T梁xxx桥计算书.docx
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T梁xxx桥计算书
香河园路桥
本桥为单跨20米,预应力T梁桥,17片主梁,桩接盖梁基础
一、设计资料
1、桥面全宽
3.Om+24.Om+3.0m=30.0m
2、主梁跨径和全长
标准跨径:
Lb=20.0m(雉墙前沿之间的距离)
计算跨径:
L=19.2m(支座中心线之间的距离)
主梁全长:
L全=19.96m(主梁预制长度)
3、设计荷载
城一B,人群荷载3.8925kN/m2
4、材料
钢筋:
主筋采用HRRB335钢筋,预应力钢绞线1X7面积为15.2mm?
其他用R235钢筋;
混凝土:
主梁采用C50碎,其他采用C30碎。
5、计算方法
极限状态法
6、环境类别及安全等级
木桥施工环境为H类环境,安全等级为二级。
7、结构尺寸
如图1—1所示,全断面17片主梁,设三根横梁。
(单位:
mm)
8、设计依据
(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
(2)《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD6
2004);
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
(4)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)0
二、主梁计算
(一)主梁荷载横向分布系数
1、跨中荷载弯矩横向分布系数(考虑100mm桥而混凝土铺装对主梁
的影响)。
⑴主梁抗弯及抗扭惯性矩/和IT
由CAD查询得抗弯惯性矩
7=14065631.250(cm1)
主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩及翼板:
bi=180(cm)t2=26(cm)
In=C1义瓦xf;=0.303x180x263=958595.04(cm1)
IT2=C2xZ?
2xr23=0.189x50x353=405168.75(cm1)
ITi=C3x&x/33=0.2725X69x2O3=150420(cm1)
IT=ZGxt:
=/71+IT1+IT3=958595.04+405168.75+150420=1514183.79
(cm5)
利用CAD计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得:
/.,=10359133.500(cm1)Z,=Iv//,=10359133.5/960=10790.76(cm3)
⑶求B,Y
计算丫值:
该桥的计算跨径为:
/=1920(cm)&=180cm
广以也y=^xlx14065631,^0J8O2
4G/r/4x0.4x1514183.791920
计算B值:
主梁之间桥面板净跨度的一半:
4=80(cm)
"万%/J/x14065631.25x8()3
[3=;=:
=U.0010
3/4/13xl9204x10790.76
(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标
通过计算比较布置三个车道时,为最不利荷载布置,布置如图2-1
所示(单位:
mm)o
多秀.母尸4
(图2-1)
(5)各梁横向分布系数计算如下:
(三列车)
叫4=工小军XO,8=1(0.18+0.161+0.147+0.128+0.114+0.095)x0.8=0.3322
mlf.='£74x0.8=1(0.165+0.148+0.136+0.12+0.107+0.09l)x0.8=0.306822
%=N7乍x0.8=-(0.15+0.136+0.125+0.111+0.1+0.086)x0.8=0.283222
%X0.8」(0.135+0.123+0.114+0.102+0.094+0.082)x0.8=0.26
22
gx0.8=1(0.12+0.11+0.103+0.094+0.087+0.077)x0.8=0.2364
22
〃〃■Z矽X0.8=1(0.104+0.097+0.092+0.085+0.08+0.072)x0.8=0.21222
/w74=_LZ3x0.8=1(0.089+0.084+0.081+0.076+0.073+0.068)x0.8=0.188422
叫-=1Z7,:
x0.8=L(0.074+0.072+0.07+0.067+0.066+0,063)x0.8=0.164822
"5x0.8=-(0.059+0.059+0.059+0.059+0.059+0.059)x0.8=0.141622
m..=0.201ymlk=0.183,〃、人=0.166,=0.148,〃八人=0.13,
l人2A3A4AjA
"%人=0.112+0.005=0.117,%人=0.094+0.032=0.126,
恨人=0.077+0.041=0.118,〃%人=0.059+0.059=0.118
(二)作用效应计算(对1号梁进行计算)
1、永久作用效应
(1)永久荷载
假定桥面铺装构造各部分重力平均分配给主梁承担,计算见表2-1
对上部结构各个部分分别计算,并列入下表;
构件名称
构件简图尺寸
(尺寸单位:
mm)
构件体积及算式(m3)
重度(kN/m3)
重力(kN)
主梁
1—
JL«_/\
・11U1
1学科我币
.
•
•q
--
一
•
[0,717X1.58+(0.717+0.523)/2X3.8+0.523X4.6)]X2=11.789
26
306.5
钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算
表2-1
]:
:
J尸二、]
横隔梁
(边梁-中梁)
-
L
ft
-V
•••
・1
§
(0.596X0.25X2+0.693X
0.25)X2=0.9425
26
24.505
•1»11
照过从读
।60(]।
现浇翼板
IfL
0.6X0.16X19.96=1.916
26
49.82
桥而铺装
1S>X-LWX 沥青碎: 0.08X24X 19.96=38.323 24 919.752 i11gr C40碎: 0.1X30X 19.96=59.88 26 1556.88 —1 人行道(单侧) c 1«lme 1 地袱: 0.171X19.96=3.413缘石: 0.0495X19.96=0.988陶粒碎: 0.864X19.96=17.2钢栏杆: 0.066 26 25 18 78.5 88.738 24.7 309.6 5.18 、・一 11.——r- *J FT~, -1 方 (2)主梁计算按叠合梁进行计算(叠合截面如下图) 除叠合截而外的二期荷载计算如下: 上部二期荷载总重为: 24.505X16+919.752+ (88.738+24.7+309.6+5.18)X2=2168.268(kN) 单片梁所受到的二期荷载每沿米重为: 4二期二2168.268+17+19.96=6.4(kN/m) (3)永久作用效应计算 项目作用 (kN M1/4(kN•m) 。 门(kN) 。 。 (kN) 主梁 652.22 493.1 0 146.06 叠合截而 330.15 246.2 0 68.89 二期荷载 294.43 219.5 0 61.44 总恒荷载 1276.8 958.8 0 276.39 表2-2 通过midas计算,列出永久作用效应表(如表2-2)永久作用效应计算表 2、可变作用效应 (1)汽车荷载冲击系数 简支梁的自振频率为: 车道荷载的冲击系数: +就7=熹/.刈6车辆荷载的冲击系数: 〃=0.6686-0.30321og/=0.6686-0.30321og19.2=0.2795 /一简支梁的计算跨径 (2)城一B,计算弯矩时,车道荷载的均布荷载标准值心=19.0kN/〃z;计算剪力时,均布荷载标准值”=25.0AN/〃? ,所加集中荷载尸采用130kNo (3)人群荷载 20—20-27. 刃=4.5x=4.5x-——-=3.8925kN/m2 2020 %、=3.8925x2.7=\0.5\kN/m 通过midas计算,列出可变作用效应表(如表2-3) 可变作用效应表表2-3 项目作用 M/2 Mi/4(kN•m) ei/2(kN) 0U(kN) (kN•m) 汽车荷载 494.14 366.24 0 146.06 汽车记冲击系数 593.8 246.2 0 68.89 人群荷载 294.43 219.5, 0 61.44 3、主梁作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6~4.1.8条规定,根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合: 短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合,见表2-4 主梁作用效应组合表2-4 序号 荷载类别 跨中截而 四分点截而 支点 %ax Vmax “max (kN>m) (kN) (kN*m) (kN) (kN) (1) 第一期永久作用(主梁) 652.22 0 493.1 146.06 (2) 第二期永久作用(登合+二期) 624.58 0 465.7 130.33 (3) 汽车(城-B)记入冲击系数 593.8 246.2 68.89 (4) 人群作用 294.43 219.5 61.44 (5) 标准组合 二 (1)+ (2)+(3)+(4) 2165.03 1424.5 (6) 极限组合 =[ (1)+ (2)1X1.2+(3)X 1.4+(4)XI.12 2693.24 (7) 短期组合 = (1)+ (2)+(3)-M.2016X0.7+(4) 1917.15 (三)预应力钢束的估算及其布置 1、根据经验钢束的布置图式如下图: (1)跨中截面及锚固端截面的钢束位置(如下图)(单位: mm) RX器: £济庄| (2)预应力钢束在竖直平面上的布置形式如下图: 半预应力钢束图 (四)计算主梁截面几何特性 根据已钢束配置的位置计算净截而和换算截而的几何特性 计算结果见表4-1 跨中翼缘全宽截而面积和惯性矩计算表表4-1 截而 分块名称 分块面积4(cm-) 分块而积重心至上缘 距离 (cm) 分块而积对上缘静矩 S/ (cm3) 全截而重心到上缘距 离X (cm) 分块面积的自身惯 性矩〃 (cm') 出=义(cm) 1p=A(cm1) +2X (cm1) 净 毛 52300 截而 截而 □管道截而 2 (四)主梁截面承载力与应力验算 预应力混凝土梁从预加力开始到受荷破坏,需经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏等四个受力阶段,为保证主梁受力可靠并予以控制,应对控制截面进行各个阶段的验算。 在以下内容中,先进行持久状态承载能力极限状态承载力验算,在分别验算持久状态抗裂验算和应力验算,最后进行短暂状态构件的截面应力验算。 对于抗裂验算,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》根据公路简支标准设计的经验,对于全预应力梁在使用阶段短期效应组合作用下,只要截面不出现拉应力就可满足。 1、持久状态承载能力极限状态承载力验算 在承载能力极限状态下,对主梁正截面承载力验算。 (1)确定混凝土受压区高度 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.3条规定,对于带承缘板的T形截面: 当力"〃《心”,也成立时,中性轴在翼缘板内,否则在腹板内。 左边二=1302x139x164-1000=2895.65(^7) 右边二fed>力,=24.4x1200x160+1000=4684.8(kN) 左边〈右边,即中性轴在翼缘板内。 设中性轴到截而上缘距离为X,贝IJ: =98.9(加) 三、桥台盖梁计算 (一)计算上部恒载 1、根据表2-1,可得上部恒载总重为: G恒=306.5X17+24.505X16+49.82X16+919.752+1556.88+ (88.738+24.7+309.6+5.18)X2=9732.768(kN) 则可得单片梁上部恒载作用下单端支反力为: R=G।恒+17+2=9732.768-17-2=286.258(kN) 上部恒载在盖梁上布置形式和作用如下图: (单位: mm) 卜卜rF火LF泞阿蚱EfFPF,卬"""浓Ff黄蚱 JsMI2iI皿i-ibOl*I- 盖梁单元划分截而编号图 恒荷载计算列入下表得: 表3-1 截面号 剪力-z(kN) 弯矩-y(kN•m) 6 -447.51 -697.64 11 -61.15 67.01 16 -575.92 -334.62 21 96.69 235.8 26 -529.49 -445.94 31 143.13 237.39 (二)活荷载计算 1、城一B车辆荷载计算 车辆荷载在梁产生的支反力计算 R;、=25x19.2+2+130=370(kN)表3-2 截面号 剪力max(kN) 弯矩max(kN•m) 未记冲击系数 记冲击系数 未记冲击系数 记冲击系数 6 -193.945 -233.044 0 0 11 -94.877 -114.0 225.308 270.73 16 -186.57 -224.18 -251.256 -301.91 21 125.11 150.33 176.101 211.6 26 -181.03 -217.53 -228.67 -274.77 31 99.89 120.03 232.84 279.78 2、人群荷载计算 人群荷载在梁端产生支反力区人=10.51x19.2+2=100.9/N)各梁端受到的人群支反力计算如下: Rg=Rj=100.9x0.201=20.281(AN) Rc=R Rlr3=R、x%人=100.9x0.166=16.75(^) Rg=R)、x〃? 4人=100.9x0.148=14.93(^) Rlr5=Rjx〃? 5人=100.9x0.13=13・12(ZN) %=R,、x人=100.9x0.117=11.8(^) Rlrl=R)、xm? 人=100.9x0.126=12.1(kN) r>8=R)x人=100.9x0.118=11.9(^) Rlr9=R、x人=100.9x0.118=11.9(攵N) 人群荷载作用效应计算如表3-3表3-3 截面号 剪力max(kN) 弯矩max(kN•m) 6 -2L55 -40.38 11 -4.8 0.1 16 -20.99 -10.43 21 4.08 8.45 26 T8.58 -15.97 31 5.95 7.85 (三)荷载组合(极限承载能力荷载组合) 也=恒载X1.2+汽车X1.4+人群xl.12(荷载组合时记入冲击系数) 荷载组合结果见表3-4 表3-4 截面号 剪力max(kN) 弯矩max(kN•m) 6 -887.41 -882.394 11 -238.356 459.546 16 -1028.46 -835.9 21 331.0596 588.664 26 -960.74 -937.692 31 346.462 685.352 (四)盖梁配筋计算 6、盖梁截面配筋计算 只计算荷载组合值最大的截而26号截面 碎: C30,工厂13.8mpa;钢筋: HRB335,/id=280mpa,h=l100mm %二h-55=1100-55=1045mm,b=1400mm,MA=937.692kN•m xI 九“dK-Q70MdUsZ,z=(0.75-0.05-)(/io-O.5x) 2h (1)盖梁跨中计算 1.0X937.692x106<13.8x1400x(1045--)fx=47.525mm 529 Z=(0.75+0.05音)(1045-0.5x61.7)=1004.42〃〃〃 九1町l.Ox1037.76xlO6…八、 A>>=3690〃〃〃- fsdZ280x1004.42 实际配筋为两排筋: 外排: 1122(4181.1mm2),内排920(2827.8mm2) (2)盖梁支点计算 l.Ox481.0xl06<13.8x1200x(1045--)fx=28.18mm 2 5? 9 Z=(0.75+0.05^—)(1045-0.5x28.18)=1021.07/h/h 1.1 >1.0x481.03xl06 280x1021.07 实际配筋为两排筋: 外排: 1122(4181.1mm2),内排920(2827.8mm2) (注: 范文素材和资料部分来自网络,供参考。 请预览后才下载,期待你的好评与关注。 )
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