥梁跨跨径及桥桥宽9 HYPERLINK l _Toc287162.1.22 设计荷荷载9 HYPERLINK l _Toc216432.1.33 设计依依据9 HYPERLINK l _Toc124092.1.44 材料及及工艺9 HYPERLINK l _Toc293752.1.55设计材材料基本本数据10 HYPERLINK l _Toc56762.1.66.结构尺尺寸

10、10 HYPERLINK l _Toc265832.2 主主梁计算算 PAGEREF _Toc26583 11 HYPERLINK l _Toc38222.2.11主梁跨跨中截面面主要尺尺寸拟订订 PAGEREF _Toc3822 11 HYPERLINK l _Toc2328770132.2.22横梁抗抗弯及抗抗扭惯矩矩 PAGEREF _Toc232877013 h 13 HYPERLINK l _Toc2328770142.2.33计算抗抗弯参数数和抗扭扭参数 PAGEREF _Toc232877014 h 115 HYPERLINK l _Toc55272.2.44计算荷荷载弯矩矩横向

11、分分布影响响线坐标标 PAGEREF _Toc5527 15 HYPERLINK l _Toc238752.2.55梁端剪剪力横向向分布系系数计算算(按杠杠杆法)20 HYPERLINK l _Toc176532.2.66作用效效应计算算20 HYPERLINK l _Toc73402.3持久久状况承承载能力力极限状状态下界界面设计计,配筋筋与验算算29 HYPERLINK l _Toc185092.3.11跨中截截面的纵纵向受拉拉钢筋计计算29 HYPERLINK l _Toc203602.3.22腹筋设设计 PAGEREF _Toc20360 311 HYPERLINK l _Toc232

12、8770212.3.33持久状状况斜截截面抗弯弯极限承承载能力力极限状状态验算算44 HYPERLINK l _Toc297412.3.44持久状状况正常常使用极极限状态态下裂缝缝宽度验验算 PAGEREF _Toc29741 444 HYPERLINK l _Toc33772.3.55持久状状况正常常使用极极限状态态下挠度度验算 PAGEREF _Toc3377 45 HYPERLINK l _Toc2328770242.4横梁梁的计算算47 HYPERLINK l _Toc193272.4.11横梁弯弯矩计算算(用GM法)47 HYPERLINK l _Toc230282.4.22横梁截截

13、面配筋筋与验算算49 HYPERLINK l _Toc251262.4.33横梁剪剪力效应应计算及及配筋设设计 PAGEREF _Toc25126 511 HYPERLINK l _Toc2328770282.4.44横梁接接头钢板板及焊缝缝计算 PAGEREF _Toc232877028 h 554 HYPERLINK l _Toc163362.5行车车道板的的计算56 HYPERLINK l _Toc207992.5.11行车道道板荷载载计算56 HYPERLINK l _Toc138565.2 行行车道板板截面设设计,配配筋与强强度验算算58 2. HYPERLINK l _Toc232

14、8770326支支座计算算59 HYPERLINK l _Toc129612.6.11选定支支座的平平面尺寸寸59 HYPERLINK l _Toc60442.6.22确定支支座厚度度60 HYPERLINK l _Toc2328770352.6.33验算支支座的偏偏转 PAGEREF _Toc232877035 h 61 HYPERLINK l _Toc13812.6.44验算支支座的抗抗滑稳定定性 PAGEREF _Toc1381 61 HYPERLINK l _Toc2328770373.钻孔灌灌注桩,双双柱式桥桥墩的计计算 PAGEREF _Toc232877037 h 63 HYPE

15、RLINK l _Toc85283.1桥墩墩尺寸及及材料 PAGEREF _Toc8528 63 HYPERLINK l _Toc111113.2盖梁梁荷载计计算 PAGEREF _Toc11111 63 HYPERLINK l _Toc26953.2.11上部构构造永久久荷载 PAGEREF _Toc2695 664 HYPERLINK l _Toc287133.2.22盖梁自自重及作作用效应应计算(1/2盖梁长长度) PAGEREF _Toc28713 64 HYPERLINK l _Toc12013.2.33盖梁可可变荷载载计算65 HYPERLINK l _Toc2328770433.

16、2.44双柱反反力753. HYPERLINK l _Toc193283盖梁梁内力计计算76 HYPERLINK l _Toc112113.3.11盖梁弯弯矩计算算76 HYPERLINK l _Toc263533.3.22盖梁剪剪力计算算78 HYPERLINK l _Toc294073.3.33盖梁内内力汇总总78 HYPERLINK l _Toc252543.4盖梁梁截面配配筋设计计与承载载力校核核79 HYPERLINK l _Toc137053.4.11正截面面抗弯承承载力验验算78 HYPERLINK l _Toc2328770503.4.22 斜截面面抗剪能能力验算算81 HYP

17、ERLINK l _Toc2328770513.4.33 盖梁承承载能力力效合 PAGEREF _Toc232877051 h 881 HYPERLINK l _Toc2328770523.5桥墩墩墩柱设设计811 HYPERLINK l _Toc2328770533.5.11墩柱荷荷载计算算81 HYPERLINK l _Toc2328770543.5.22 墩柱截截面配筋筋计算及及应力验验算85 HYPERLINK l _Toc2328770553.6钻孔孔桩灌注注桩计算算87 HYPERLINK l _Toc326153.6.11钻孔桩桩灌注桩桩荷载计计算87 HYPERLINK l _

18、Toc2328770573.6.22钻孔桩桩灌注桩桩桩长计计算87 HYPERLINK l _Toc78503.6.33钻孔桩桩灌注桩桩桩的内内力计算算(m法)89 HYPERLINK l _Toc2328770593.6.44钻孔桩桩灌注桩桩桩身截截面配筋筋与承载载力验算算91 HYPERLINK l _Toc2328770603.6.55钻孔桩桩灌注桩桩墩顶纵纵向水平平位移验验算91 HYPERLINK l _Toc2328770374.施工组组织设计计95 HYPERLINK l _Toc15610结论977 HYPERLINK l _Toc21936致谢988 HYPERLINK l

19、_Toc14543参考文献99 内 蒙 古 大 学 本 科 毕 业 设 计 第140页1.T河水水文设计计原始资资料及计计算1.1设设计原始始资料(1)桥面面平面图图(2)桥位位地质纵纵剖面图图(3)设计计流量:Qs=4220m33/s 设计流流速:Vs =22.655m/ss,设计水水位为4500.200m,滩槽槽均为5.5(4)该河河属于华华北地区区山前区区河流,属属于季节节性河流流,无通通航和抗抗震要求求(5)该地地区基本本风压为为7500Pa,暴风风雨最大大风为七七级,风风速为16mm/s,按实实测从不不利角度度确定风风向与浪浪程方向向夹角小小于22.5度(5)标准准冰冻深深度:hd=

20、1.20mm ,雨季在7、8、9月份(7)含沙沙量:p=77.3/ mm3(8)最大大浪程起起端处设设计流量量时断面面最大水水深为1.55m(9)凝灰灰质角砾砾岩实测测属于碎碎块状,基基本承载载力为20000MPPa(10)第第二层砾砾石含砾砾d=55mm1.2河段段类型判判断 该该河段位位于平原原与山区区的过渡渡地带,河河床地质质条件较较好,河河岸比较较齐整,其其河床多多为砾石石,冲淤淤变化不不大,主主槽宽浅浅,极少少摆动,平平面顺直直,综合合判断为为山前区区稳定性性河段。1.3设计计流量和和设计流流速的复复核根据地质纵纵剖面图图绘出的的河床桩桩号(见见下表1.1),绘绘制河流流纵断面面图(

21、图1.11) 表1.11 河床桩桩号 桩号1+2355.4551+1488.6331+1699.4331+1777.8331+1900.6331+2000.0331+2088.433标高449.445450.220449.44449.336449.44450.220449.550桩号1+2422.2551+2444.2551+2744.6551+2799.2551+3099.455标高449.00448.220448.00449.00450.220图1.1 T河横断断面图 由于滩槽不不易划分分,故全全部按河河槽计算算。表1.2 过水面面积、水水面宽度度、湿周周计算表表 桩号河床标高水深平均水深

22、水面宽度过水面积1+1488.633450.22000.420.88.321+1699.433449.440.80.828.46.88881+1777.833449.3360.840.8212.810.49961+1900.633449.440.80.49.43.761+2000.033450.22000.358.42.941+2088.433449.5500.70.725527.02219,588951+2355.455449.4450.750.97556.86.631+2422.255449.001.21.62.03.21+2444.255448.222.02.130.463.8441+2

23、744.655448.002.21.74.67.821+2799.255449.001.20.630.218.1221+3099,45450.2200合计160.882151.660355过水面积AA=1551.6604 ,水面面宽度 B=1160.82mm湿周=1162.0177 取n0.0255 由曼宁宁公式CC=339.5554由谢才公式式:=22.855m/ss=AV=1151.602.885=4432.1/ss QcQQs=4332m33/s VssVc= 22.655m/ss1.4 拟拟定桥长长T河属于稳稳定性宽宽滩性河河段,查查规范桥桥涵水文文与水力力学采采用12-9式计算算其中

24、Bc=1600.822 0.9544代入上式=1.336=2.6886/s 1118.26mm综合分析桥桥型拟订订方案为为8220 分离式式钢筋混混凝土简简支 T型梁桥桥,采用用双柱式式桥 墩,桥墩直直径为1.33m,L=+nnd=1118.26+1.338=1288.666m1.5计算算桥面标标高(1)雍水水高度Fr=22.8552/9.800.9554=00.86691 即设计计流量通通过时为为缓流v0= vvc=vs=2.85mm/s桥孔侧收缩缩系数ee=1-0.3375=1-00.3775=00.955桥墩阻水引引起过水水断面折折减系数数r=0.0655冲刷系数pp=1.2冲刷前桥下下

25、含桥墩墩在内的的毛计算算过水断断面面积积A =1442.2207净水面积A=(1-r)=(1-0.0065)1422.2007=1132.9644 m河滩路堤阻阻断面积积A=A- A=1151.60-1422.2007=99.3993 mm河滩路堤阻阻断流量量Q=A=99.399322.855=266.777/s =26.777/4432=6.220水流阻力系系数=(+VV)=(+2.85)=3.05mm/sZ=00.055(33.055-2.85)=0.0599 m因为该河为为山区与与半山区区河流所以桥下雍雍水高度度= Z =0.0599m(2)波浪浪高度由经验公式式进行波波浪高度度的计算算

26、:式中:计算波波浪高度度;平均水水深 (m);=00.9554m D计算浪浪程 (m);D=1170 g重力加加速度(m/ss2)g=99.800m/ss2风速(m/s);=166m/ss KD有效浪浪程系数数查水水力学及及桥涵水水文表表128由于0.9946,用内插插入法可可得=11.000(注:)计计算桥面面标高时时通常代代计入将数据代入入上式,可可得最终终波浪高高度=00.1447m=+=0.0599+0.1477=0.1577m桥面最低标标高本河段流水水现象不不严重,亦亦无流木木和较大大漂浮物物,无通通航和抗抗震要求求,其他他引起水水位升高高的因素素均可略略去不计计。故:设计水水位考虑

27、雍雍水,浪浪高,波波浪雍高高,河湾湾超高,水水拱,局局部股流流雍高(水水拱与局局部股流流雍高只只取其大大者),床床面淤高高,漂浮浮物高度度等诸因因素的总总和;(m)桥下净净空安全全值,取取为0.55m桥梁上上部建筑筑物高度度,包括括桥面铺铺装高度度,此处处取为2m=450.20+0.1157+0.55+2=4522.8557m因为路面标标高为4522.966m 所以=4452.96mm1.6冲刷刷计算(1)一般般冲刷第一层为粘粘性土质质,且全全部按河河槽计算算,根据据公路路工程水水文勘测测设计规规范中中式7.3.221,式中:桥下一一般冲刷刷后的最最大水深深单宽流流量集中中系数,取1.0到1.

28、2,本例取1.2桥下河河槽部分分通过的的设计流流量(m3/s),当河槽槽能扩宽宽至全桥桥是取用用,=4332m33/s;桥墩水水流侧向向压缩系系数,有有公路路工程桥桥涵水文文勘测设设计中中表7.3.111知=0.95;河槽部部分桥孔孔过水净净宽,当当桥下河河槽能扩扩宽至全全桥时,即即为全桥桥桥孔过过水净宽宽;=1118.26mm河槽最最大水深深(m), =22.200m桥下河河槽平均均水深(m), =0.9943为粘性土的的液性指指数,=0.88将数据代入入上式,=10.93m第二层为非非粘性土土质,全全部按河河槽计算算,根据据公路路工程水水文勘测测设计规规范中中式641修正式式,式中:造床流

29、流量下河河槽宽度度(m)=1660.882m造床流流量下的的河槽平平均水深深(m)=0.9544m; 河槽槽泥砂平平均粒径径(mm)=1.2mmm;E 与与汛期含含沙量有有关的系系数,由由公路路工程桥桥涵水文文勘测设设计中中表7.3.112知E=00.666 其余数据与与上同,代代入上式式,=88.311m第三层为非非粘性土土质,与与第二层层用同一一公式,其其中=88mm,=6.87mm(2)局部部冲刷可知一般冲冲刷第一一层最大大,所以以计算第第一层局局部冲刷刷根据公路路工程水水文勘测测设计规规范中中式7.4.221,=8.42.55其中=1.3m =00.8 =1.00根据公路路工程水水文勘

30、测测设计规规范中中式7.4.444,m/s ,代代入上式式1.27mm总刷深度110.993+11.277=122.2mm桥下最低冲冲刷线高高程=4450.20-12.2=4438.0m1.7方案案比选表1.3 方案比比选序号比较项目第一方案第二方案第三方案1桥长混凝土T型型简支梁梁桥(8200m)预应力混凝凝土T型简支支梁桥(4440m)预应力混凝凝土空心心板桥(8200m)2工艺技术要要求技术较先进进,工艺艺要求较较严格,采采用混凝凝土T梁,需需要采用用吊装设设备,且且在近几几年混凝凝土T型梁桥桥施工中中有成熟熟的施工工经验和和施工技技术工艺较先进进,有成成熟的施施工经验验和施工工工艺,使

31、使用范围围广,相相对板的的自重也也较小,但但制作麻麻烦,需需要使用用大量的的钢筋结构新颖,工工艺要求求严格,所所需施工工设备最最少,占占用施工工场地少少,因系系新桥型型,须先先试验后后采用。3使用效果属于静定结结构,桥桥面平整整度较好好,使用用阶段易易于养护护,养护护经费较较低。属于超静定定结构桥桥面平整整,行车车条件较较好,但但养护较较麻烦养养护经费费高属于超静定定结构,受受力情况况需中间间试验验验证。伸伸缩缝少少,桥面面平整。从对比来看看,我选选择凝土土T型梁桥。设计资料及及构造布布置2.1设计计资料2.1.11桥梁跨跨径及桥桥宽标准跨径=20.00 m 主梁全长=19.96 m 计算跨径

32、=19.50 m桥面净空=2( 3.522 + 3 + 0.75 + 11 + 200.5)2.1.22设计荷荷载高速公路, 公路级2.1.33设计依依据(1)交通通部颁公公路工程程技术标标准(JTGG B00120003),简简称标标准。(2)交通通部颁公公路桥涵涵设计通通用规范范(JIGG D66020004),简简称桥桥规。(3)交通通部颁公公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范(JIGG D66220004),简简称公公预规。2.1.44材料及及工艺混凝土:主主梁用C50,栏杆杆及桥面面铺装用用C30。主梁钢筋采采用公公路钢筋筋混凝土土及预应应力桥涵涵设计规规范(JIGG

33、 D66220004)中的HRBB3355钢筋,其他采采用R2335钢筋。2.1.55设计材材料基本本数据表2.1 基本数数据名称项目符号单位数据C50砼立方强度fcu,kkMPa50弹性模量EcMPa3.451044轴心抗压标标准强度fckMPa32.4轴心抗拉标标准强度ftkMPa2.65轴心抗压设设计强度fcdMPa22.4轴心抗拉设设计强度ftdMPa1.83HRB3335标准强度fpkMPa1860弹性模量Ep MPa1.951055抗拉设计强强度fpdMPa1260材料重度C50砼r1KN/m3325.0C30砼r4KN/m33242.1.66.结构尺尺寸(1)主梁梁断面(如图2.

34、1)图2.1 主梁断断面图(2)横梁梁断面图图(如图图2.2)图2.2 横隔梁梁断面图图2.2.主主梁计算算2.2.11主梁跨跨中截面面主要尺尺寸拟订订主梁跨中截截面主要要尺寸拟拟订(如图2.3)图2.3求主梁界面面的重心心位置a平均板厚: cmm=41.22cm=157550+1198990000+322955500+132255000=6662557500cm=0.066625575mmT形截面的的抗扭惯惯矩近似似等于各各个矩形形截面的的抗扭惯惯矩之和和,即矩形截截面的抗抗扭惯矩矩刚度系系数相应各各矩形的的宽度和和厚度对于翼板:查表得得对于梁肋:查表得得=0.3011,所以以m单位宽度抗抗

35、弯及抗抗扭惯矩矩(/cm)(/cm)2.2.22横梁抗抗弯及抗抗扭惯矩矩横梁抗弯及及抗扭惯惯矩(如图2.4)图2.4翼板有效宽宽度计算算全断面取八八片主梁梁,每跨跨设五根根横隔梁梁,横梁梁长度取取为两边边主梁的的轴线间间距,即即根据比值可可查附表表土木木工程手手册,求求得=00.7773求横梁截面面重心位位置=横梁的抗弯弯和抗扭扭惯矩和和=3.445=由0.022300.1.查表得得=1/3,但由由于连续续桥面的的单宽抗抗扭惯矩矩只有独立板板宽扁板板者的翼翼板,可可取=11/6;0.2298,故=单位抗弯及及抗扭惯惯矩和(/cm)=(/cmm)2.2.33计算抗抗弯参数数0.7922式中: 桥

36、宽的的一半计算跨跨径 ,按公预规规3.1.66条,G=0.443,=0.16642.2.44计算荷荷载弯矩矩横向分分布影响响线坐标标已知=0.7922,查GM图表表2.2 荷载弯弯矩横向向分布影影响线坐坐标 梁位 荷载位位置 b0_b0-0.30.41.011.681.901.681.010.40-0.3000.351.081.661.901.681.100.540.01-0.5001.822.032.091.651.040.430.07-0.266-0.5664.323.092.021.100.400.03-0.200-0.355-0.400 b7.384.321.800.30-0.444-

37、0.488-0.444-0.300-0.166 00.610.790.981.221.401.220.980.790.611.001.141.341.411.210.920.690.500.401.591.671.601.350.990.690.460.340.272.332.091.651.140.760.500.350.250.18 b2.802.391.571.000.650.410.300.200.13用内插法求求各梁位位处横向向分布影影响线坐坐标值1、8号梁梁:2、7号梁梁:=3、6号梁梁:=+(-)=0.5+00.54、5号梁梁:=+(-)=0.5+00.5列表计算各各梁的横横向分

38、布布影响线线坐标值值如表2.33 表2.33 各梁的的横向分分布影响响线坐标标值 梁号计算式 荷载位位置b3/4b1/2b1/4b0-1/4bb-1/2bb-3/4bb-b1号2.56552.24001.61001.07000.70550.45550.32550.22550.15555.85003.70551.91000.7000-0.0220-0.2225-0.3220-0.3225-0.2880-3.2885-1.4665-0.30000.37000.72550.68000.64550.55000.4355-0.5339-0.2440-0.04490.06110.11990.11220.1

39、0660.09000.07115.31113.46551.86110.76110.0999-0.1113-0.2114-0.2335-0.2009=0.66440.43330.23330.09550.0122-0.0114-0.0228-0.0229-0.02262号1.96001.88001.62551.24550.87550.59550.40550.29550.22553.07002.56002.05551.37550.72000.2300-0.0665-0.3005-0.4880-1.1110-0.6880-0.4330-0.13300.15550.36550.47000.60000.7

40、055-0.1882-0.1112-0.0771-0.02210.02550.06000.07770.09880.11662.88882.48881.98441.35440.74550.29000.0122-0.2007-0.3664=0.36110.30660.24880.16990.09330.03660.0022-0.0226-0.04463号1.29551.40551.47001.38001.10000.80550.57550.42000.33551.08551.55551.87551.77551.36000.76550.3055-0.1225-0.53300.2100-0.155-0

41、.4005-0.3995-0.26600.04000.27000.54550.86550.0344-0.0225-0.0666-0.0665-0.04430.00770.04440.08990.14221.11991.53001.80991.71001.31770.77220.3499-0.0336-0.3888=0.14000.19110.22660.21440.16550.09770.0444-0.0005-0.04494号0.80550.96551.16001.31551.30551.07000.83550.64550.50550.02550.74001.33551.79001.7900

42、1.39000.77550.2055-0.40000.78000.2255-0.1775-0.4775-0.4885-0.32200.06000.44000.90550.12880.0377-0.0229-0.0778-0.0779-0.05520.01000.07220.14880.15330.77771.30661.71221.71111.33880.78550.2777-0.2552=0.01990.12770.16330.21440.21440.16770.09880.0355-0.03315绘制横向分分布影响响线图求求横向分分布系数数(如图2.5)2图2.5 横向分分布影响响线图1号

43、梁:两两行汽车车:(0.5526+0.2273+0.1151+0.0038)=0.9988=0.4944三行汽车:(0.5526+0.2273+0.1151+0.0038-0.0001-0.0023)0.778=00.3776 防撞栏:0.6628-0.0026=0.66022号梁:两两行汽车车:(0.3339+0.2263+0.2204+0.1117)=0.9233=0.4622三行汽车:(0.3339+0.2263+0.2204+0.1117+0.0065+0.0015)0.778=00.3992 防撞栏:0.3352-0.0043=0.33093号梁:两两行汽车车:(0.1172+0.2

44、217+0.2219+0.1180)=0.3944三行汽车:(0.1172+0.2217+0.2219+0.1180+0.1131+0.0064)0.778=00.3884防撞栏:00.1448-00.0442=00.10064号梁:两两行汽车车:(0.0087+0.1154+0.1192+0.2214)=0.3244三行汽车:(0.0087+0.1154+0.1192+0.2214+0.1191+0.1124)0.778=00.3775防撞栏:00.0336-00.0332=00.00042.2.55梁端剪剪力横向向分布系系数计算算(按杠杠杆法) 公路一级级(如图2.6)图2.6 梁端端剪力

45、横横向分布布影响线线1号梁:00.8775=00.43382号梁:11.000=0.53号梁:(0.225+00.9338)=0.55944号梁:(0.225+00.9338)=0.55942.2.66.作用效效应计算算1.永久作作用效应应(1)恒载载集度假定桥面构构造各部部分重力力平均分分配给主主梁承担担,主梁梁尺寸(如图2.77)图2.7 主梁截截面(单位:)横隔梁图2.8 横隔板板截面(单位:)边梁:中梁:桥面铺装装沥青混凝土土(取平平均厚度度2cm):混凝土垫层层(取平平均厚度度9cm):合计栏杆防撞栏重力力:5若将两侧防防撞栏按按横向分分布系数数分摊至至各梁的的板重为为:1号,8号号

46、梁:50.6602=3.0012号,7号号梁:50.3309=1.55453号,6号号梁:50.1106=0.5534号,5号号梁:50.0004=0.002表2.4 各梁的的长久荷荷载 (单位位:) 梁号主梁 横梁 防撞撞墙 铺装装层 合计1(8)9.760.613.014.2017.5882(7)9.761.221.54554.2016.7333(6)9.761.220.534.2015.7114(5)9.761.220.024.2015.200(2)永久久作用效效应计算算表2.5 影响线线面积计计算 项目 计算面面积 影响响线面积积表2.6 永久作作用效应应计算 梁号 q qqqqq1(

47、8)17.58847.533835.55717.58835.655626.77317.5889.75171.4412(7)16.73347.533795.11816.73335.655596.44216.7339.75163.1123(6)15.71147.533746.77015.71135.655560.00615.7119.75153.1174(5)15.20047.533722.44615.20035.655541.88815.2009.75148.2202. 可变变作用效效应(1)汽车车荷载冲冲击系数数简支梁的自自振频率率为:-计算跨跨径,=19.5E-混泥泥土弹性性模量,本本例C5

48、0,E=33.4005-结构跨跨中截面面惯距=0.0066226-结构跨跨中处单单位长度度质量=把数据代入入上式,得得当1.5故属于第一一类T形截面面。求受压区高高度:(设设计安全全等级为为二级,取取) 即取合理解:=633.3770求受拉区钢钢筋的面面积:截面积为776900钢筋叠叠高层为为六层,布布置如右右图:图2.100 主梁截截面配筋筋图(尺尺寸单位位cm)混凝土保护护层厚度度c取32mmm=dd,且满足足附表1-8中的规规定,钢钢筋间横横向净距距故满足构造造要求(2)截面面复核则实际有效效高度由于故为为第一截截面按截面实际际配筋计计算受压压高度x=求得正截面面抗弯承承载力:又%(%)

49、所以截面复复核满足足要求,设设计安全全。2.3.22.腹筋设设计根据斜截面面抗剪承承载力进进行斜筋筋配置由表11可可知,支支点剪力力效应以以3号梁为为最大,为为偏安全全设计,一一律用了了3号梁数数值。跨跨中剪力力效应以以1号梁为为最大,一一律以1号梁为为准。(1)截面面尺寸检检查:根据公预预规99.3.10条条的构造造要求,梁梁最底层层钢筋通通过支座座,支点点截面的的有效高高度为根据公预预规55.2.9规定定,构造造要求需需满足 = =8111.4770KNN5600.9995KNN,截面面尺寸符符合要求求。(2)检查查是否需需要根据据计算配配置箍筋筋按公预规规5.2.110条规规定:跨中截面

50、:支座截面:因为故可在梁跨跨中的某某长度范范围内按按构造配配置箍筋筋,的截截面距跨跨中截面面的距离离可由剪剪力包络络图按比比例求得得,即在长度范范围内可可按构造造配置箍箍筋,其其余区段段设置弯弯起钢筋筋并进行行持久状状况斜截截面抗剪剪极限状状态承载载力验算算。斜截面配筋筋的计算算图式按公预规规5.2.66条与5.22.4条规定定最大剪力力取距支支座中心心h/2处截面面的数值值,其中中混凝土土与箍筋筋共同承承担不小小于60%,弯起起钢筋承承担不大大于40%。计算第一一排弯起起钢筋时时(从支支座向跨跨中),用用距支座座中心h/2处由弯弯起钢筋筋承担的的那部分分剪力值值。计算以后后每一排排弯起钢钢筋

51、时,取取用前一一排弯起起钢筋点点处有弯弯起钢筋筋承担的的那部分分剪力值值。由内插法可可得:距距梁高处处的剪力力效应KKN其中应由混混凝土和和箍筋承承担的剪剪力计算算值至少少为应有弯起钢钢筋包括括斜筋承承担的剪剪力计算算值最多多为图2.111 弯起钢钢筋配置置图(尺尺寸单位位mm,剪力单单位KN)设焊接钢筋筋骨架的的架立钢钢筋(HRBB3355)为222,钢筋筋重心至至梁受压压翼板上上缘距离离为弯起钢筋的的弯起角角度为45度,弯弯起钢筋筋末端与与架立钢钢筋焊接接。设置弯起钢钢筋区段段长度:为了得到每每对弯起起钢筋分分配到的的剪力,由由各排弯弯起钢筋筋的末端端折点应应落在前前一排弯弯起钢筋筋弯起点

52、点的构造造规定,来来得到各各排弯起起钢筋的的弯起点点计算位位置。现拟弯起钢钢筋,将将计算的的各排弯弯起钢筋筋上,下下弯起点点之间垂垂直距离离以及至至支座中中心距离离,分配配的剪力力计算值值,所需需的弯起起钢筋面面积值列列入表12根据公桥桥规规规定,简简支梁的的第一排排弯起钢钢筋(对对支座而而言)的的末端弯弯折点应应位于支支座中心心截面处处,这时时为: 第二排弯起起钢筋分配给第二二排钢筋筋的计算算剪力值值,有比比例关系系计算第三排钢筋筋,分配给第三三排弯筋筋的计算算剪力值值,有比比例关系系计算第四排弯起起钢筋分配给第四四排弯起起钢筋的的计算剪剪力值,由由比例关关系计算算第五排弯起起钢筋分配给第五

53、五排弯起起钢筋的的计算剪剪力值,由由比例关关系计算算 表2.114 弯起钢钢筋计算算 弯起点点 1 2 3 4 511281093105810341012弯起点距支支座中心心距离11282221327943135325分配的计算算剪力值值213.334193.00146.55101.44857.499需要的弯筋筋面积1436.921299.92986.773683.557387.222可提供的弯弯筋面积积169023216092321609232 628220 628220弯筋与梁轴轴交点到到支座中中心距离离563.771692.52786.33849.554884.25 由由弯起钢钢筋计算算

54、表可知知弯起钢钢筋提供供的弯起起面积小小于截面面所需的的钢筋面面积,因因此需要要在与N2相同的的弯起位位置加焊焊接斜筋筋,使得得弯起面面积6288+2226=88546833.577,从而而满足要要求。按照计算剪剪力初步步布置弯弯起钢筋筋(如图图2.112) 图2.112 剪力包包络图(尺尺寸单位位mm)现按照同时时满足梁梁跨间各各正截面面和斜截截面抗弯弯要求,确确定弯起起钢筋的的弯起点点位置。由由已知跨跨中截面面弯矩计计算值,支支点中心心处,做做出梁的的计算弯弯矩包络络图如图图2.113.在L/4截面处处,因=4.8875mm,L=19.5m,故弯弯矩计算算值为各排弯起钢钢筋弯起起后,相相应

55、正截截面抗弯弯承载力力计算如如表2.115表2.155 钢筋弯弯起后相相应各正正截面抗抗弯承载载能力 梁区段截面纵筋有效高度mmmT形截面类类型受压区高度度抗弯承载能能力 mm1608支座中心1点1250.1 第一类13.400559.8838560.222232171点2点1232.2 第一类26.8111097.847234.735548262点3点1214.3 第一类40.2221613.695680.467764343点4点1196.4 第一类53.6222107.043615.188870624点5点1189.0 第一类58.8552292.902416.003376905点梁跨中1

56、181.0 第一类64.0882473.94其中受压区区高度抗弯承载能能力将上表中的的正截面面抗弯承承载能力力在弯矩矩包络图图上用平平行线表表示出来来,它们们与弯矩矩包络图图的交点点分别为为,由公式可求求得各点点到跨中中截面的的距离的的值点:现以图133所示弯弯起钢筋筋弯起点点初步位位置来逐逐个检查查是否满满足公公桥规的的要求第一排弯起起钢筋(2N5)其充分利用用点的横横坐标x=772344.7335mmm,而N5的弯起起点1的横坐坐标,说说明点位位于1点的右右边,且且,满足足要求其不需要点点的横坐坐标85660.2222,而N5与梁中中轴线交交点亦满满足要求求第二排弯起起钢筋(2N4)其充分

57、利用用点的横横坐标x=556800.4664mmm,而2N4的弯起起点2的横坐坐标,说明点位位于2点的右右边,且且,满足要求求其不需要点点的横坐坐标72334.7735,而2N4与梁中中轴线交交点亦满满足要求求第三排弯起起钢筋(2N3)其充分利用用点的横横坐标x=336155.1888mmm,而2N3的弯起起点3的横坐坐标,说说明点位位于3点的右右边,且且,满足要求求其不需要点点的横坐坐标56880.4467,而2N3与梁中中轴线交交点亦满满足要求求第四排弯起起钢筋(2N2)其充分利用用点的横横坐标x=224166.0003mmm,而2N2的弯起起点4的横坐坐标说明明点位于4点的右右边,且且,

58、满足要求求其不需要点点的横坐坐标36115.1188,而2N2与梁中中轴线交交点亦满满足要求求第五排弯起起钢筋(2N1),满足要求求。由上述检查查结果可可知图15所示弯弯起钢筋筋弯起点点初步位位置满足足要求。箍筋设计 按公公预规5.2.11条规定,箍筋间距计算公式为:式中:异形弯弯矩影响响系数,取取=1.0-受压翼翼板的影影响系数数,取=1.11-用于抗抗剪配筋筋设计的的最大剪剪力设计计值(KN)-斜截面面内纵向向受拉主主筋的配配筋率-同一截截面上箍箍筋的总总截面面面积()-箍筋的的抗拉设设计强度度-混泥土土和箍筋筋的剪力力分担系系数,取取=0.6采用双支箍箍筋,箍筋截面积积在等截面钢钢筋混凝

59、凝土简支支梁中,箍箍筋尽量量做到等等间距布布置。跨中截面:支点截面:则平均值:箍筋间距选选用2000mm符符合规范范要求根据公预预规99.3.13条条规定,在在支座中中心向跨跨径方向向长度不不小于1倍梁高高范围内内,箍筋筋间距不不宜大于于1000综上所述,全全梁箍筋筋配置为为双支箍箍筋;由由支点至至距支座座中心22221处1000,其余余地方2200则(5)斜截截面抗剪剪承载力力复核按公预规规5.2.66条规定定,斜截截面抗剪剪强度验验算位置置为:(1)距支支座中心心h/2处截面面(2)受拉拉区弯起起钢筋弯弯起点处处的截面面(3)锚与与受拉区区的纵向向主筋开开始不受受力处的的截面(4)箍筋筋数

60、量或或间距有有改变处处的截面面(5)受弯弯构件腹腹板宽度度改变处处的截面面据此斜截面面抗剪强强度的验验算截面面如图22.133,既图2.133 梁弯起起钢筋和和斜筋设设计布置置图(尺尺寸单位位:mm),(a)弯起钢钢筋和斜斜截面布布置图(b)相应应于剪力力计算值值Vx的弯矩矩计算值值Mx的包络络图,(c)剪力计计算值的的包络图图按公预规规5.2.77条规定定:受弯弯构件配配有箍筋筋和弯起起钢筋时时,其斜斜截面抗抗剪强度度验算公公式为:-斜截面面内混泥泥土和箍箍筋共同同的抗剪剪承载力力设计值值-与斜截截面相交交的普通通弯起钢钢筋的抗抗剪能力力-箍筋的的配筋率率-斜截面面内在同同一弯起起平面的的普

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