简支梁桥设计计算
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)+2×0.75m (人行道)+2×0.25(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15cm -18cm ,鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm 2.2.设计依据
(1)《公路桥涵设计通用规》 (JTGD60-2004)
(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规》(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 3.1.1①跨中荷载横向分布系数
a.计算主梁的抗弯及抗扭惯性矩I X 和I TX
利用G -M 法计算荷载横向分布系数,求主梁截面的形心位置a X 平均板厚为:
h 1=2
1
(h 薄+h 厚)=0.5×(13+8)=10.5cm
则a X =[(180-15)×10.5×(10.5÷2)+15×150×(150÷2)]/[(180-15) ×10.5+15×150]=44.7cm
I X =
121×(180-15) ×10.53+(180-15) ×10.5×(44.7-2
5.10)2+121
×15×1503+15×
150×(44.7-2
150)2
=4.99×106 cm 4 T 形截面抗扭惯性矩I TX =1.15×3
1
×[(1.8-0.15) ×0.1053+1.5×0.153]=2.67×10-3
m
4
则单位抗弯及抗扭惯性矩:
J X =b I x =1801099.42-?=
2.77×10-4 m 4/cm
J TX =b
I TX =180102.67-3
?=1.48×10-5 m 4/cm
b.计算横梁的抗弯及抗扭惯性矩I y 和I Ty l=4b=4×180=720 cm
c=2
1
×(480-15)=232.5 cm h '=150×4
3
=112.5cm 取整110 cm
b '=15 cm
由c/l=232.5/720=0.32查得λ/c=0.608 则λ=0.608×232.5=141.4 cm=1.41m 求横隔梁截面重心位置:
a y =[141×10.52+(1÷2) ×15×1102
]/[2×141×10.5+110×15]=23.1cm
横梁抗弯惯性矩:
I y =121 ×2×141×10.53+2×141×10.5×(23.1-25.10)2+121
×15×1103+15×110×
(23.1-110/2)2
=4.31×106
cm 4
=4.31×10-2
m 4
I Ty =1.15×31
×(2×141.4×103 +110×153)=2.6×105 cm
3 单位抗弯惯性矩和抗扭惯性矩为:b 1
J y =1b Iy =480104.316
?=0.9×104 cm 4/cm
I Ty =1
y
T b I =480106.25
?=542 cm 4/cm
c.计算抗弯参数θ和抗扭参数α θ=
4y X
J J l B =4
4410
9.01077.25.196.3??=0.245 取G=0.43E ,则: α=
y
X Ty TX J J E J J G 2)(+=
4
4
310
9.01077.22)5421048.1(43.0???+?=0.027
α=027.0=0.164 d.计算荷载弯矩横向分布影响线坐标 已知θ=0.245,查G -M 法图表下表数值
实际梁位与表列梁位关系图
对于①号梁来说: K'=4
3B K
对于②号梁来说:
K'=4
B 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
B
3B/4
B/2
B/4
-B/4 -B/2
-3B/4 -B
①号
K'1=4
31B K
1.3 1.25 1.15 1.06 0.99 0.9 0.85 0.78 0.72 K'0=4
30B K
3.28 2.71
2.1
1.53 0.97 0.41 -0.14 -0.62 -1.18 △=K'1-K'0
-1.98
-1.46 -0.95
-0.47
0.02
0.49
0.99
1.4
1.9
e.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》(JTG D60——2004)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=(
2403 .0
66
.0+
)+(
2007 .0
227
.0-
)=0.642
m2汽=(
2303 .0
373
.0+
)+(
2166 .0
256
.0+
)=0.642 人群荷载:
m 1人=0.783 m 2人=0.432
3.1.2②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①号梁 M 汽=
∑k
i 21η=()167.0167.12
1
+=0.631 M 人=∑η=1.653