【《某混凝土简支T梁桥行车道板计算过程案例》2900字】

某混凝土简支T梁桥行车道板计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u22063某混凝土简支T梁桥行车道板计算过程案例 11715第1章设计资料及构造布置 1196651.1设计资料 1264111.2设计依据 1140641.3主要材料规格 2318311.4主要设计数据 267611.5截面几何特性计算 24112第2章行车道板计算 4设计资料及构造布置设计资料跨度和桥面宽度标准跨径：20m（墩中心距）。6×3.75m(机动车道)+0.5m(双黄线)+2×1.5m(人行道）技术标准1）设计荷载：公路-Ⅰ级荷载。2）、横坡：1.5%3）、桥面铺装：沥青混凝土铺装,混凝土三角垫层4）、桥梁跨径：简支梁标准跨径20m，共分3跨。各级荷载可按《桥规》有关条文执行。设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）（2）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）（4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）（5）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）（6）《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）（7）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）（8）《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）主要材料规格1、预应力钢筋：采用低松弛高强度钢绞线2、普通钢筋：直径大于或等于12mm采用HRB400钢筋；直径小于12mm的采用HPB300钢筋3、混凝土：预应力混凝土采用C50，普通混凝土C30。4、锚具及成孔管道：锚具采用夹片式群锚，管道采用φ70预埋金属波纹管成孔5、支座：板式橡胶支座主要设计数据本设计为简支T形梁。截面几何特性计算按照上述资料拟定尺寸，绘制T形梁的跨中及端部截面见图1-2、图1-3。图1-2T形梁跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm）图1-3T形梁端部截面尺寸图（尺寸单位：mm）计算截面几何特征，跨中截面几何特征列表计算见表1-1。表1-1跨中截面几何特征计算表分块名称分块面积分块面积形心至上缘距离分块面积对上缘静矩分块面积的自身惯性矩分块面积对截面形心的惯性矩大毛截面（含湿接缝）翼板37507.528236.1170423.6147.728500281.488571593.98三角承托50018.339276.112888.8936.89676495.3680273.08腹板260080208111.113661777.78-24.781610842.565273509.23下三角169140.6723844.341697.83-85.451237277.91239864.62马蹄1150157.5181236.1159896.94-102.2812056380.0212117275.85∑8169450299.3427878072.36小毛截面（不含湿接缝）翼板27007.52036050636.1155.748058090.748108715.74三角承托50018.3392752788.8944.91959331.11962108.89腹板2600802081103661677.78-16.76830387.054492053.72下三角169140.6723883.231597.83-77.431042592.951044179.67马蹄1150157.518123559906.94-94.2610459863.5510519759.38∑7119442863.2325126817.4大毛截面形心至上翼缘距离55.2094小毛截面形心至上翼缘距离62.242检验截面效率指标（希望）上核心距：下核心距：截面效率指标：∴以上初拟的主梁跨中截面是合理的。行车道板计算考虑到主梁翼缘板内钢筋时连续的，故行车道板可按悬臂板（边梁）和两端固结的连续板（中梁）两种情况来计算。悬臂板（边梁）荷载效应计算由于宽跨比大于2，故悬臂板可按单向板计算，悬臂长度为1.425m，计算时取悬臂板宽度为1.0m。永久作用主梁架设完毕时：桥面板可看成100cm长的单向悬臂板，计算图示见图8-5。图8-5悬臂板计算图示（尺寸单位：mm）计算悬臂根部一期永久荷载作用效应为成桥之后：桥面现浇部分完成后，施工二期永久作用，此时桥面板可看成净跨径为1.425m的悬臂单向板，计算图示见图34c。图中P为防撞栏重力，其值为，为现浇部分悬臂板自重，为桥面铺装层重力。计算二期永久作用效应如下：总永久作用效应：悬臂根部永久作用效应为弯矩：剪力：可变作用在边梁悬臂板处有车辆荷载的作用，如图8-6所示。图8-6悬臂板可变作用计算图示（尺寸单位：mm）图中，P为车辆荷载后轴的轴重，其值为，后轮着地宽度和长度分别为，。荷载在铺装层内的扩散分布，假定为呈45°扩散。悬臂板的荷载有效分布跨度为：平行于悬臂板跨径的车轮着地尺寸的外缘，通过铺装层45°分布先的外边线至腹板外边缘的距离，。则作用于桥面板顶面的均布荷载集度为冲击系数取为，悬臂根部可变作用效应计算为承载能力极限状态作用基本组合取永久作用效应分项系数为1.2，取汽车荷载效应分项系数为1.4，则承载能力极限状态作用的基本组合计算如下：连续板荷载效应计算行车道板与主梁梁肋是连接在一起的，当桥面现浇部分完成后，行车道板与主梁梁肋之间的连接情况，既不是固结，也不是铰接，而应该考虑弹性固结，即支撑在一系列弹性支撑上的多跨连续板。鉴于桥面板受力情况比较复杂，影响因素比较多，通常采用简便的近似方法进行计算。对于弯矩，先算出一个跨度相同的简支板的跨中荷载（恒载、活载及其组合）弯矩，再乘以偏安全的修正系数加以修正，以求得支点处和跨中截面的设计弯矩。弯矩修正系数可根据板厚t与梁肋高度h的比值来确定。，即主梁的抗扭能力较大，取跨中弯矩为，支点弯矩为。对于剪力，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即为连续板的支点剪力。永久作用主梁架设完毕时，桥面板可看成80cm长的单向悬臂板，计算图示见图34b，其根部一期永久作用效应为，。成桥之后：先计算简支板的跨中弯矩和支点剪力值。梁肋间的板，其计算跨径按下列规定取用：计算弯矩时:，但不大于。计算剪力时:。：板的计算跨径；：板的净跨径，；：板的厚度，；：梁肋宽度，为现浇部分桥面板的自重，其值为；，是二期永久作用，包括5cm的沥青混凝土和10cm的水泥混凝土。计算得到简支板跨中二期永久作用弯矩及支点二期永久作用剪力为总永久作用效应支点截面永久作用弯矩为支点截面永久作用剪力为跨中截面永久作用弯矩为可变作用当进行桥梁结构局部加载时，汽车荷载采用车辆荷载。汽车后轮着地宽度和长度分别为，。平行于板的跨径方向的荷载分布宽度为车轮在板的跨径中部时，垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度取，此时两个后轮的有效分布宽度发生重叠，应求两个车轮荷载的有效分布宽度（d为多个车轮时外轮之间的中矩），折算成一个荷载的有效分布宽度为。车辆在板的支承处时，垂直于板的跨径方向荷载的有效分布宽度：车辆在板的支承附近，距支点的距离为x时，垂直于板的跨径方向荷载的有效分布宽度：将重车后轮作用于板的中央，求出简支板跨中最大可变作用（汽车）的弯矩为计算支点剪力时，可变作用必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每米板宽承受的分布荷载如图37c所示，支点剪力计算如下：，，综上所述，可得到连续板可变作用效应如下：支点截面弯矩：跨中截面弯矩：支点截面剪力：承载能力极限状态作用基本组合取永久作用效应分项系数为1.2，取汽车荷载效应分项系数为1.4，则承载能力极限状态的基本组合计算如下：支点截面弯矩：支点截面剪力：跨中截面弯矩：行车道板截面设计、配筋及承载力验算悬臂板及连续板支点负弯矩处采用相同的抗弯钢筋，故只需按其中最不利荷载效应配筋，即。其高度为，设净保护层厚度，若选用直径为的HRB335钢筋，则有效高度为即：整理得解得满足条件的最小的验算，满足规范要求，其中。选用直径为12mm的HRB335钢筋时，钢筋的间距为18cm，此时单位长度行车道板所提供的钢筋面积为。验算承载力故承载力满足要求。连续板跨中截面处的抗弯钢筋计算如下：由上述计算得跨中断面弯矩为，其高度为15cm，设净保护层厚度，若选用直径为的HRB335钢筋，则有效高度为即：整理得解得满足条件的最小的验算，满足规范要求。选用直径为12mm的HRB335钢筋时，钢筋的间距为13cm，此时单位长度行车道板所提供的钢筋面积为。验算承载力故承载力满足要求