【《某混凝土简支T梁桥主梁内力计算过程案例》2400字】

某混凝土简支T梁桥主梁内力计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u17652某混凝土简支T梁桥主梁内力计算过程案例 123707第1章设计资料及构造布置 1295381.1设计资料 135261.2设计依据 1313941.3主要材料规格 1141851.4主要设计数据 242761.5截面几何特性计算 218659第2章主梁内力计算 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。主梁内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。根据梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面的活载和最大活载内力，再进行主梁内力组合。因边梁所受作用效应最大，偏安全的考虑，其他梁与边梁设计相同，故仅需计算边梁作用效应。恒载内力计算永久作用集度主梁自重①跨中截面段主梁自重②马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算主梁端部截面面积为③支点段梁的自重④边主梁的横隔梁中横隔梁体积：端横隔梁体积：半跨被横隔梁重量⑤主梁永久作用集度二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度②边梁现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：一片端横隔梁（现浇部分）体积：③桥面铺装10cm水泥混凝土铺装：5cm细粒式沥青混凝土铺装：将桥面铺装重量均分给六片主梁，则：④防撞栏单侧防撞栏线荷载为。将两侧防撞栏均分配给六片主梁，则：⑤边梁二期永久作用集度恒载内力计算设a为计算截面至左侧支座的距离，并令。主梁弯矩M和剪力V的计算公式分别为：恒载内力计算见表2-1。图2-1永久作用效应计算图表2-1边梁恒载内力计算表作用效应跨中四分点支点C=0.5C=0.25C=0一期弯矩1548.861161.620剪力0128.33256.77二期弯矩1033.27775.010剪力085.58171.26∑弯矩2582.241936.650剪力0214.02428.14活载内力计算简支梁桥基频∵∴当车道大于两车道时，应进行车道折减，四车道折减系数为0.67，但折减后的效应不得小于两设计车道的荷载效应。分别按四车道、三车道和两车道布载进行计算，取最不利情况进行设计。主梁荷载横向分布系数桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重结构的跨宽比为：故可按偏心压力法来计算横向分布系数QUOTEmcmc，其步骤如下：求荷载横向分布影响线竖标本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=6，梁间距为3.05m，则1号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为η11==0.513η16==-0.179绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载，如图所示，其中：人行道缘石至1号梁轴线的距离Δ为Δ=0.875荷载横向分布影响线的零点至1号梁位的距离为x，可按比例关系求得解得x=11.3m并据此计算出对应各荷载点的影响线竖标QUOTEηqi和ηrη图2-1横向分布系数计算图示（四车道）图2-2横向分布系数计算图示（三车道）图2-3横向分布系数计算图示（二车道）计算荷载横向分布系数QUOTEmcmc1号梁的活载横向分布系数分别计算如下汽车荷载四车道三车道二车道人群荷载支点截面的荷载横向分布系数如图所示，按杠杆原理法绘制支点截面荷载横向分布影响线并进行布载。图2-4支点横向分布系数计算图示则1号梁可变作用横向分布系数计算如下可变作用（汽车）：QUOTEm0=12×0.68=0.34可变作用（人群）：QUOTEm0=0.6表2-21号梁活载横向分布系数活载类型mm汽车1.010.6475人群0.5531.287车道荷载取值公路-Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值和集中荷载标准值分别为：计算弯矩时，计算剪力时，计算主梁活载内力支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直线过渡到，其余梁段均取。计算时，均考虑荷载横向分布系数沿桥梁跨径方向的变化。计算跨中最大弯矩和最大剪力（采用直接加载求可变作用效应，如图13所示）可变效应为：不计冲击：冲击效应：图2-5跨中截面可变作用效应计算图示（尺寸单位：m）活载（汽车）标准效应活载（汽车）冲击效应人群效应计算四分点截面的最大弯矩和最大剪力（如图14所示）图2-6四分点截面可变作用效应计算图示（尺寸单位：m）活载（汽车）标准效应活载（汽车）冲击效应人群荷载效应计算支点截面的最大剪力（如图15所示）图2-7支点截面可变作用效应计算图示（尺寸单位：m）活载（汽车）标准效应活载（汽车）冲击效应人群荷载效应主梁内力组合表2-3作用效应组合表序号荷载类别跨中截面四分点截面支点截面①第一期永久作用1548.9701161.73128.44256.88②第二期永久作用1033.380775.0385.69171.37③总永久作用(①＋②)2582.3501936.76214.13428.25④可变作用(汽车)1836.60147.601376.90240.35327.14⑤可变作用(汽车)冲击535.5043.03401.4070.0795.38⑥可变作用（人群）