钢筋混凝土简支t型梁桥上部结构设计及计算.doc

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1、钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构设计及计算1、设计资料某公路装配式简支梁桥，双车道8+21m，标准跨径18m，计算跨径17.5m，主梁全长17.96m，结构重要系数。主梁为装配式钢筋混凝土简支T梁，五片。主梁之间的桥面板为铰接，沿梁长设置5道横隔梁。桥梁位于直线上，两侧设人行道，桥面铺装为上层沥青混凝土，其下为C25的混凝土垫层，设双向横坡，坡度为1.5%。 1.1、永久作用1.1.1主梁 主梁混凝土C40，钢筋混凝土重度25kN/m3。1.1.2桥面铺装 沥青混凝土重度为23kN/m3，混凝土垫层重度为24kN/m3。1.1.3人行道 人行道包括栏杆荷载集度为5kN/m。 1.2、可变作用 1

2、2.1汽车荷载公路级： 车道荷载: 车辆荷载:1.2.2人群荷载：2.25kN/m2。2、 设计内容 2.1、主梁2.1.1根据构造要求拟定结构尺寸；2.1.2.恒载内力计算；2.1.3计算荷载横向分布系数；2.1.4计算各种荷载作用下的控制截面内力；2.1.5进行主梁内力组合； 2.2、桥面板2.2.1计算荷载有效分布宽度；2.2.2桥面板内力计算；3、 结构布置4、结构自重效应计算 4.1计算结构自重集度 4.2结构自重内力计算 4.2.1边主梁自重产生的内力 内力剪力Q（kN）弯矩 M( kNm)截面位置x=0M=0Q=0 4.2.2中主梁自重产生的内力 内力剪力Q（kN）弯矩 M(

3、kNm)截面位置x=0M=0Q=05、汽车人群荷载内力计算5.1计算荷载横向力分布系数按桥规规定汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置5.1.1支点处荷载横向力分布系数（采用杠杆原理法计算） 支点处各主梁横向力分布情况如下表：梁号车道荷载人群荷载1、5号梁2、4号梁3号梁5.1.2跨中荷载横向力分布系数 5.1.2.1此桥在跨度设有横隔梁，具有强大的横向连接刚性，且承重结构的长宽比： 可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数 5.1.2.2求荷载横向分布影响线坐标本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.74m，则：1号梁在两个边主梁处

4、的横向影响线的竖标值 5.1.2.3画出各主梁的横向分布影响线，并按最不利位置布置荷载： 5.1.2.4计算荷载横向分布系数1、5号梁：确定0点位置（以1号梁位置为原点）5.2公路-级和人群荷载作用下的荷载横向分布系数汇总梁号荷载位置公路级人群荷载备注1、5号梁0.6370.717偏心压力法0.51.586杠杆原理法2、4号梁0.5180.0.459偏心压力法0.50杠杆原理法3号梁0.40.4偏心压力法0.6270杠杆原理法5.3均布荷载和内力影响线面积计算 类型公路级均布荷载人群影响线面积影响线图示截面(kN/m)(kN/m)10.50.75=7.8753.00.75=2.257.8752

5、257.8752.257.8752.257.8752.255.4公路-级中集中荷载计算 5.5计算冲击系数C40混凝土 单位长度梁重 简直梁桥的基频5.6跨中弯矩跨中剪力计算（因双车道不折减，故） 跨中弯矩剪力计算表1、5号梁荷载类型或yS（kN/m或kN/m）S公路-级7.785172.51.3380.63738.28254.00897.224.375643.22人群2.250.71738.2861.76公路-级7.7852071.3380.6372.1914.53102.740.588.21人群2.250.7172.193.53公路-级7.785172.51.3380.63728.711

6、90.50672.733.28482.23人群2.250.71728.7146.32公路-级7.7852071.3380.6374.9232.65164.970.75132.32人群2.250.7174.927.942、4号梁荷载类型或yS（kN/m或kN/m）S公路-级7.785172.51.3380.51838.28206.55729.614.375523.06人群2.250.45938.2839.53公路-级7.7852071.3380.5182.1911.8283.550.571.73人群2.250.4592.192.26公路-级7.785172.51.3380.51828.71154

7、91547.063.28392.15人群2.250.45928.7129.65公路-级7.7852071.3380.5184.9226.55134.150.75107.60人群2.250.4594.925.083号梁荷载类型或yS（kN/m或kN/m）S公路-级7.785172.51.3380.438.28159.49563.404.375403.91人群2.250.438.2834.452公路-级7.7852071.3380.42.199.1264.520.555.39人群2.250.42.191.97公路-级7.785172.51.3380.428.71119.62422.443.283

8、02.82人群2.250.428.7125.84公路-级7.7852071.3380.44.9220.50103.590.7583.09人群2.250.44.924.435.7计算支点截面汽车荷载最大剪力绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线横向分布系数变化区段的长度:M变化区段荷载重心处得内力影响线坐标为计算支点截面由人群荷载所引起的最大剪力6、主梁内力组合 6.1 1、5号梁序号荷载类别弯矩剪力梁端四分点跨中梁端四分点跨中（1）结构自重0517.66690.21157.7678.880（2）汽车荷载0672.73897.22193.67164.97102.74（3）人群荷载

9、046.3261.7618.067.943.53（4）1.2(1)0621.19828.25189.3194.660（5）1.4(2)0941.821256.11271.14230.96143.84（6）0.81.4(3)051.8869.1720.238.893.95（7）01614.892153.53480.68334.51147.79 6.2 2、4号梁序号荷载类别弯矩剪力梁端四分点跨中梁端四分点跨中（1）结构自重0540.91721.22164.8582.430(2)汽车荷载0547.06729.61138.48134.1583.55(3)人群荷载029.6539.536.965.08

10、2.26(4)1.2(1)0649.09865.46197.8298.9160(5)1.4(2)0765.881021.45193.87187.81116.97(6)0.81.4(3)033.2144.277.805.692.53(7)01448.181931.19399.49292.42119.50 6.3 3号梁序号荷载类别弯矩剪力梁端四分点跨中梁端四分点跨中(1)结构自重0540.91721.22164.8582.430(2)汽车荷载0422.44563.4214.88103.5964.52(3)人群荷载025.8434.457.054.431.97(4)1.2(1)0649.09865

11、46197.8298.9160(5)1.4(2)0591.42788.76300.83145.0390.33(6)0.81.4(3)028.9438.587.8964.962.21(7)01269.451692.81506.55248.9092.537、行车道板内力计算 7.1结构自重及内力（按纵向1m宽板条计算） 7.1.1每延米板上的结构自重沥青表面处治C25混凝土垫层T梁翼板自重g合计 7.1.2每米宽板条的恒载内力 7.2汽车车辆荷载产生的内力 7.3内力组合 7.3.1承载能力极限状态内力组合计算承载能力极限状态结构重力对结构的承载能力不利时结构重力对结构的承载能力有利时 7.3.2正常使用极限状态内力组合计算正常使用极限状态短期效应组合长期效应组合