装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书.doc
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1、1装配式钢筋混凝土简支装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥计算书型梁桥计算书第第部分部分 装配式钢筋混凝土简支装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥的计算资料型梁桥的计算资料一、设计资料设计资料1、桥面净空桥面净空净6+20.75 人行道2、主梁跨径和全长标准跨径 : =20.00m(墩中心距离)la计算跨径: =19.50(支座中心距离)l主梁全长: =19.96(主梁预制长度) 全l3、设计荷载汽-20、挂-100 和人群荷载 3KN/4、材料钢筋:主筋用级钢,其他用级钢,混凝土用 25 号5、计算方法:极限状态法6、结构尺寸。如图下:2600横剖面(尺寸单位:cm)1250混凝土垫层(6-12cm
2、)沥青混凝土厚2cm257529纵剖面(尺寸单位:cm)7、设计依据(1) 混凝土简支梁(板)桥 人民交通出版社(第二版)(2) 公路桥涵设计通用规范 (JTJ021-85) ,简称“桥规”( 3)公路桥涵地基与基础设计规范 (JDJ024-85)(4) 公路桥涵设计手册 梁二、主梁的计算主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载矩横向分布系数(按 G-M 法) (1)主梁的抗弯及抗扭惯矩和IxItx求主梁截面的重心位置如图下:3ax平均板厚=1/2(8+14)=11cm1h=ax1813011)18160(2130181302111118160 cm2 .41)
3、2/112 .41(111421114212/13xI23)19.422/130(130181301812/1444823. 66482252mcm T 形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和,即:=TxI3 iiitbc3/1,069. 060. 1/11. 0/111cbt301. 0,151. 0)11. 03 . 1/(18. 0/222cbt故: 4333331080. 21009. 21071. 019. 1301. 011. 06 . 13/1mITx单位抗弯及抗扭惯矩:cmmbIJxx/10142. 46 . 1/104823. 6/442cmmbIJTxT
4、x/1075. 16 . 1/1076. 2/453(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度计算如图下:4cchaybh1横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:mbl4 . 66 . 144367. 04 . 6/35. 2/1515. 0,10035. 2)15. 085. 4(2/1lccmmbmhmc根据比值可查附表 求得: lc/548. 0/cmc29. 135. 2548. 0548. 0求横梁截面重心位置yabhhbhhay112 12 1 22/2/2 m21. 00 . 115. 011. 029. 120 . 115. 02/12/11. 029. 1222 横梁的抗弯和扭惯矩
5、和:yITyI232 113 1)2/(12/1)2/(2212/1yyyahhbhbhahhI2323)21. 02/0 . 1 (0 . 115. 00 . 115. 012/1)2/11. 021. 0(11. 029. 1211. 029. 1212/1421022. 3m3 2223 111hbchbcITy查表得, 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩1 . 0031. 085. 4/11. 0/11bh3/11c只有独立宽扁板者的一半,可取 b 查表得:6/11c1705. 0)11. 000. 1 (15. 0/22bh298. 02c543333310971. 110895. 01
6、0076. 115. 089. 0298. 085. 411. 06/1mITy单位抗弯及抗扭惯和:yJTyJcmmbIJyy/10664. 010085. 4/1022. 3/442 1cmmbIJTyTy/10406. 010085. 4/10971. 1/453 1(3)计算抗弯参数和抗弯参数桥宽的一半 计算跨径324. 010664. 010142. 45 .190 . 44 444yxpJJ lbbplyxTyTxJJEJJGa2/ )(按公预规取,EG43. 0028. 010664. 010142. 4210)406. 075. 1 (43. 0445 a167. 0028. 0
7、a(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知, 查图表,可得表307. 0MG 中值:表 1荷载位置梁位bb43 2b 4b04b 2b 43bb00.940.971.001.031.051.031.000.970.944b1.051.061.071.071.020.970.930.870.832b1.221.181.141.071.000.930.870.800.7543b1.411.311.201.070.970.870.790.720.671Kb1.651.421.241.070.930.840.740.680.600K00.830.910.991.081.131.080.990.910
8、.8364b1.661.511.351.231.060.880.630.390.182b2.462.101.731.380.980.640.23-0.17-0.5543b3.322.733.101.510.940.40-0.16-0.62-1.13b4.103.402.441.640.830.18-0.54-1.14-1.77用内插法求各梁位处值如图下:3号号2号4号5号1 号、5 号梁2 号、4 号梁424114 . 06 . 04 . 0)(bbb bbKKKKKK3 号梁:(系梁位在 0 点的 K 值)0KK 0K列表计算各梁的横向分布影响线坐标值表 2 7荷载位置梁号计算式b4/3b2
9、/b4/b04/b2/b4/3bb431112 . 0bbKKK1.4581.3221.2081.0700.9620.8640.7800.7120.656430004 . 02 . 0bbKKK3.4762.8642.1681.5360.9180.356-0.236-0.724-1.25801KK-2.018-1.532-0.960-0.4660.0440.5081.0161.4361.914a-0.337-0.256-0.160-0.0780.0070.0850.1700.2400.320aKKa03.1392.6082.0081.4580.9250.441-0.066-0.484-0.93
10、81号 5/aK0.6280.5220.4020.2920.1850.088-0.013-0.097-0.188412116 . 0bbKKK1.1521.1321.1121.0701.0080.9460.8940.8280.782402004 . 06 . 0bbKKK2.1401.8641.5781.3201.0120.7360.3900.054-0.25801KK-0.988-0.732-0.466-0.250-0.0040.2100.5040.7741.040a-0.165-0.122-0.078-0.042-0.0010.0350.0840.1290.174aKKa01.9751.7
11、421.5001.2781.0110.7710.4740.183-0.0842号 5/aK0.3950.3480.3000.2560.2020.1540.0950.037-0.017101KK 0.940.971.001.031.051.031.000.970.94000KK 0.830.910.991.081.131.080.990.910.8301KK0.110.060.01-0.05-0.08-0.050.010.060.11a0.0180.0100.002-0.008-0.013-0.0080.0020.0100.018aKKa00.8480.9200.9921.0721.1171.0
12、720.9920.9200.8483号5/aK0.1700.1840.1980.2140.2230.2140.1980.1840.17083号号2号号2号(尺寸单位:cm)3号4号5号号3号2号4号5号各梁的横向分布系数:汽20: 401. 0)047. 0127. 0260. 0462. 0(2/11汽405. 0)072. 0173. 0240. 0324. 0(2/12汽409. 0)192. 0218. 0217. 0191. 0(2/13汽挂100: 257. 0)117. 0206. 0303. 0402. 0(4/11挂235. 0)168. 0213. 0260. 0300.
13、0(4/12挂214. 0)208. 0219. 0219. 0208. 0(4/13挂人群荷载: 628. 01人391. 02人348. 02174. 03人人行道板: 440. 0188. 0628. 01板378. 0017. 0395. 02板340. 0170. 023板2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽20: 282. 0563. 02/11汽9500. 0000. 12/12汽594. 0)250. 0938. 0(2/13汽汽-20图3号号2号(尺寸单位:cm)3号2号号4号5号号挂-100图3号2号4号5号挂100: 469. 0)437. 021 (4/12挂46
14、9. 0)437. 021 (4/13挂人群荷载: 343. 11人343. 02人03人(二)内力计算内力计算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主梁承担,计算见表 3钢筋混凝土 T 形梁的恒载计算 表 3构件名构件简图及尺寸(cm)单元构件体积及算式()3m容重()3/mKN每延米重量(KN/m)10主梁390. 0214. 008. 030. 171. 0230. 160. 1 2576. 92539. 0横隔板中梁的边梁891301510011160502. 05 .1971. 052)15. 016. 0(89. 00251. 05 .19571. 0)15.
15、016. 0(89. 02526. 1250502. 063. 0250251. 0桥面铺装1602 9032. 06 . 102. 0沥青混凝土:144. 060. 109. 0: )9cm混凝土垫层(取平均厚232474. 023032. 046. 324144. 0一侧人行道部分每 2.5m 长时重 12.42KN,1.0m 长时重 12.35/2.5=4.94KN/m。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: 440. 01板mKNqkn/17. 294. 4441. 0/1板2 号、 (4 号)梁 : 378. 02板mKNq/87. 194. 4378.
16、02板3 号梁 : 340. 03板mKNq/68. 194. 4340. 03板各梁的恒载汇总于表 411(单位:KN/m) 表 4梁 号主 梁横 梁栏杆及人行道铺装层合 计1(5)2(4)39.769.769.760.631.261.262.181.871.684.204.204.2016.7717.0916.90(2)恒载内力计算影响线面积计算见 表 5项目计算图示影响线面积02/1M53.475 .1981 21 8122 0l4/1M16/3l 65.355 .19323 21 32322 0l2/1Q2/1000Q 75. 95 .1921 21 0l恒载内力计算见表 6恒载内力计
17、算表 表 6 )/(2/1mKNM)/(4/1mKNM)(0KNQ梁号 q00qq00qq00q1(5) 2(4) 316.77 17.09 16.9047.53 47.53 47.53797.08 812.29 803.2616.77 17.09 16.9035.65 35.65 35.65597.85 609.26 602.4916.77 17.09 16.909.75 9.75 9.75163.51 166.63 164.784/ l122.活载内力(1)汽车荷载冲击系数191. 13 . 05455 .194511(2)等代荷载 p 及影响线面积。等代荷载 p 及影响线面积 表 7)单
18、位表(2 0/mKNp项目影响线顶点位置)(汽汽20p)(挂挂100p02/1M处2/ l26.5075.2547.534/1M1处4/ l27.3080.1335.650Q1支点处29.5585.759.752/1Q 2/1 处2/ l51.28137.812.438人群荷载(每延米):人pmKNp/25. 275. 03人(3)活载弯矩计算(表 8 至表 10)113汽20 产生的弯矩(单位 KN.M) 表 8梁号内力) 1 ()2(1)3(p)4(0)()()()内力值(432112/1M4/1M0.4010.4011.1911.19126.5027.3047.5335.65601.55
19、464.8122/1M4/1M0.4050.4051.1911.19126.5027.3047.5335.65607.54469.4532/1M4/1M0.4090.4091.1911.19126.5027.3047.5335.65613.55474.09挂100 产生的弯矩(单位 KN/M) 表 9梁号内力) 1 ()2(1)3(0)()()内力值(32112/1M4/1M0.2570.25775.2580.1347.5335.65919.19734.1622/1M4/1M0.2350.23575.2580.1347.5335.65840.51671.3132/1M4/1M0. 2140.2
20、1475.2580.1347.5335.65765.40611.32弯矩组合:荷载组合及荷载安全系数采用:1.2 恒载内力+1.4(汽车+人群)内力;1.2 恒载内力+1.4 挂车内力。14人群产生的弯矩(单位 KN.M) 表 10梁号内力) 1 ()2(1)3(0)()()内力值(32112/1M4/1M0.6280.6282.252.2547.5335.6567.1650.3722/1M4/1M0.4400.4402.252.2547.5335.6547.0535.2932/1M4/1M0. 3780.3782.252.2547.5335.6540.4230.32弯矩提高系数的计算见表 1
21、1,弯矩组合见表 12由表 12 可知:弯矩由 1 号梁控制设计(挂车组合)弯矩提高系数计算表 表 11 梁号内力100:20人群汽恒汽汽提高系数2/1M=4110016.6755.60108.79755.601314/1M=4210031.5081.46485.59781.46432/1M=4110005.4754.60729.81254.60732 4/1M=4210029.3545.46926.60945.46932/1M=4210042.4055.61326.80355.613334/1M=4310032.3009.47449.60209.4743梁号内力100:100挂恒挂挂提高系数
22、152/1M=5410019.91908.79719.919214/1M=5510016.73485.59716.73422/1M=5110051.84029.81251.840224/1M=5210031.67126.60931.67122/1M=4910040.76526.80340.76523 4/1M=5010032.61149.60232.6112(4)活载剪力计算:计算活载剪力应计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。通常分两步进行,先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力;再用支点剪力荷载横向分布系数,并考虑支点至为直线变化来计算支点剪力。4/ l1 跨中剪力计算(见表 13 至表 15)2/
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