標(biāo)準(zhǔn)跨徑6m-t形簡支梁橋設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上標(biāo)準(zhǔn)跨徑16m T形簡支梁橋一設(shè)計資料與結(jié)構(gòu)布置（一）.設(shè)計資料1.橋面跨徑及橋?qū)挊?biāo)準(zhǔn)跨徑：該橋為二級公路上的一座簡支梁橋，根據(jù)橋下凈空和方案的經(jīng)濟(jì)比較，確定主梁采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為16m的裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋。主梁全長：根據(jù)當(dāng)?shù)販囟冉y(tǒng)計資料。并參考以往設(shè)計值：主梁預(yù)制長度為15.96m.計算跨徑：根據(jù)梁式橋計算跨徑的取值方法，計算跨徑取相鄰支座中心間距為15.5m.橋面寬度：橫向布置為 凈7（行車道）2×0.75m（人行道）2×0.25（欄桿）橋下凈空: 4m 2.設(shè)計荷載根據(jù)該橋所在道路等級確定荷載等級為 人群荷載 3.0KN/m車道荷載 qk=

2、0.75×10.5 N/m=7.875 N/m集中荷載 pk0.75×22.2 N/m166.5 N/m3.材料的確定混凝土：主梁采用C40，人行道、橋面鋪裝、欄桿C25鋼筋：直徑12mm采用HRB335級鋼筋。直徑<12mm采用HPB235級熱軋光面鋼筋4.設(shè)計依據(jù)（1）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 （JTGD60-2004）（2）公路鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）（3）橋梁工程 （4）橋梁工程設(shè)計方法及應(yīng)用（二）結(jié)構(gòu)布置1主梁高：以往的經(jīng)濟(jì)分析表明鋼筋混凝土T形簡支梁高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍大約在之間，本橋取，則梁高取1m.2.主梁間距：裝配式鋼筋混

3、凝土T形簡支梁的主梁間距一般選在1.62.2之間，本橋選用1.6m3.主梁梁肋寬：為保證主梁抗剪需要，梁肋受壓時的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度為15cm18cm，鑒于本橋跨度16m按較大取18cm4.翼緣板尺寸：由于橋面寬度是給定的，主梁間距確定后，翼緣板寬即可得到2.0m。因為翼緣板同時又是橋面板,根據(jù)受力特點,一般設(shè)計成變厚度與腹板交接處較厚,通常取不小于主梁高的,本設(shè)計取8.5cm,翼緣板的懸臂端可薄些，本設(shè)計取8cm5.橫隔梁：為增強(qiáng)橋面系的橫向剛度，本橋除支座處設(shè)置端橫隔梁外，在跨中等間距布置三根中間橫隔梁，間距4×385m，梁高一般為主梁高的左右，取0.8m，

4、厚度取1216之間，本設(shè)計橫隔梁下為16cm，上緣18cm6. 橋面鋪裝：采用2cm厚的瀝青混凝土面層，9cm的25號混凝土墊層 圖1.橋梁橫斷面圖 圖2.橋梁縱斷面圖二 主梁計算（一）跨中橫向分布系數(shù)計算mc(按比擬正交異板法計算)圖3.主梁斷面圖 圖4.橫隔梁斷面圖平均厚：h=10cm ax=CM1主梁抗彎慣矩Ix×(160-18)×103+(160-18)×10×(30.2-)2+×18×1003+18×100×(50-30.2)2=主梁比擬單寬抗彎慣矩JX/cm2橫隔梁抗彎慣矩由于橫隔梁截面有變化，故取平均

5、值來確定一般有效寬度，橫隔梁取兩根邊主梁軸線距離l4×b=4×160=640cm 查表得 則求橫隔梁截面重心位置ay3 主梁和橫隔梁的抗扭慣矩對于T形梁翼板剛性連接情況應(yīng)有式（2527）來求，對于主梁肋：主梁翼板的平均厚度：h1= 查表得c=0.291則 ITx=0.291×（10010）×18 2=cm4 對于橫隔梁： 查表得c=0.285則：ITy=0.285×（8510）×17 3=cm4 所以由下式：ITxITy=1/3h131/bITx1/aITy=1/3×103/160/385=1370cm4/cm4.計算參數(shù)和

6、5.計算各主梁橫向影響線坐標(biāo)已知0.5926 從附表“G-M”計算圖表可查得影響線系數(shù)K1和K0表1.影響線系數(shù)K1和K0系數(shù)梁位荷載位置B0校核K100.7950.8850.9951.1101.2051.1100.9950.8850.7957.981.0801.1401.2001.2201.11010.8100.7000.6008.021.5001.4501.3701.20010.8000.6500.5400.4307.9751.9501.571.291.10.940.80.630.530.47.922.131.681.331.080.830.770.550.430.337.9K000.63

7、0.8111.181.31.1810.810.637.911.451.431.391.351.190.930.650.390.058.082.91.921.781.421.010.650.260.190.558.033.552.832.121.430.840.350.150.550.958.124.543.542.31.430.6100.550.951.447.93注：校核用公式用內(nèi)插法求實際梁位處的K1和K0值對于1號梁KK+（KK）=0.31K+0.69 K對于2號梁KK+（K K）0.69K+0.31 K對于3號梁KK 6.計算各梁的荷載橫向分布系數(shù) 表2.各梁影響線豎標(biāo)值計算表梁號算式

8、荷載位置B0-1K1=0.31K1+0.69K11.6401.5431.3951.1880.9690.7630.6130.5030.402K0=0.31K0+0.69K02.6812.3271.9311.4470.9070.5160.062-0.279-0.614K1K0-1.041-0.784-0.536-0.2590.0620.2470.5510.7821.016A=(K1K0)-0.103-0.078-0.053-0.0260.0060.0250.0540.0770.101K0+A2.5782.2491.8781.4210.9130.5410.116-0.202-0.5130.5160.

9、4500.3760.2840.1830.1080.023-0.040-0.1032K1=0.69K1+0.31K11.3701.3541.3171.2061.0340.8620.7000.5900.483K0=0.69K0+0.31K01.8591.8311.7531.5161.1090.7560.311-0。062-0。428K1- K0-0.489-0.477-0.436-0.310-0.0750.1060.3890.6520911A=(K1K0)-0.049-0.047-0.043-0.031-0.0070.0110.0380.0650.090K0+A1.8101.7841.7101.4

10、851.1020.7670.3500.003-0.3380.3620.3570.3420.2970.2200.1530.0700-0.0683K1K100.7950.88509951.1101.2051.11009950.8850.795K0K000.3200.6801.0251.3801.5001.3801.0250.6800.320K1- K00.4750.205-0.030-0.270-0.295-0.270-0.0300.2050.475A=(K1K0)0.0470.020-0.003-0.027-0.029-0.027-0.0030.0200.047K0+A0.3670.7001.0

11、221.3531.4711.3531.0220.7000.3670.0730.1400.2040.2710.2940.2710.2040.1400.073影響線上最不利位置布置荷載后可按相應(yīng)影響線的坐標(biāo)值求得主梁的荷載的橫向分布系數(shù)。1號梁汽 mcq=1/2 (0.425+0.290+0.176+0.049)=0.47人群 mcr0.75×0.479=0.3592號梁汽 mcq=1/2 (0.352+0.3+0.214+0.095)=0.481人群 mcr0.75×0.359=0.2693號梁汽 mcq=1/2 (0.161+0.266+0.292+0.225)=0.472

12、人群 mcr0.75×0.110=0.083在影響線上按橫向最不利布置荷載后，就可按相應(yīng)的影響線豎標(biāo)值求得主梁的荷載橫向分布系數(shù)：圖5.荷載橫向分布系數(shù)圖（二）支點處荷載橫向分布系數(shù)m0采用杠桿原理法計算。繪制橫向影響線圖，在橫向按最不利荷載布置，如圖 圖6.支點處橫向分布系數(shù)圖1號梁汽 mcq=1/20.438人群 mcr1.422×0.75=1.0672號梁汽 mcq=1/2×1=0.5人群 mcr （影響線為負(fù)故不布載）3號梁汽 mcq=1/2 (10.188)=0.594人群 mcr=0表3.各主梁橫向分布系數(shù)荷載跨中跨支點1號梁2號梁3號梁1號梁2號梁3

13、號梁汽車0.4700.4810.4720.4380.5000.594人群0.3590.2690.0831.06700(三) 主梁的內(nèi)力計算1.橫載內(nèi)力計算主梁：g1=橫隔梁：邊主梁：g2=中主梁：0.7321.46橋面鋪裝層：g3=欄桿和人行道：g4=5×2/5=2作用于邊主梁的全部恒載：g=8.05+0.73+3.71+2=14.49作用于中主梁的全部恒載：g=8.05+1.46+3.71+2=15.222.橫載內(nèi)力計算便主梁的剪力和彎矩如圖Mx=Qx= =圖7.橫載內(nèi)力計算簡圖表4.橫 載 內(nèi) 力剪力Q彎矩MX=0X=X= X=0X=X= 邊主梁112.356.100326.44

14、35.2中主梁118.059.000342.8457.13.活載內(nèi)力計算表5.影響線面積計算表項目計算圖示影響線面積MM1/2M=1/8×L2×1/2=1/8×15.52=30M1/4M=3/32×L2×1/2=3/32×15.52=22.5Q1/2M=0Q0M=1/2× L =1/2×15.5=7.75圖8.L/4截面彎矩集中荷載作用下的計算公式為： 分布荷載作用下的計算公式為：雙車道不折減，=111則對于1號梁：汽車 :跨中彎矩：M=1.2210.470(166.53.875+7.87530)=505.8KN&

15、#183;m彎矩： M =1.2210.470(166.52.906+7.87522.5)=379.3 KN·m跨中剪力：Q=1.2210.470(166.50.5+7.8751.938)=56.5 KN·m剪力： Q=1.2210.470(166.50.75+7.8754.36)=91.4 KN·m支點剪力：Q=1.2210.438(166.51+7.8757.75)=121.7 KN·m人群：qr=30.75=2.25 KN·m跨中彎矩M =0.3590.75330=24.2 KN 彎矩: M =0.3590.75322.5=18.2 KN

16、跨中剪力：Q=0.3590.7531.938=1.6KN 剪力： Q=0.3590.7534.36=3.5 KN支點剪力： Q=1.0670.7537.75=18.6 KN則對于2號梁：汽車跨中彎矩：M=1.2210.481(166.53.875+7.87530)=517.7 KN·m彎矩： M=1.2210.481(166.52.91+7.87522.5)=388.2 KN·m跨中剪力： Q=1.2210.481(166.50.5+7.8751.938)=57.9 KN·m剪力： Q=1.2210.481(166.50.75+7.8754.36)=93.5 KN

17、·m 支點剪力： Q=1.2210.5(166.51+7.8757.75)=138.9 KN·m人群：跨中彎矩: M=0.2690.75330=18.2彎矩: M=0.2690.75322.5=13.6跨中剪力： Q=0.2690.7531.938=1.2 剪力： Q=0.2690.7534.36=2.6支點剪力： Q=0則對于3號梁：汽車 跨中彎矩： M=1.2210.472(166.53.875+7.87530)=508.0彎矩： M=1.2210.472(166.52.91+7.87522.5)=381.0跨中剪力： Q=1.2210.472(166.50.5+7.8

18、751.938)=56.8剪力： Q=1.2210.472(166.50.75+7.8754.36)=91.8 支點剪力： Q=1.2210.594(166.51+7.8757.75)=165.0人群：跨中彎矩 M=0.0830.75330=5.6彎矩: M=0.0830.75322.5=4.2跨中剪力： Q=0.0830.7531.938=0.4 剪力： Q=0.0830.7534.36=0.8支點剪力： Q=0表6. 1號主梁內(nèi)力組合序號荷載類別彎矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X= （1）恒載0326.4435.2112.356.10（2）汽車荷載0379.3505.8121.791

19、.456.5（3）人群荷載018.224.218.63.51.6（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）0943.01257.5326.0199.280.9（5）（1）0.7（2）1（3）0610.1813.5216.1123.641.2（6）（1）0.4（2）0.4（3）0484.4647.2168.494.123.2（7）56.356.352.364.297.8（8）提高系數(shù)3（9）提高后組合943.01257.5335.6199.280.9控制設(shè)計計算內(nèi)力943.01257.5335.8199.280.9表7. 2號主梁內(nèi)力組合序號荷載類別彎矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X

20、= （1）恒載0342.8457.1118.059.00（2）汽車荷載0388.2517.7138.993.557.9（3）人群荷載013.618.202.61.2（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）0970.11293.7336.1204.682.4（5）（1）0.7（2）1（3）0628.1837.7215.2127.141.7（6）（1）0.4（2）0.4（3）0503.5671.5173.697.423.6（7）565657.96498（8）提高系數(shù)（9）提高后組合970.11293.7336.1204.682.4控制設(shè)計計算內(nèi)力970.11293.7336.1204.68

21、2.4表8. 3號主梁內(nèi)力組合序號荷載類別彎矩M剪力QX=0X=X= X=0X=X= （1）恒載0342.8457.1118.059.00（2）汽車荷載0381.0508.0165.091.856.8（3）人群荷載0 4.25.600.80.4（4）1.2（1）1.4（2）0.81.4（3）0949.51266.0372.6200.280.0（5）（1）0.7（2）1（3）0613.7818.3233.5124.140.2（6）（1）0.4（2）0.4（3）0496.9662.5184.096.022.9（7）56.256.26264.299.4（8）提高系數(shù)（9）提高后組合949.51266

22、.0372.6200.280.0控制設(shè)計計算內(nèi)力949.51266.0372.6200.280.0 三行車道板的計算（一） 恒載及其內(nèi)力1. 每延米板上的恒載g(以縱向1m寬的板條進(jìn)行計算)瀝青混凝土面層: g1=0.02×1×21=0.42KN/m混凝土墊層: g2=0.09×1×23=2.07 KN/mT梁翼板自重: g3=(0.08+0.12)/2×1×25=2.5 KN/m合計:g=gi4.99 KN/m2. 每米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩:MAg=1/2gl02=1/2×4.99×（0.71）2=1.26 KN

23、.m剪力:QAg=gl0=4.99×0.71=3.54 KNT梁翼板所構(gòu)成的鉸接懸臂板如圖 圖13.行車道板構(gòu)造（二）活載及其內(nèi)力后輪最大作用力140KN 后輪著地長度a2=0.2m 寬度b=0.6m則a1=a2+2H=0.2+2×0.11=0.42mb1=b+2H=0.6+2×0.11=0.82m荷載對于懸臂根部的有效分布寬度:a=a1+d+2l0=0.42+1.4+2×0.71=3.24m沖擊系數(shù):1+=1.3作用于每米寬板條上的彎矩為： MAP =(1+) ×p/4a×(l0b1/4)= 1.3×140/(4×

24、;3.24) ×(0.710.82/4)= 14.19 KN.m作用于每米寬板條上的剪力:QAP=(1+) ×P/4a=1.3×140/(4×3.24)=28.08 KN（三）荷載組合MA=1.2×MAg +1.4×MAP=1.2×(-1.26) +1.4×(-14.19)=-21.37KN.mQA=1.2×QAg+1.4×QAP=1.2×3.54+1.4×28.08=43.56 KN四支座計算(采用板式橡膠支座)（一）選定支座平面尺寸由橡膠支座板的抗壓強(qiáng)度和梁端或墩臺頂混凝

25、土的局部承壓強(qiáng)度來確定。對橡膠支座應(yīng)滿足：j=j若選定支座平面尺寸ab=20×18=3600cm2，則支座形狀系數(shù)S為：S=9.47式中：t為中間層橡膠片厚度，取t=0.5cm2當(dāng)S8時，橡膠板的平均容許壓應(yīng)力j=10MPa，橡膠支座的彈性模量Ej為：Ej=530S-418=460.11 MPa計算最大支反力，3號梁為最大：N恒=118KN，N汽=165KN，N人=0因此，N汽車組合=118+165=283KN按容許應(yīng)力計算的最大支反力N為：N=226.4KNj=0.629KN/cm2=6.29 MPaj（二）確定支座的厚度主梁的計算溫差取T=35。C，溫度變形有兩端的支座均攤，則每一個支座承受的水平位移D為：D=TL=×10-5×35×(1550+18)=0.274計算活載制動引起的水平位移，首先需確定作