装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计Word下载.docx

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②恒载及内力

③活载及内力

④截面设计、配筋与强度验算

3、主梁计算

①主梁的荷载横向分布系数计算

②内力计算

③截面设计、配筋与验算

a.配置主筋：

偏安全的按计算弯矩最大的梁进行配筋

b.截面强度验算

c.斜筋配置：

偏安全的按剪力最大的梁进行配筋

d.箍筋配置

e.斜截面抗剪强度验算

4、裂缝宽度验算

5、变形计算；

6、横梁的计算；

①横梁弯矩计算（用偏心压力法）

②横梁截面配筋与验算

③横梁剪力计算及配筋

一、结构尺寸拟定

①主梁截面尺寸：

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为19m，拟定采用的梁高为1.30m，翼板宽1.6m，腹板宽0.18m。

②主梁间距和主梁片数：

桥面净空：

净—7+2×

0.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m。

结构断面形式

1

二、行车道板计算

计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm厚的混凝土垫层。

（一）永久荷载及其效应

1.每延米板上的横载ｇ

沥青混凝土层面：

ｇ１＝0.03×

1.0×

23=0.69（KN/m）

C30混凝土垫层：

g2=0.09×

24=2.16（KN/m）

T梁翼缘板自重g3=0.11×

25=2.75（KN/m）

每延米跨宽板恒载合计：

g=?

gi=5.60KN/m

2.每米宽板条的恒载内力

弯矩：

MAh=-×

5.60×

（

剪力：

VAh=g（l&

#39;

b?

b）2121.60?

0.182）=-1.411（KN/m）21.60?

0.18=3.976（KN）2=5.60×

3.车辆荷载产生的内力

公路—II级：

以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b2及长度a2为：

a2=0.20m，b2=0.60m

a1=a2+2H=0.20+2×

0.12=0.44（m）

2

b1=b2+2H=0.60+2×

0.12=0.84（m）

荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

a=a1+1.4+2l0=0.44+1.4+2×

0.71=3.26（m）

冲击系数：

1+μ=1.3

作用于每米板宽条上的剪力为：

VAp=（1+μ）702P=1.3×

=27.914（KN）3.264a

作用于每米板宽条上的弯矩为：

MAp=-（1+μ）b35?

20.84P（l0-1）×

2=-1.3（0.71-）=-13.957（KN/m）43.2644a

4.基本组合

恒+汽：

1.2MAh+1.4MAp=-1.2×

1.411-1.4×

13.957=-21.233（KN/m）

1.2VAh+1.4VAp=1.2×

3.976+1.4×

27.914=43.8508（KN）

故行车道板的设计作用效应为：

MA=-21.233（KN/m），VA=43.851（KN）

（二）截面设计、配筋与强度验算

悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。

若选用φ12钢筋，则有效高度h0=h-a=115mm

按（D62）5.2.2条：

r0Md?

fcdbx（h0-x/2）

故x=14.3mm而且14.3mm&

lt;

ξbh0=0.56?

115=64.4mm

（2）求钢筋面积AS

fsdAS=fcdbx故AS=

（3）配筋

查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用φ12

钢筋时，需要钢筋fcdbx=7.05×

10-4（m2）fsd3

间距为150mm时，此时所提供的钢筋截面积为：

Ag=7.54cm2＞7.05cm2

（4）尺寸验算：

按（D62）5.2.9条抗剪上限值：

?

0Vd?

43.851KN?

0.51?

10?

3fcu,kbh0（kN）?

321.24KN按（D62）5.2.10条抗剪上限值：

0.50?

3?

2ftdbh0（kN）?

79.93KN

由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋，取分布钢筋用φ8，间距取20cm

承载能力验算fsdAS=fcdbx得x=

Md=?

Md=13.8?

1152?

0.13?

1?

0.5?

?

22.987KN?

m?

MA?

21.233KN?

m

故承载力满足要求。

二、主梁内力计算

（一）主梁的荷载横向分布系数

①跨中荷载弯矩横向分布系数（偏心压力法计算）

本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.6米，则：

fsdAS280?

705?

143mmfcdb13.8?

100?

a=a+a+a+a+aiin222222413222222?

1.6=

（2）+1.6+0+（-1.6）+（-2×

1.6）=25.6m52

11号梁横向影响线的竖坐标值为：

=+11n?

a1n

i?

121（2?

1.6）2=+=0.20+0.40=0.60525.602i

1=-15n?

1.6）2=-=0.20-0.40=-0.20525.602i

进而由?

和?

15计算横向影响线的零点位置，设零点至1号梁位的距离为x,11

则：

x4?

1.60?

x=解得：

x=4.80m0.600.20

零点位置确定后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖坐4

标值?

q和?

r。

由?

15绘制1号梁横向影响线，按照桥规确定汽车荷载最不利位置，图

11

示如下：

设人行道缘石至1号梁轴线的距离为?

，则：

=

7?

4?

1.6?

=0.3m

于是1号梁的荷载横向分布系数可计算如下（以xqi和xr分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）车辆荷载：

mcq==?

q

q1

q2

q3

q4

=1?

x2x

xq2?

xq3?

xq4

10.6

4.6?

2.8?

1.5?

0.3?

=0.53824.8

人群荷载：

mcr=?

x

xr?

0.6?

0.75?

4.8?

0.6844.8?

2?

同理可以求得各梁横向影响线的竖标值：

公路-II级：

mcq1=0.538，mcq2=0.469，mcq3=0.4人群荷载：

mcr1=0.648，mcr2=0.442，mcr3=0.2②梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）公路Ⅰ级m1汽′=1/2?

0.875=0.438

5

m2汽′=1/2?

1.000=0.500

m3汽′=1/2?

（0.938+0.250）=0.594

人群荷载m1人′=1.422

m2人′=-0.422

m3人′=0

按杠杆法计算横向分布系数

（二）、内力计算

1．恒载内力

（1）恒载：

假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算如下。

6

一侧人行道部分每2.5m长时重12.35/2.5=4.94（kN/m）。

按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：

1号梁、5号梁：

1板?

0.684，?

1板q?

0.684?

4.94?

3.38（kN/m）2号梁、4号梁：

2板?

0.442，?

2板q?

0.442?

2.18（kN/m）3号梁：

3板?

0.2，?

3板q?

0.2?

0.99（kN/m）各梁的永久荷载汇总于表：

glxgxglg

x?

gx?

（l?

x），Qx?

2x）

22222

2、恒载内力Mx?

7

2）公路—Ⅱ级均布荷载qk,集中荷载Pk及其影响线面积

按照《桥规》规定，公路—II级车道荷载均布荷载qk=7.87

5kN/m,Pk=175.5kN。

计算剪力效应时，集中荷载标准值Pk应乘以1.2的系数。

可变作用（人群）（每延米）p人：

p人=3×

0.75=2.25（kN/m）3）可变作用效应

人群产生的弯矩（kN?

m）

8

基本荷载组合：

按照《桥规》规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：

永久荷载作用系数：

Gi?

1.2；

汽车荷载作用系数：

Q1?

1.4；

人群荷载作用系数：

Gj?

注：

r0--桥梁结构重要性系数，取r0=0.9，?

c=0.8

公路—II级产生的跨中剪力V

人群荷载产生的跨中剪力

9

②支点剪力V0的计算：

计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：

a.支点处按杠杆法计算的结果

3l4l

c.支点～处按照直线变化。

4

b.处～处按跨中弯矩的横向分布系数?

（同上）

l4

汽车荷载作用如上图，计算结果如下表

汽车荷载计算结果如下表

计算公式：

sq?

moq1.2pkyk?

mcqqkw?

w1qky，y?

a

3l

10

人群荷载计算结果如下表：

sr?

mcrprw?

prw1y，其中w1?

m0r?

mcr?

a/2

（三）截面设计、配筋与验算

（1）由弯矩基本组合表可知，1号梁Md值最大，考虑到施工方便，偏安全

地一律按1号梁计算弯矩进行配筋。

采用焊接钢筋骨架配筋，设钢筋净保护层为3cm，则主梁有效高度h0?

h?

a?

1300?

110?

1190mm，

140?

80?

/2?

110mm。

s?

110mmahf

翼缘计算宽度b&

f按照下面公式计算，并取其中最小值：

b

b&

ff

f&

&

l/3?

6166.7mm?

1600mm?

12hf?

180?

12?

1500mm&