钢筋混凝土T梁桥设计计算书

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钢筋混凝土T型简支梁桥设计计算书

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钢筋混凝⼟T型简⽀梁桥设计计算书XXXXXXXXX⼤学城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计学院:城建学院专业:⼟⽊⼯程姓名:X X X学号:xxxxxxxxxxxx指导教师:X X X完成时间:XXXX⼆零⼀⼆年五⽉城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计摘要:本设计的步骤为:根据设计任务要求,依据现⾏公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了钢筋混凝⼟简⽀T梁桥、斜拉式桥、钢管拱桥三个⽐选桥型。

按“实⽤、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,⽐较三个⽅案的优缺点。

⽐选后把钢筋混凝⼟简⽀T梁桥作为主推荐设计⽅案,进⾏了结构细部尺⼨拟定、作⽤效应计算、承载能⼒极限状态的验算、主梁变形验算、持久状况应⼒验算、最⼩配筋率的复核。

经分析⽐较及验算表明该设计计算⽅法正确,内⼒分布合理,符合设计任务的要求。

关键词:⽅案;钢筋混凝⼟简⽀T梁桥;斜拉桥;钢管拱桥;主推荐设计⽅案;结构分析Urban elevated simply supported reinforced concreteT-beam bridge designAbstract:The main steps of this design are: firstly, it is proposed to be three kinds of bridges standby application in accordance with the requirement of the designing project ,the recent designing regulation of highway bridge and at the most consideration of geologic and topographic conditions——Simply supported reinforced concrete T-beam bridge,Cable-stayed bridge,and Steel Pipe Arch Bridge. Secondly, comparing with these three proposals in terms of utility, economy, safety, and beauty of bridge designing princlple. After the comparasion, I would like to take the Simply supported reinforced concrete T-beam bridge as the main design.I make an initial draft on detail size of the structure, the calculation of the action effect, And I also checking with the following factors:the limited situation of load bearing capacity, main girder deformation, lasting status stress and the least reinforcement ratio.It is showed that this calculation method is corrected and it is reasonable on the redistribution of internal force. I think it totally satisfy the requirement of the taskKeyWords:proposal;Simply supported reinforced concrete T-beam bridge;Cable-stayedbridge;Steel Pipe Arch Bridge; the main design; structure analysis⽬录第⼀章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 技术标准 (2)1.3 地质资料 (3)1.4 采⽤材料 (3)1.5 采⽤规范 (4)第⼆章桥型⽅案⽐选 (5)2.1构思宗旨 (5)2.2 ⽐选标准 (5)2.3 ⽐选⽅案 (5)2.3.1 ⽅案⼀:斜拉桥 (5)2.3.2 ⽅案⼆:钢管拱桥 (6)2.3.2 ⽅案三:钢筋混凝⼟简⽀T梁桥 (7)2.4 ⽅案点评 (7)2.5 ⽅案确定 (9)第三章钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算 (10)3.1设计资料 (10)3.2主梁计算 (10)3.2.1主梁的荷载横向分布系数 (10)3.2.2梁端剪⼒横向分布系数计算(按杠杆法) (17)3.2.1作⽤效应计算 (18)3.2.2可变作⽤效应 (21)3.2.3 持久状况承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (28)3.2.4 持久状况正常使⽤极限状态下裂缝宽度验算 (38)3.2.5 持久状况正常使⽤极限状态下挠度验算 (39)3.3横梁的计算 (41)3.3.1 横梁弯矩计算(G-M法) (42)3.3.2横梁截⾯配筋与验算 (44)3.3.3横梁剪⼒效应计算及配筋设计 (46)3.3.4横梁接头钢筋的焊缝长度C值计算 (48)3.4⾏车道板的计算 (51)3.4.1 计算图式 (51)3.4.2 永久荷载及其效应 (52)3.4.3截⾯设计、配筋与强度验算 (55)3.4.4 连续板桥⾯计算 (57)3.5⽀座计算 (64)3.5.1 选定⽀座的平⾯尺⼨ (64)3.5.2确定⽀座的厚度 (65)3.5.3 验算⽀座的偏转 (66)3.5.4 验算⽀座的抗滑稳定性 (66)第四章模型建⽴信息 (68)4.1 永久作⽤效应验算 (68)4.2 可变作⽤效应验算 (68)4.3作⽤效应组合验算 (69)4.3.1 短期效应组合验算 (69)4.3.2长期效应组合验算 (69)4.3.3 标准效应组合验算 (70)4.3.4 承载能⼒极限状态组合验算 (70)4.4 主梁变形验算 (71)4.5 持久状况应⼒验算 (71)4.6 短暂状况应⼒验算 (72)致谢 (73)参考⽂献 (74)第⼀章概述简⽀梁桥,由⼀根两端分别⽀撑在⼀个活动⽀座和⼀个铰⽀座上的梁作为主要承重结构的梁桥。

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书

装配式钢筋混凝土简支T型梁桥计算书第Ⅰ部分装配式钢筋混凝土简支T型梁桥的计算资料一、设计资料1、桥面净空净—6+2×人行道2、主梁跨径和全长标准跨径:la =20.00m(墩中心距离)计算跨径:l=(支座中心距离)l=(主梁预制长度)主梁全长: 全3、设计荷载汽-20、挂-100和人群荷载3KN/㎡4、材料钢筋:主筋用Ⅱ级钢,其他用Ⅰ级钢,混凝土用25号5、计算方法:极限状态法6、结构尺寸。

如图下:7、设计依据(1)《混凝土简支梁(板)桥》人民交通出版社(第二版)(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-85),简称“桥规”( 3)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JDJ024-85)(4) 《公路桥涵设计手册梁》二、主梁的计算(一)主梁的荷载横向分布系数1、跨中荷载矩横向分布系数(按G-M法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和Itx求主梁截面的重心位置如图下:平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmax=()1813011)18160(2130181302111118160⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯-cm 2.41=)2/112.41(111421114212/13-⨯⨯+⨯⨯=x I23)19.422/130(130181301812/1-⨯⨯+⨯⨯+444823.66482252m cm ==T 形截面抗拒惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭截面的抗扭惯矩之和,即:Tx I =3i i i t b c ∑3/1,069.060.1/11.0/111===c b t 301.0,151.0)11.03.1/(18.0/222==-=c b t故: 4333331080.21009.21071.019.1301.011.06.13/1m I Tx ---⨯=⨯+⨯=⨯+⨯⨯= 单位抗弯及抗扭惯矩:cm m b I J x x /10142.46.1/104823.6/442--⨯=⨯==cm m b I J Tx Tx /1075.16.1/1076.2/453--⨯=⨯==(2)横梁抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ计算如图下:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:m b l 4.66.144=⨯==367.04.6/35.2/1515.0,10035.2)15.085.4(2/1===='='=-=l c cm m b m h m c 根据l c /比值可查附表 求得:548.0/=c λ m c 29.135.2548.0548.0=⨯==λ 求横梁截面重心位置y ab h h b h h a y ''++=11212122/2/2λλm 21.00.115.011.029.120.115.02/12/11.029.1222=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= 横梁的抗弯和扭惯矩y I 和Ty I :2321131)2/(12/1)2/(2212/1y y y a h h b h b h a h h I -'''+''+-+⨯=λλ 2323)21.02/0.1(0.115.00.115.012/1)2/11.021.0(11.029.1211.029.1212/1-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=421022.3m -⨯= 32223111h b c h b c I Ty +=1.0031.085.4/11.0/11 ==b h 查表得3/11=c , 但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者的一半,可取6/11=c 1705.0)11.000.1(15.0/22-=b h b 查表得:298.02=c43333310971.110895.010076.115.089.0298.085.411.06/1m I Ty ---⨯=⨯+⨯=⨯⨯+⨯⨯=单位抗弯及抗扭惯y J 和Ty J :cm m b I J y y /10664.010085.4/1022.3/4421--⨯=⨯⨯== cm m b I J Ty Ty /10406.010085.4/10971.1/4531--⨯=⨯⨯== (3)计算抗弯参数θ和抗弯参数∂324.010664.010142.45.190.44444=⨯⨯='=-y x p J J l b θ b '—桥宽的一半 p l —计算跨径y x Ty Tx J J E J J G a 2/)(+= 按《公预规》取E G 43.0=,028.010664.010142.4210)406.075.1(43.0445=⨯⨯⨯⨯+⨯=---a167.0028.0==a(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知307.0=θ, 查M G -图表,可得表中值:表1用内插法求各梁位处值如图下:1号、5号梁2号、4号梁424114.06.04.0)(b b b bbK K K K K K +⨯=⨯--='3号梁:0K K ='(0K 系梁位在0点的K 值) 列表计算各梁的横向分布影响线坐标η值表2各梁的横向分布系数:汽—20: 401.0)047.0127.0260.0462.0(2/11=-++⨯=汽η 405.0)072.0173.0240.0324.0(2/12=+++⨯=汽η 409.0)192.0218.0217.0191.0(2/13=+++⨯=汽η 挂—100: 257.0)117.0206.0303.0402.0(4/11=+++=挂η 235.0)168.0213.0260.0300.0(4/12=+++=挂η 214.0)208.0219.0219.0208.0(4/13=+++=挂η 人群荷载: 628.01=人η391.02=人η348.02174.03=⨯=人η人行道板: 440.0188.0628.01=-=板η 378.0017.0395.02=-=板η340.0170.023=⨯=板η2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽—20: 282.0563.02/11=⨯='汽η500.0000.12/12=⨯='汽η 594.0)250.0938.0(2/13=+⨯='汽η挂—100:469.0)437.021(4/12=⨯+⨯='挂η 469.0)437.021(4/13=⨯+⨯='挂η 人群荷载: 343.11='人η 343.02-='人η 03='人η(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主梁承担,计算见表3 钢筋混凝土T 形梁的恒载计算 表3一侧人行道部分每2.5m 长时重,1.0m 长时重=m 。

钢筋混凝土简支T梁设计计算书

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钢筋混凝土简支T梁设计计算书(一)正截面强度设计与验算A:⒈确定T梁翼缘的有效宽度b/f①计算跨径的1/3 b/f=l0/3=16600/3=5530 mm②b/f=b+6 h/f=200+6×120=920 mm故取b/f =920 mm⒉判断T形截面的类型M=1.2M GK+1.4M QK =1.2×1/8×24×16.62+1.4×1/8×26×16.62=2245.8 kN·mh0=1400-100=1300 mmα1f c b/f h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×920×120×(1300-120/2)=1314201600 N·mm=1314.2 kN·m<M 这表明属于第二类T形截面。

⒊计算A s①求A s1A s1=α1f c(b/f-b)h/f/f y=1.0×9.6×(920-200)×120/300=2765 mm2②求A s2M u1=α1f c(b/f-b)h/f(h0- h/f/2)=1.0×9.6×(920-200)×120×(1300-120/2)=1028.5 kN·mM u2=M- M u1=2245.8-1028.5=1217.3 kN·mαs= M u2/(α1f c bh02)=1217.3×106/(1.0×9.6×200×13002)=0.375相应地,ξ=0.5,γs=0.75,则A s2=1217.3×106/(300×0.75×1300)=4162 mm2③求A sA s= A s1+ A s2=2765+4162=6927 mm2截面尺寸不足,重新设计截面尺寸。

16米钢筋混凝土T 梁设计计算书

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16米钢筋混凝土T 梁设计计算书一、设计资料1、设计荷载:公路-Ⅱ级人群荷载3KN/㎡2、桥面净空:净—7+2×1m人行道;3、主梁跨径和全长:标准跨径L B=16m计算跨径L P=15.5m=15.96m主梁全长L全4、材料混凝土:C30钢筋:主钢筋,弯起钢筋和架立钢筋用Ⅱ级,其它用I级。

桥面铺装:沥青混凝土6cm,C40防水混凝土10cm;二、设计依据与参考书《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85)人民交通出版社《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社《桥梁工程》(2004)邵旭东主编,人民交通出版社三、桥梁纵横断面及主梁构造横断面共5片主梁,间距1.6m。

纵断面共5道横梁,间距3.875m。

尺寸拟定见图,T梁的尺寸见下表:T形梁尺寸表(单位:m)桥梁横断面图桥梁纵断面图主梁断面图 横梁断面图四、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((按G-M 法)) (1)主梁抗弯及抗扭惯矩x I 和tx I求主梁的重心位置x a 平均板厚1h =1/2(8+14)=11cmx a =(160-18)1111/2+13018130/2=41.2cm (160-18)11+13018⨯⨯⨯⨯⨯⨯x I =1/12×142×113+142×11×(41.2-11/2)2+1/12×18×1303+18×130×(130/2-41.2)2=6627500cm 4=6.6275×10-2m 4T 形截面抗弯及抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:3tx I i i i c bt =∑式中: i c —矩形截面抗扭惯矩刚度系数i b i t —相应各矩形的宽度与厚度 查表知:t 1/b 1=0.11/1.60=0.069 c 1=1/3 t 2/b 2=0.18/(1.3-0.11)=0.151 c 2=0.301tx I =1/3×1.60×113+0.301×1.19×0.183=0.0028m 4单位抗弯及抗扭惯性矩:x J = x I /b=0.066275/160=4.142×10-4 (m 4/cm )tx J =tx I /b=0.0028/160=1.75×10-5(m 4/cm )(2)求内横梁截面和等刚度桥面板的抗弯惯矩翼板有效宽度λ计算横梁长度取为两边梁的轴线间距 即:L=4×1.6=6.4 m C=12(3.875-0.15)=1.863m '100h =㎝ '0.15b m ==15㎝ C/ 1.863/6.4=0.291根据C/L 比值 查表求得λ/C=0.649λ=0.649C=0.649×1.863=1.21m求横梁截面重心位置: '''1112222''y h h h h b a h h b λλ+=+ =220.1112 1.210.15 1.0222 1.210.110.15 1.0⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯=0.215m横梁的抗弯和抗扭惯矩y I ty Iy I =223'311111'22'''122122y y h h h h a b h b h a λλ⎛⎫⎛⎫⨯+-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭232310.212 1.220.112 1.220.110.211221 1.00.15 1.00.15 1.00.21122⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯⨯+⨯- ⎪⎝⎭=3.18×10-2 (m 4)33111222ty I c b h c b h =+11/0.11/3.8750.02840.1h b ==<查表11/3c =但由于连续桥面的单宽抗扭惯矩只有独立板宽扁板者的翼板可取 11/6c = 22/0.15/(1.00.11)0.17h b =-=查表得20.298c =故 33310.11 3.8750.2980.890.1561.75510ty I -=⨯⨯+⨯⨯=⨯单位抗弯及抗扭惯矩243.1810/0.821103.875100y yJ I b--⨯===⨯⨯(m4/㎝)251.78210/0.453103.875100ty tyJ I b--⨯===⨯⨯(m4/㎝)(3)计算抗弯参数θ和扭弯参数∂:0.387θ===55()0.024G J J--+∂===0.15=(4)求各主梁的跨中荷载横向分布影响线以知0.39θ=查G-M表得下面数值:(5)绘制横向分布影响线图,求横向分布系数按规定,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m 。

钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书

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钢筋混凝土简T型梁桥设计计算书(共31页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一, 设计资料 (一)桥面净空净-920.3+⨯人行道 (二)主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =(墩中心距离) 计算跨径 17.50l m =(支座中心距离) 主梁全长 17.96l m =全(主梁预制长度)(三)公路等级公路I 级 (四)气象资料桥位处年平均气温为ºC ,年平均最高气温为ºC ,年平均最低气温为ºC 。

(五)施工方法采用焊接钢筋骨架设计。

施工方法如下:预制部分主梁,吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体,最后进行桥面系施工。

(六)桥面铺装8cm 钢筋混凝土+7cm 沥青混凝土 (七)栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板,单侧宽度30cm ,其单侧栏杆集度3KN/m 。

(八)材料钢筋:主筋采用HRB335(Ⅱ级螺纹钢筋),其它则采用R235(Ⅰ级光圆钢筋)。

混凝土:C30普通混凝土 (九)计算方法 极限状态法 (十)结构尺寸 如图:(十一)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004)(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62——2004)二, 主梁的计算(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(按(1) 主梁的抗弯X I 和抗扭惯矩Tx I求主梁截面的重心位置x a : 平均板厚:11039/(18016)10.15()h cm =+⨯-=10.15(18016)10.151301622(18016)10.151301638.34()xa cm -⨯⨯+⨯=-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩:3Tx I cbt =其中: c ——截面抗扭刚度系数(查表) b 、t ——矩形的宽度与厚度。

T型梁设计计算书

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桥梁工程课程设计第1章 设计资料及构造布置1.1设计资料1.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径:38m ;主梁全长:37.96m ;计算跨径:37.16m ;桥面净空;0.5+1.0+7.5+2.5+0.5桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2%。

1.1.2 设计荷载:公路—Ⅰ级1.1.3 材料及施工工艺混凝土:主梁C40,栏杆、桥面铺装及混凝土三角垫层用C40;预应力钢筋:采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》( D62—2004)的2.15s φ钢绞线,每束7根,全梁配6束,pk f =1860MPa 。

按后张法工艺制作主梁,采用φ70mm 金属波纹管成孔,预留孔道直径为75mm 和OVM 锚。

1.1.4 设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)简称《桥规》(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)(3)《桥梁工程》 (人民交通出版社,姚铃森编)图1.1.11.2 横截面布置1.2.1 主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济,由此可提高主梁截面效率指标值,采用主梁间距 2.4m,考虑人行道可以适当挑出,考虑设计资料给定的桥面净宽选用5片主梁,其横截面布置形式图1.2.1。

图1.2.11.2.2主梁尺寸拟定1.2.2.1主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比在1/15~1/25之间,标准设计中一般取为1/16~1/18。

所以梁高取用220cm。

1.2.2.2主梁腹板的厚度在预应力混凝土梁中,梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定要求出发,腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。

本设计采用18cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄,设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜,马蹄宽:54cm,高:36cm。

1.2.3 翼板尺寸拟定在接近梁的两端的区段内,为满足预应力束筋布置锚具的需要,肋厚应逐渐扩展加厚,其过渡段长度不宜小于12倍肋板的增加厚度。

钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书

钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书设计书

目录第一章根本设计资料 (1)第二章行车道板力计算、配筋及验算 (2)第三章主梁力计算 (5)3.1主梁几特性计算 (5)3.2恒载力计算 (6)3.3荷载横向分布计算 (7)3.4活载力计算 (9)3.5主梁力计算 (14)第四章承载力极限状态下截面设计、配筋与计算 (15)4.1配置主梁受力钢筋 (15)4.2截面承载能力极限状态计算 (17)4.3斜截面抗剪承载能力计算 (17)4.4箍筋设计 (20)4.5斜截面抗剪承载能力设计 (21)第五章正常使用极限状态下的裂缝宽度和挠度验算 (22)5.1裂缝宽度验算 (22)5.2挠度验算 (23)第六章结论 (25)附录 (25)钢筋混凝土简支T形梁桥设计计算书第一章根本设计资料1.桥梁跨径:20 m2.计算跨径:19.6 m3.主梁预制长度:19.96 m4.主梁构造尺寸拟定:5片;设置5根横隔梁。

〔1〕主梁梁肋间距:跨径L=20m,主梁间距为2.25m;所有跨径两侧人行道宽均为0.75m。

〔2〕主梁高度:1.68m。

〔3〕梁肋厚度:本次课程设计规定,跨中稍薄一些,取180mm,在梁肋端部2.0到5.0m围可逐渐加宽至靠近端部稍厚一些350mm。

〔4〕桥面板:4.9×2.25.〔5〕桥面横坡:桥面横坡采用在桥面板上做铺设不等厚的铺装层,桥面横坡为1.5%。

5.设计荷载:公路-Ⅰ级人群荷载:3.5 KN/m26.构造重要性系数:1.17.材料:〔1〕钢筋,主钢筋采用HRB335,其它钢筋采用R235。

其技术指标见表1;〔2〕混凝土及其技术指标见表2,T形主梁、桥面铺装,栏杆、人行道跨径ml20,混凝土为C35。

表1 钢筋技术指标种类弹性模量〔MPa〕抗拉设计强度〔Mpa〕抗压设计强度〔Mpa〕标准强度〔Mpa〕R235 195 195 235 HRB335级280 280 335表2 混凝土技术指标种类设计强度标准强度弹性模量(MPa)轴心抗压(MPa) 轴心抗拉(MPa)轴心抗压(MPa)轴心抗拉(MPa)C30 13.8 1.39 20.1 2.01 3.00×104 C35 16.1 1.52 23.4 2.20 3.15×104 8、设计依据〔1〕交通部.公路桥涵设计通用规(JTG D60-2004);:人民交通.2004〔2〕交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规〔JTG D62-2004〕,:人民交通.20049、计算法:极限状态法。

混凝土简支t型梁桥计算书

混凝土简支t型梁桥计算书

一、设计资料1.桥面净空净—8m+2×1.0m人行道2.主梁跨径和全长标准跨径:l=19.50mb计算跨径:l=19.00m=19.46m主梁全长:l全3.设计荷载公路—I级,人群荷载标准值3.5kN/m24.材料钢筋:主钢筋用HRB335,其他用钢筋采用R235;混凝土:C305.计算方法极限状态法。

6.结构尺寸如图1所示,全断面六片主梁,设五根横梁。

二、主梁的计算(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(按修正偏心压力法)I(1)计算I和T翼板的换算平均高度1202140100h =+=(mm ) 求主梁截面重心位置 ()()4182001300120200-16002130020013002120120200-1600a x =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=(mm ) 主梁抗弯惯距()()()4102323mm 10234.7418-21300130020013002001212120-418120200-1600120200-1600121⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=I 主梁抗扭惯矩查表得对于翼板:1.0075.01600120b t 11<==,31c 1=对于梁肋:)169.0120-1300200b t 22==,297.0c 2=()4933m1i 3i i i mm 10725.32001180297.0120160031t b c ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑=T I(2)计算抗扭修正系数β查表知,当6n =时,028.1=ξ,并取E G 4.0=,得923.06.1600.1910234.710725.34.0028.1112109=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=E E β(3)计算横向影响线竖标值对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为()()()()()()[]496.06.1-28.0-6.1-8.0-8.0-8.08.06.18.06.128.06.12923.061a a n 12222222n 1i 2i2111=⨯++++++++⨯+⨯⨯+=+=∑=βη163.0-a a a n 1n 1i 2i5151=+=∑=βη 设影响线零点离1号梁轴线的距离为x ,则163.0x-60.15496.0x ⨯= 解得: m 02.6x =(4)计算荷载横向分布系数1号边梁的横向影响线和布载图示如图3所示。

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学号(桥梁工程课程设计)设计说明书起止日期:2011 年 6 月6 日至2010 年6 月17 日学生姓名班级成绩指导教师(签字)土木工程系2011年6 月17日课程设计任务书2010 —2011 学年第2 学期系专业班级课程设计名称:桥梁工程课程设计设计题目:钢筋混凝土T梁桥(或板梁桥)设计完成期限:自2011 年 6 月 6 日至2010 年 6 月17 日共 2 周指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:2011 年6 月6日一、目的与要求桥梁工程课程设计是土木工程专业道桥方向《桥梁工程》专业课教学环节的有机组成部分,其目的在于通过桥梁工程设计实践的基本训练,深化掌握本课程的实用理论与设计计算方法,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。

学生应在教师的指导下,综合应用所学建筑材料、结构力学、弹性力学、结构设计原理、桥涵水文、桥梁工程、墩台基础等课程知识和桥梁实习所积累的工程实践经验,贯彻理论联系实际的原则,按时按量独立完成所规定的设计工作。

具体要求如下:1.根据标准图、技术规范与经验公式,正确拟定各部结构尺寸,合理选择材料、标号。

2.计算结构在各种荷载与其他因素作用下的内力,进行配筋设计与强度、稳定性、刚度的校核。

3.正确理解《公路桥涵设计规范》有关条文,并在设计中合理运用。

4.加强计算、绘图、文件编制、查阅与翻译有关技术文献等基本技能的训练。

二、设计题目与基本资料1.设计题目:1)钢筋砼简支空心板桥2) 钢筋砼简支T形梁桥3)预应力砼简支空心板桥4)预应力砼简支T形梁桥5)箱型截面简支梁桥,以上题目中任选其中之一。

2.技术标准:1)桥面净空:净—7+2m.0人行道(根据自己的题目确定)752)设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0kN/m2(根据自己的题目确定)3)地震动峰值加速度为0.05g4)桥面铺装:表层为3cm厚沥青砼,下为6 cm厚防水砼5)桥面横坡:双向1.5%三、设计内容1.上部结构横断面布置草图;2.荷载横向分布系数计算;3.板梁(T梁)内力计算与内力组合;4.板梁(T梁)正截面抗弯强度计算与配筋;5.板梁(T梁)斜截面抗剪强度核算与配筋;6.板梁(T梁)挠度计算与予拱度设置;7.板式橡胶支座设计;8.绘制板梁(T梁)一般构造图、板梁(T梁)配筋图。

图幅尺寸按2#图纸绘制。

四、设计规程与参考资料[1]交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京:人民交通出版社,2004[2]交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004).北京:人民交通出版社,2004[3]交通部.公路工程技术标准(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社,2004[4]毛瑞祥,程翔云.公路桥涵设计手册-基本资料.北京:人民交通出版社,1995.[5] 徐光辉,胡明义.公路桥涵设计手册-梁桥(上册).北京:人民交通出版社,1996.[6] 刘效尧,赵立成.公路桥涵设计手册-梁桥(下册).北京:人民交通出版社,2000.[7] 李自林.桥梁工程,武汉:华中科技大学出版社,2008[8] 邵旭东.桥梁工程,北京:人民交通出版社,2004[9] 李运光.桥梁工程,天津:天津大学出版社,2005[10] 张树仁,郑绍珪,黄侨等.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理.北京:人民交通出版社,2004[11]交通部.装配式预应力砼空心板桥上部构造图. 北京:人民交通出版社,2008.[12]交通部.装配式钢筋砼T梁桥上部构造图. 北京:人民交通出版社,2008.[13]交通部.装配式预应力砼T梁桥上部构造图. 北京:人民交通出版社,2008.课程设计计算书一、横断面布置及构造尺寸 1.横断面布置本桥取上部独立桥梁进行计算,桥面净宽7+2×0.75m ,两侧为安全护栏,全桥采用9块C40的预制混凝土空心板,标准板厚在40-80cm 之间,本板桥设计板厚采用70cm ,采用一米板宽空心板全长12.96m 。

标准横断面见图1(尺寸单位:mm ),全桥横断面布置见图2(尺寸单位:cm )。

图1标准横断面图2空心板横断面2.空心板毛截面几何特性计算毛截面面积A :252514.321005022500)10050(2250)10050(2700990⨯⨯-⨯⨯-⨯+⨯-⨯+⨯-⨯=A =603537.52m m对该截面的静矩:(对称部分消去)]4003/50550()100505.0)3/5005400(500505.0)3/50350(50505.05.755050[2-+⨯⨯⨯+--⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=S=115000003mm毛截面中心离重心的距离为:cm A S d 91.15.60353711500000===21mm 87500)2/100502500502505055050(2=⨯⨯+⨯+⨯⨯=Acm A S d 1.13875001150000011===毛截面对重心的惯性矩I:每个挖空圆的面积=225.19622514.3cm =⨯ 重心y=1.91cm 圆对自身惯性矩:424123.29948191.15.1962642514.3cm I =⨯-⨯=由此得截面惯性矩为:433935.257924523.29948191.17099121cm I =-⨯⨯⨯=抗扭惯性矩T I 在计算时可将空心板截面近似简化成图3所示的箱形截面来计算图3 (尺寸单位:mm)4222122403695310)5.2499(25.24)1070(2)1070()5.2499(4224cm t b t h h b I T =-⨯+-⨯-⨯-⨯=+=计算刚度参数:0237.0)12500100(4036953935.25792458.5)(8.522=⨯=⨯=l b I I T γ 二、荷载横向分布系数计算1.荷载分布影响线由铰接板荷载横向分布影响线计算表(见附录A )中,用直线内插法求得刚度参数为的0.0237影响线竖标值,计算见表1。

表1 刚度参数为0.0237的影响线纵坐标值将表中所对应得竖标值按一定的比例尺,绘于各板号的轴线下方,连接成光滑曲线后,就得到1-5号板的荷载横向分布影响线如图4:2.计算荷载横向分布系数(1)跨中至四分点处的荷载横向分布系数1号板:汽车荷载:()228.0054.0083.0118.0201.021=+++=cq m人群荷载:286.0043.0243.0=+=cr m2号板:汽车荷载:()238.0059.0091.0130.0196.021=+++=cq m 人群荷载:246.0046.0200.0=+=cr m3号板:汽车荷载:()246.0070.0108.0149.0164.021=+++=cq m 人群荷载:204.0054.0150.0=+=cr m4号板:汽车荷载:()247.0087.0134.0155.0122.021=+++=cq m 人群荷载:175.0067.0108.0=+=cr m5号板:汽车荷载:()245.0113.0152.0132.0093.021=+++=cq m 人群荷载:178.0089.0089.0=+=cr m综上可知:汽车荷载横向分布系数最大值为0.247,人群荷载为0.286。

(a )(b )(c )(d )(e )f )图4 1-5号板的荷载横向分布影响线(2)计算支点处荷载横向分布系数采用杠杆原理法计算,各板影响线布置最不利汽车荷载位置如图5所示:(a)(b)(c)图5 杠杆原理法计算横向分布系数三、内力计算,内力组合1.荷载横向分布系数汇总(1)汽车荷载横向分布系数汇总于表2表2汽车荷载横向分布系数(2表3人群荷载横向分布系数2.结构中立产生的内力计算(1)重力集度:空心板自重m KN r A g /69.152610603541=⨯⨯=⨯=-桥面铺装m KN g /25.2260.106.0230.103.0'2=⨯⨯+⨯⨯= 护栏m KN g /65.1''2=铰缝重m KN g /275.226108754'''2=⨯⨯=-因此m KN g /175.6275.265.125.22=++=(2)重力引起的内力计算跨中弯矩:()m kN l l l x l gx M g ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯+=-=66.426222175.669.152 支点剪力:()()kN l x l gV g 53.13602175.669.1522=-+=-=其它数值汇总于表4:3.汽车荷载冲击系数计算由前面计算知:m N m kN g g G /10865.21/865.21175.669.15321⨯==+=+=m l 5.12=454102579935.2579245m cm I c -⨯==40C 混凝土的弹性模量a MP E 41025.3⨯=代入公式Hz g G EI lm EI l f c c c 1618.681.9/10865.21102579101025.35.12214.3/223564222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯===-ππ则 3056.00157.01618.6ln 1767.0=-=μ3056.13056.011=+=+μ4.影响线面积及距离计算计算结果汇总与表5。

22253.195.128181m l =⨯==Ωm l 56.15.128122121=⨯=⨯⨯=Ω 2214.655.1232316321m l l =⨯=⋅⋅=Ω252.35.12329434321m l =⨯=⨯⨯=Ω表5影响线面积及距离计算5.汽车人群活载内力计算横向布置为两车道,1=ξ,不折减。

跨中和支点荷载横向分布系数分别为: 跨中:247.0=cq m 286.0=cr m 支点处:01=oq m 875.01=or m5.02=oq m 125.02=oq m(1) 跨中截面汽车荷载跨中弯矩:mkN q m Y P m M ck cq k k cq q ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω+++=227.2615.195.1075.0247.00.13056.1125.3210247.00.13056.1)1()1(2/1,ξμξμ跨中截面汽车荷载最大剪力:kNq m y p m Q ck c k k c q 59.4456.15.1075.0247.00.13056.15.02102.10.1247.03056.1)1(2.1)1(2/1,⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=Ω++⨯+=ξμξμ 人群荷载跨中弯矩:m kN q m M r c r ⋅=⨯⨯⨯=Ω=76.1625.12125.30.3286.02/1,跨中截面人群荷载最大剪力:kN q m Q r c r 34.12125.125.00.3286.02/1,=⨯⨯⨯⨯=Ω= (2)1/4截面处1/4跨截面汽车荷载弯矩:mkN q m Y P m M ck cq k k cq q ⋅⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω+++=943.19565.14247.01075.013056.1344.2247.021013056.1)1()1(4/1,ξμξμ1/4跨截面汽车荷载最大剪力:kNq m y p m Q ck c k k c q 888.6952.35.1075.0247.013056.175.02102.1247.013056.1)1(2.1)1(4/1,=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=Ω++⨯+=ξμξμ 1/4跨截面人群荷载弯矩:m kN q m M r c r ⋅=⨯⨯⨯=Ω=57.1225.12344.20.3286.04/1, 1/4跨人群荷载最大剪力:kN q m Q r c r 02.321435.1275.00.3286.04/1,=⨯⨯⨯⨯⨯=Ω=(3)支点截面剪力支点截面汽车荷载最大剪力:kNyq q y p m Q k k k k cq q 829.92)916.0215.3)0247.0((5.1075.013056.1)5.1215.05.1075.012102.1(247.013056.1)1()()1(10,=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=Ω++Ω++=ξμξμ支点截面人群荷载最大剪力:kNy q m q Q r c r r 67.13916.015.3)2286.0875.0(325.121286.0310,=⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯=Ω+Ω= 活载作用效应汇总表6表6 可变作用内力汇总表6、主梁内力组合按《桥规》各组合表达式求得各效应组合设计值,将计算汇总于表7四、承载能力极限状态计算空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑,将空心板的圆孔(直径为50)换算成k k h b ⨯的矩形孔。

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