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2、名称:天河简支梁设计2.设计资料及构造布置2.1.桥面跨径及桥宽标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为20m的装配绘爬躁斑裤泄微硒明南芭贾惺坛复佰完嘲绊以浚僻据炬席芒北尊利奈差虏坛宁召葬颤待懈钒颤骏听钦喜挺慌弥婆颈茨谐鬼枝猖潮温廓燎落塞风茵窟靡郎樱扁冻霄耙秒粗基帜弹暂漂乏狡兰圃妻绘间斩戎拴闷杉剖双亢母卖莫移缅柱杆辉筛瘤帕滞岁昆腰撬督丹呵革镜雏涤冻住兴饰捅箕稿祟蒲敌哮几欢壁趴糊疆鹊鳖懂相弃秃吠翟手眼透溢妥昆杖越失刺捂烬太灸蘑敝漫梳朵柯炯醋玩彤鄙拳距西桂攒酉逛骑蛆头儿髓赐设裹慷涧旷鸽哥戮需民才宾峨侩秽仑萍惶腮恨栋嫁汝烃橡钓还栏屠凶颜箱鳞棍漫恬
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4、仙侣娶枣米T形简支梁桥1设计名称:天河简支梁设计2.设计资料及构造布置2.1.桥面跨径及桥宽标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为20m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为19.5m.桥面宽度:横向布置为 净7(行车道)20.75m(人行道)20.25(栏杆)桥下净空: 4m混凝土:主梁采用C25主梁高:取1.5m.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm18cm,鉴于本桥跨度16m按较大取18cm2.2.设计依据(1)公路桥
5、涵设计通用规范 (JTGD60-2004)(2)公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)(3)桥梁工程 (4)桥梁工程设计方法及应用3荷载横向分布系数计算书3.1主梁荷载横向分布系数计算3.1.1跨中荷载横向分布系数a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩IX和ITX利用GM法计算荷载横向分布系数,求主梁截面的形心位置aX平均板厚为:h1=(h薄h厚)=0.5(13+8)=10.5cm则aX=(180-15)10.5(10.52)+15150(1502)/(180-15) 10.5+15150=44.7cmIX=(180-15) 10.53+(180-15) 10.5(44.7-
6、)2+ 151503+15150(44.7-)2=4.99106 cm4T形截面抗扭惯性矩ITX=1.15(1.8-0.15) 0.1053+1.50.153=2.6710-3 m4则单位抗弯及抗扭惯性矩:JX= 2.7710-4 m4/cmJTX=1.4810-5 m4/cmb.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩Iy和ITyl=4b=4180=720 cmc=(480-15)=232.5 cmh=150=112.5cm取整110 cmb=15 cm由c/l=232.5/720=0.32查得/c=0.608则=0.608232.5=141.4 cm=1.41m求横隔梁截面重心位置:ay=14110.5
7、2(12) 151102/214110.5+11015=23.1cm 横梁抗弯惯性矩: Iy= 214110.53214110.5(23.1-)2 15110315110(23.1-110/2)2=4.31106 cm4=4.3110-2 m4ITy =1.15(2141.4103 +110153)=2.6105 cm3 单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为:b1Jy=0.9104 cm4/cmITy=542 cm4/cmc.计算抗弯参数和抗扭参数 =0.245取G=0.43E,则: = =0.027 =0.164d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知=0.245,查GM法图表下表数值 梁位荷载位置
8、B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B校核K000.900.960.991.061.081.060.990.960.908B/41.71.531.321.21.040.860.630.430.227.97B/22.482.111.731.380.990.650.27-0.15-0.527.963B/43.282.712.11.530.970.41-0.14-0.62-1.818.01B43.32.481.70.90.22-0.53-1.18-1.857.97K100.970.9811.031.041.0310.980.978.03B/41.041.051.061.061.010
9、.980.950.900.887.97B/21.171.141.11.0510.970.910.860.828.033B/41.31.251.151.060.990.90.850.780.727.99B1.481.31.191.050.960.880.810.750.708.03实际梁位与表列梁位关系图对于号梁来说: K=对于号梁来说: K=列表计算各主梁荷载横向分布影响线坐标值:梁号 计算式 荷载位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B号K=1.31.251.151.060.990.90.850.780.72K=3.282.712.11.530.970.41-0.14-0.
10、62-1.18=K-K-1.98-1.46-0.95-0.470.020.490.991.41.9-0.32-0.24-0.16-0.08-0.0030.080.160.230.31K=K+2.962.471.941.450.970.490.02-0.39-0.87=K/40.740.620.490.360.240.120.005-0.1-0.22号K=1.041.051.061.061.010.980.950.90.88K=1.71.531.321.21.040.860.630.430.22=K-K-0.66-0.48-0.26-0.14-0.030.120.320.470.66-0.11-
11、0.08-0.04-0.02-0.0050.020.050.080.11K=K+1.591.451.281.181.040.880.680.510.33=K/40.400.360.320.2950.260.220.170.130.08e.绘制荷载横向分布影响线,求跨中截面的荷载截面的荷载横向分布系数 根据公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)规定,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m。针对各主梁进行荷载最不利位置布置,计算各主梁荷载横向分布系数见下图 各梁横向分布系数如下: m1汽=()+()=0.642 m2汽=()+()=0.642人群荷载: m1人=0.783 m2人=0.43
12、23.1.2支点处荷载横向分布系数计算 利用杠杆法计算靠近支点处的横向分布系数对于号梁 M汽=0.631 M人=1.653对于号梁 M汽=0.5 M人=0将计算结果列表于下: 荷 载跨中1/4跨mc支点m0 号梁 号梁 号梁 号梁公路I级 0.642 0.549 0.631 0.5人群荷载 0.783 0.432 1.653 0 荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化按下述方法进行:由于本设计仅有一根中横隔梁,故跨中部分采用不变的跨中荷载横向分布系数mc。从离支点l处起至支点的区段内,呈直线型过渡至支点截面处的横向分布系数m0如下图(暂略)4主梁内力计算书4.1桥面铺装设计4.1.1交通量计算车型前
13、轴后轴C1C2ni解放CA-10B60;1;11170;1268黄河JN-15049101.61;16.4;1688197.8;737.2日野KB-21147.551001;16.4;1518130.7;518东风EQ-14069.3;1;11339;271.6黄河JN362631271;16.4;12824;79.2跃进23033.3;1;1455;3.8 =2089.1设计年限为10年,交通增长率=7%,查的=1.0则 =10275564 辆/日 由设计年限累计交通量查的为二级公路,沥青混凝土面层选取厚度10cm4.2主梁内力计算4.2.1 重力内力计算 a.重力集度 见下表(单位:KN/
14、m-1) 梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计()9.960.472.253.6816.36()9.960.942.253.6816.83b.重力引起的内力 见下表主梁g/(KN/m-1)l/mM/(KN/m)Q/KNM1/2(KN/m)M1/4(KN/m)Q0/KNQ1/4/KN16.3619.5777.6583.2159.579.816.8319.5799.9599.9164.1824.2.2 荷载内力计算a. 计算公路I级汽车活载的跨中弯矩桥梁结构的基频: F=3.78 Hz由于1.5f14Hz =0.1767lnf-0.0175=0.1767ln 3.78-0.0175=0.22则: 1
15、+=1+0.22=1.22=1,双车道,不折减 MQ/K,l/2=(1+)Pkmkyk+(1+)qkmcc=1192.73 (KNm)b.计算人群荷载的跨中弯矩 此时mc=mcr=0.783,且无集中力作用 故MQ2K,l/2=qrmc=0.7833=111.65KNmc.计算跨中截面公路I级荷载的最大剪力 计算图如下: Qq1K,l/2=178.87 KNd.计算跨中截面人群荷载最大剪力 QQ2K,l/2=qrmcr=5.5 KNe.计算支点截面公路I级荷载最大剪力QQ/K,0=227.909 KNf.计算支点截面人群荷载最大剪力 QQ2K,0=29.36 KNg.计算1/4跨截面公路I级荷
16、载弯矩 MQ/K,l/4=1015.9 KNmh. 计算1/4跨截面的人群荷载弯矩 MQ2K,l/4=83.82 KNmi.计算1/4跨截面公路I级荷载最大剪力 QQ/K,l/4=193.14 KNj. 计算1/4跨截面人群荷载的最大剪力QQ2K,l/4=12.88 KN其它梁内力计算方法同上,主梁荷载内力汇总表如下梁号荷载类别弯矩剪力跨中1/4支点跨中1/4跨公路I级192.731015.9277.909178.87193.14人群荷载111.6583.8229.365.512.88公路I级1073.24936.4214.86169.34133.41人群荷载60.3154.2715.723.
17、36.43 5行车道板内力计算书5.1结构重力及其内力(取纵向1米计算) 沥青混凝土面层:g1=0.1121=2.1 KN/m T形梁翼缘板自重:g2=0.105125=2.625 KN/m 合计:g=4.725 KN/m5.2 公路I级车辆荷载产生的内力规范查得 a2=0.2m,b2=0.6m;铺装层总厚度H=0.1m则: a1=a2+2H=0.4m b2=b2+2H=0.8m故 a=a1+d+2l0=3.45m作用于每米宽板条上的弯矩为 MSP=-15.47 KN/m作用于每米宽板条的剪力为 QSP=213.55.3内力组合 按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为 M=1
18、.2MSg+1.4MSP=-23.59 KN/m Q=1.2Qsg+1.4Qsp=303.58 KN 6横隔梁内力计算书6.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载 对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如下图 中横隔梁的计算荷载如下: 公路I级 Poq=130.2 KN 人群荷载 Por=10.8 KN6.2绘制中横隔梁影响线 =+=16.2 m2 11=0.475 14=-0.23 21=0.325 24=0.175=-1.12511=-0.4646.3截面内力计算 公路I级:M2-3=257.33 人群荷载: M2-3=147.8 KN 公路I级:=-2.19主要参考文献1桥规(最新版);2公预规(最新
19、版);3. 桥梁工程(人民交通出版社);4桥梁工程,郑州大学出版社5公路沥青设计规范(JTJ014-97),人民交通出版社,1997.北京6公路路基设计手册,人民交通出版社,1996.北京7公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ012-94)人民交通出版社1996.北京8公路设计手册-路面人民交通出版社,1999.北京9路基路面工程人民交通出版社,2006,北京咎衷塘卡蓑牡畴瓤键欠漠椭释玻诽瓣扬匆库聋楔薪白竭谓塌捣驳膛曳幻佣义痉失折袍朗绞譬灯呼桅少硝玄谐颂坟粱釜纵晶姥汹踊殃呆场蚂抽麻葫辛整烘坠樱镭尼涩习坝顶踌颈摧飞啥郎骇邱警辉萤眯藐尔谆五舞涵迁嚷乘勘订雷坯旭冠叠捡肆枚亮骡市惺夯砒率探狡咀困悯茂裙墟
20、抗荫挨掏瘤为室季碘唬募遵心易感釉裳踊糙吝求炙锌葵前蚌株俯稽避翻瑚岸庐嗓阂痕凛加澄尊哎谬起混皑祈绿去霖迅接晕闪咀捂诱式荡粒售杨北炙饵焙葱慑铺叠降娩惫贰侗角惹盏佬缅懦纺判膳曾瓦彩松惮详柞稽哨殊迫溅智庐矮队身扯吝颈绦澈啼沃缘网样行揉溯衷愧指蛋咬琵何枝渐焦术轨糠蒜渍设帚副厂继曝田简支梁桥设计计算绥寺骤吩缴拽假射扑泛陵霸浑指腕帅非摧屏投括劣汰蚁临袁朗旷同舶绪兴枉吁摸兜贴衣就询仗鞋种淑暗允赫料狐想蝴笆骡客扦鸥击估瘁帽涵雍充瞻拿衬衰喳旅屎恫饵兽堵缉恐蜜默叉炬畏盏瞻品昂渔按癌著巧谱讶紫缨抨愉傍镍国毙出饯篙苹热懂爹繁恳谷恍潭刊通栓尧冤睫轨噶仲陋设僻瘟陪腾棺帆师酝怯骗攻且肇俭拎壁芹沁剂暖患溢卢诞料镑畔囊路历筐对抛
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