桥梁工程设计-钢筋混凝土T形梁桥设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流桥梁工程设计-钢筋混凝土T形梁桥设计.精品文档.广西大学土木建筑工程学院土木工程专业（交通土建方向）桥梁工程课程设计姓 名:浦远鹏班 级:交建061 学 号：0603110337指导老师：林春姣目录一、设计资料.2 设计资料与结构布置.2一设计资料2 二结构布置.2 三附图.3二、主梁截面几何特性计算3一预制梁的截面几何特征.3二成桥阶段的截面几何特征.3三、主梁计算.3一行车道板计算.3二主梁肋设计计算.5 1恒载内力计算.5 2计算活载和人群荷载引起截面内力.5 01、跨中的荷载横向分布系数m计算6 011、计算参数和.7 012、计算各

2、主梁横向影响线坐标.7 013、计算主梁的荷载横向分布系数8 02、支点荷载横向分布系数m计算9 03、活载内力计算10 A、荷载横向分布系数汇总10 B、计算公路-级的跨中弯矩.11 C、计算人群荷载的跨中弯矩.11 D、计算跨中截面的车道荷载最大剪力.12 E、计算跨中截面的人群荷载最大剪力.13 F、计算支点截面的车道荷载最大剪力.13 G、计算支点截面的人群荷载最大剪力.13四.主梁内力组合13五.变形验算和预拱度设置13 变形计算 13 预拱度设置.14钢筋混凝土T形梁桥设计一 设计资料与结构布置（一） 设计资料1、 桥面跨径及桥宽标准跨径L=25m（墩中心距离）；计算跨径L=24.

3、50m（支座中心距离）；预制长度L=24.95m（主梁预制长度）；横隔梁5根，肋宽15cm；桥面净宽：净-7（车行道）+21.0（人行道）+20.25（栏杆）。2、 设计荷载公路-II级，人群3.5kN/m。3、 材料初步选定材料规格内容钢筋HRB335（原级）主梁主筋、弯起钢筋和架立钢筋R235（原级）箍筋混凝土C25主梁C30防水桥面铺装4、 设计依据 1）中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004,人民交通出版社，2004年9月；2）中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004,人民交通出版社，2004年9月；3）公路桥涵

4、设计手册梁桥，1994年6月，人民交通出版社；4）桥梁计算示例集，2000年10月，人民交通出版社；5）本课程教材桥梁工程，人民交通出版社；6）桥梁工程设计计算方法及应用，2003年10月，中国建筑工业出版社；7）有关梁桥设计图纸。（二） 结构布置1、 主梁高：钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在，根据跨度大者取较小值的原则，本设计取用，则梁高为1.5625m。实际设计取1.6m；2、 主梁间距：装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.52.2m之间，本设计采用1.9m；3、 主梁梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在1518cm，

5、鉴于本设计的跨度为25m，纵向钢筋数量较多，故按较大值取为18cm；4、 翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为1.9m。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变厚度形式，即与腹板交接处较厚，通常取不小于主梁高的，即为，本设计取16cm，翼缘板的悬臂端可以薄些，本设计取为10cm；5、 横隔梁：5根，肋宽15cm，梁高一般取为T梁高的3/4左右，即1.2m，在靠近腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为1.3m。6、 桥面铺装：采用8cm厚的沥青混凝土磨耗层，9cm厚的30号混凝土铺装层。说明：本设计如无特殊说明，除钢筋直径单位为毫米，其余尺寸单位均为

6、厘米。（三） 附图 图一 桥梁横断面布置图 图二 桥梁横隔梁布置图二 主梁截面几何特性计算、 预制梁的截面几何特征1、预制中主梁的截面几何特性面积A=4596cm，对截面形心惯性矩I=6289191.77m2、预制边主梁的截面几何特性面积A=4746cm，对截面形心惯性矩I=6496804.49cm、 成桥阶段主梁的截面几何特征面积A=5146cm，对截面形心惯性矩I=7374487.85cm 图三 预制梁横截面 图四 成桥阶段梁的横截面三 主梁计算、 行车道板计算 图五 铰接悬臂行车道板将后轮作用于绞缝轴线上，后轴作用力P=140KN，轴压分布宽度如图所示。对于车轮荷载中后轮的着地长度为a=

7、0.20m，宽度为b=0.60m，则有： a= a+2H=0.20+20.17=0.54m b= b+2H=0.60+20.17=0.94m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度a=a+2l=0.54+1.72=2.26m冲击系数：1+=1.3作用于每米宽板条上的弯矩、剪力为：M=-1+=-1.3=-13.09KNmQ=1+=1.3=20.13KN1、 荷载组合恒+汽： M= M+ M=-2.68-13.09=-15.77 KNm Q= Q+ Q=6.24+21.13=27.37 KN所以，横车道板的设计内力为： M=-15.77 KNm Q=27.37 KN 图六 车轮荷载的计算图式、 主梁肋设计计

8、算（1）、恒载内力计算 1、主梁预制时的自重g（此时翼板宽1.5m，按跨中截面计算。） 边主梁：g=0.5116=12.79KN/m中主梁：g=0.5266=13.07KN/m 中间横隔梁重量两侧：=32521.170.660.15=17.37KN 端横隔梁重量两侧：=22521.170.660.30=23.166KN 折算成每延米重量：g=+/24.5=1.65 KN/m 合计，每延米自重总和： 边主梁g= g+ g=13.62 KN/m 中主梁g= g+ g=14.72 KN/m 2、桥面板间现浇接头g 边主梁g= 0.220.125=1KN/m 中主梁g= 0.220.125=1KN/m

9、 3、栏杆、人行道、桥面铺装g 人行道、栏杆每侧重：4.91KN/m，桥面铺装取本第三页计算结果4KN/m。 边主梁：g=4.91+4=8.91KN/m 中主梁：g=42=8KN/m 4、主梁荷载总和 荷载梁gKN/mgKN/mgKN/m总和gKN/m边主梁13.6218.9123.11中主梁14.721824.72 5、主梁恒载内力计算项目跨中支点弯矩KN/m边主梁1733.970中主梁1779.740剪力KN边主梁0283.10中主梁0290.57（2）、计算活载和人群荷载引起截面内力 01、跨中的荷载横向分布系数m计算 a、计算几何特性 主梁的比拟单宽抗弯惯矩： J=7374487.85

10、/190=38813.09cm/cm横隔梁比拟单宽抗弯惯矩： 横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离： l=4b=41.9=7.6m c/ l=294.75/760=0.388 查表可知=0.523，故=154.20cm 求横隔梁界面重心位置a=25.64cm故横隔梁的抗弯惯矩为：横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为：J=7292400/607.5=12003.95cm/cm b、主梁和横隔梁的抗扭惯矩 对于主梁梁肋： 主梁一般平均厚度：h=13cm t/b=13/=0.088，查得c=0.333 则：=cbt=0.333=285.768 对于横隔梁梁肋： t/b=15/=0.128，查得c=0.304 =

11、cbt=0.304=120.042=2433.98 cm/cm011、计算参数和 = =0.259 式中B为桥梁承重结构的半宽，即：B=5/2=475cm =0.024 于是，=0.1548012、计算各主梁横向影响线坐标已知0.259，查表可得影响系数K和K的值，如下表：梁位荷载位置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK00.820.981.001.031.171.031.000.980.928.01B/41.051.091.141.161.040.970.930.810.788.05B/21.181.121.151.061.000.940.910.860.667.97

12、3B/41.331.271.121.071.000.890.840.770.717.98B1.351.271.181.140.980.930.850.670.597.99K00.830.891.011.091.161.091.010.890.837.97B/41.691.481.381.241.060.870.630.410.268.04B/22.562.161.781.371.010.640.24-0.23-0.547.983B/43.282.642.231.541.020.47-0.23-0.64-1.328.01B4.133.142.511.721.070.26-0.57-1.28-1.

13、838.00因此，对于1号梁： K=0.2K+0.8K 对于2号梁： K=0.6K+0.4K 对于3号梁： K= K 013、计算各梁的荷载横向分布系数梁号算式荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1K=0.2K+0.8K1.3341.2701.1321.0840.9960.8980.8420.7500.686K=0.2K+0.8K3.4502.7402.2861.5761.0300.428-0.298-0.768-1.422K-K-2.116-1.470-1.154-0.492-0.0340.4701.1401.5182.108A=（K-K）-0.477-0.331-

14、0.260-0.111-0.0080.1060.2570.3420.475K= K+A2.9732.4092.0261.4651.0220.534-0.041-0.426-0.9470.5950.4820.4050.2930.2040.107-0.008-0.085-0.1892K=0.6K+0.4K1.1281.1081.1461.0661.0000.9100.8680.8060.690K=0.6K+0.4K2.2121.8881.6201.3181.0300.7320.3960.026-0.220K-K-1.084-0.780-0.474-0.252-0.0300.1780.4720.78

15、00.910A=（K-K）-0.244-0.176-0.107-0.057-0.0070.0400.1060.1760.205K= K+A1.9681.7121.5141.2611.0230.9500.5020.202-0.0150.3940.3420.3030.2520.2050.1900.1010.040-0.0033K=K0.820.981.001.031.171.031.000.980.92K=K0.830.891.011.091.151.091.010.890.83K-K-0.010.09-0.01-0.06-0.02-0.06-0.010.090.09A=（K-K）-0.0020.

16、020-0.002-0.0140.005-0.014-0.0020.0200.020K= K+A0.8280.9100.9901.0761.1451.0761.0080.8700.8500.1660.1820.1980.2150.2290.2150.2020.1740.170在影响线上按横向最不利位置布置荷载后如上图：求得相应的荷载横向分布系数如下表：类别12345m0.4750.4640.4210.4640.475m0.5350.3620.1740.3620.53502、支点处的荷载横向分布系数m计算（采用杠杆原理法计算。）由下图可以计算出各号梁的横向分布系数，汇总如下表所示：类别12345

17、m0.2900.5270.6580.3270m1.1170.171001.117 03、活载内力计算采用直接加载求活载内力。计算公式为： S=A、 荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路-级人群荷载1号跨中m0.4750.535支点m0.2901.1172号跨中m0.4640.362支点m0.5270.1713号跨中m0.4210.174支点m0.65804号跨中m0.4640.362支点m0.32705号跨中m0.4750.535支点m01.117B、 计算公路-级的跨中弯矩简支梁桥1号、5号的基频：f=1.898简支梁桥2号、3号、4号的基频：f=1.872查询JTG D60-2004 公路

18、桥涵设计通用规范，可知，当14Hzf1.5Hz时，=0.0975所以全桥，1+。，双车道不折减。=10.50.75=7.875KN/m，P=180=193.5KN=75.03；y=6.125对1号梁：M=1.0975=925.87 KNm 同理，可求得2-5号梁的跨中弯矩单位：KNm项目1号2号3号4号5号M925.87904.43820.43904.43925.87C、 计算人群荷载的跨中弯矩由M=mp可计算得相应的跨中弯矩单位：KNm：项目1号2号3号4号5号M175.62118.8357.12118.83175.62D、 计算跨中截面车道活载最大剪力Q的影响线面积：3.0625m对于1号

19、梁，有：Q=1.095=73.08KN同理，可以计算出2-5号梁的跨中剪力单位：KN项目1号2号3号4号5号Q73.0871.3864.7771.3873.08E、 计算跨中截面人群荷载最大剪力对于1号梁，有： Q=0.5351.253.0625=8.49KN同理，可以计算出2-5号梁的支点剪力单位：KN项目1号2号3号4号5号Q7.173.071.483.077.17F、 计算支点截面车道荷载最大剪力横向分布系数变化区段长度：a=6.175m对应于支点剪力影响线面积=12.25m。因此对于1号梁有：Q=1.0975=170.73+ 附加三角形荷载重心处的影响线坐标为： =0.916，且mL/1600=15.3125mm所以应设置预拱度，预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。因此，消除自重影响后的长期挠度值为：f=87.1569mmL/600=40.83mm，满足要求。设置的预拱度值为:f=243.4366mm