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普通钢筋混凝土T形简支梁桥课程的设计
普通钢筋混凝土T形简支梁桥课程设计
1.设计资料
桥面净宽:净—9(行车道)+2*1m(人行道)+2*0.25(栏杆)
荷载:公路-Ⅰ级
人群2.5kN/m2
人行道+栏杆=5kN/m2。
跨径及梁长:标准跨径
计算跨径
主梁全长
材料: 主筋HRB335, 混凝土标号C40
技术规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)
《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(GTGD62—2004)
5. 参考资料
⑴ 结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社;
⑵ 桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社;
⑶混凝土公路桥设计:
6.桥梁横断面图和主梁纵剖面图如下
图1(a)
【注:高跨比 =29.96m h=1.9m。 梁肋宽度取为18cm , 翼板端部尺寸取10cm , 根部尺寸,取=20cm 】
图1(b)
2.行车道板计算
2.1汽车荷载产生的内力
将后轮作用在铰接缝的轴线上,作用力P=140kN。对于车轮荷载中后轮的着地宽度长度,宽度。
1)、车轮荷载在板上的分布图形
2)、荷载分布的有效宽度
冲击系数:
单个车轮:
两个车轮:
3)、作用在每米宽板条上弯矩
单个车轮:
两个车轮:
4)作用在每米板条上的剪力为:
单个车轮:
两个车轮:
2.2恒载及其内力
荷载Ⅰ级,桥面铺装8cm沥青混凝土和10cm 厚的的砼垫层,T梁材料的重度,以纵向1m宽板条进行计算。
1、每米板上的横载g:
桥面铺装层(沥青砼面层)g1:0.08231.0 = 1.84
的砼垫层g2:0.101.025 = 2.50
T梁自重g3:
合计:
2、每米宽板条的横载内力
2.3荷载组合
横载+汽车荷载
2.4 配筋
,Ⅰ类环境、、
x:悬臂梁根部的高度h=18cm, 净保护层2cm, 取HRB335直径为14mm., 有效宽度
解得
2、 As 按规范D62 5.2.2 条
3、 配筋
按间距16cm配置,每米宽配筋板宽配筋,故满足要求。
4、尺寸验算
按D62 5.2.9 抗剪上限值验算
按D62 5.2.10 抗剪下限值验算
故不需进行斜截面抗剪承载力验算,按构造要求配置分布钢筋,故分布钢筋Φ10 @ 25
5、承载力验算
故满足要求。
3、荷载横向分布系数计算
3.1杠杆原理法
基本假定:忽略主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁上断开,而当作是沿板横向支撑在主梁上的简支梁或悬臂梁考虑。
当荷载作用在支点处时,应按杠杆原理法计算荷载的横向分布系数。
荷载的横截面如下:
理论上进行汽车布载时,可以布置3辆,但考虑到道路建成后发生这种概率的可能性很低,故只布置2辆,如上图所示
首先绘制1号梁、2号梁、3号梁、4号梁的影响线,如下图所示
在根据《公路桥梁设计通用规范》规定在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布载。例如,对于车辆荷载规定的车轮横向轮距1.8m,两汽车车轮的横向最小间距1.3m, 车轮距人行道缘石最少0.5m, 求出相应荷载影响线的竖标后,就可以得到和再分给相应梁的最大荷载:
1号梁的最大荷载:
人群荷载:
车辆荷载:
其中和 相应为汽车荷载轴重和每延米跨长的人群荷载
故: 、
同理,2号梁最大荷载值:
车辆荷载:
人群荷载:
由于人行道上没有布载,因为人行道荷载引起的负反力反而会减小对2号梁受力的影响,故
同理,3号梁的最大荷载为:
车辆荷载:
人群荷载:
而后可知,4号梁、5号梁与3号梁一样, 、
6号梁与2号梁一样, 、
7号梁与1号梁一样, 、
4.主梁内力计算
4.1恒载内力计算
1.恒载集度
横隔梁:
对于边主梁:
对于中主梁:
桥面铺装层:
栏杆和人行道:
作用于边主梁的全部荷载g为
作用于中梁的全部荷载g为
2 恒载内力
计算主梁的弯矩与剪力
(1)①边主梁跨中弯矩
跨中处剪力为零
②支座截面最大剪力为
⑵ ①中主梁跨中弯矩
跨中处剪力为零
②支座截面最大剪力为
横载内力汇总
中主梁横载内力汇总 Q(kN) M(kN.m) x=0 341.75 0 x=L/2 0
边主梁横载内力汇总 Q(kN) M(kN.m) x=0 311.43 0 x=L/2 0 4.2活载内力计算
⑴荷载横向分布系数汇总
梁号 荷载位置 公路Ⅰ级汽车荷载 人群荷载 计算方法 1号梁 跨中m 0.505 0.505 按“偏心法”计算m 支点m 0.250 1.203 按杠杆法计算
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