跨装配式预应力混凝土简支T梁桥计算(1)
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辽宁工业大学
桥梁工程课程设计计算书
题目: 40m跨装配式预应力混凝土简支T梁桥计算
课程设计(论文)任务及评语
目录
一构造设计及桥面布置 (2)
二桥面板内力计算 (3)
三荷载横向分布系数的计算 (5)
四主梁内力计算 (7)
五横隔梁内力计算 (12)
六挠度计算 (14)
七支座设计 (15)
一构造设计及桥面布置
1.桥梁的跨径及桥宽
主梁全长:39.96m(标准跨径为40m)
计算跨径:39.50m
2.主梁尺寸的确定(梁肋)
主梁间距1.6m~2.2m 取2.15m 五根主梁
高跨比1/15~1/25 梁高取2.3m
3.横隔梁尺寸的确定
中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.7m
端横隔梁宜与主梁同高取2.3m
横隔梁的肋宽通常采用12~16cm 取16cm
除端横隔梁,设置三片中横隔梁,共五片;间距为9.5m
4.主梁肋板尺寸:
翼板根部h/12cm 取20cm,翼缘取18cm,腹板厚度取20cm
马蹄宽度约为肋宽2~4倍,取36cm,高32cm,45°倾斜
图2 纵断面图单位(cm)
170
14
16
3996
230
950950
950950
二桥面板内力计算
1.恒载及内力桥面铺装为5cm 厚的沥青表面处治(容重21kN/m 3)和平均厚10cm 的C25混凝土垫层(容重23 kN/m 3),T 板材料容重25 kN/m 3 每延米板上的恒载g :
m kN /05.1210.105.0g 1=⨯⨯=
防水混凝土面层:
m kN /61.1230.107.0g 2=⨯⨯= 图三T 梁横断面图 单位(cm ) T 梁翼板自重: m kN /75.4250.119.0g 3=⨯⨯=
合计: m kN g i /41.775.461.105.1g =++==∑
每延米板条的恒载内力
弯矩 m kN gl •-=-=52.321
M 20g0
剪力 kN gl 22.7Q 0g0==
2.公路-Ⅱ级车辆荷载产生的内力
将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力140k P =N ,由《桥规》查得,其后轮着地长度20.20a m =,宽度20.60b m =,则:
5
.015.022.0221=⨯+=+=H a a ,
9.015.026.0221=⨯+=+=H b b
图4公路—Ⅱ级的计算图式 单位(m )
荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度: 单轮时 ɑ=ɑ+1d=0.44m 双轮时 ɑ=ɑ+1d+2l=1.04m 冲击系数3.11=+μ
作用于每米宽板条上的弯矩为:
m kN b P
M P /22.27)4
l (4)1(10-=-⨯∂⨯
+-=μ m kN P
Q P /64.234)1(=∂
⨯+-=μ 3.内力组合
m kN M M M P g /33.424.12.10-=+=
m kN Q Q Q P g /76.414.12.10=+=
三荷载横向分布系数的计算
1.杠杆法计算
1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线
1#梁 汽车 453.0906.02
1
21=⨯=∑=ηq m oq
人群 40.1==ηr m or
2#梁 汽车
57
.0)82.032.0(2
1
21=+⨯=∑=ηq m oq 人群
0==ηr m or
一号梁
3#汽车
782.0)782.0782.0(2
1
21=+⨯=∑=ηq m oq
人群 0==r or m η 图5按杠杆原理法计算横向分布系数 单位(cm )
2、偏压法
此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,承重结构的长宽比为259.44
15.25
.39≥=⨯=B L 故按刚性横梁法来绘制横向影响线,
并计算横向分布系数,本桥各梁横截面均相等,梁数n=5,梁间距为2.15m
则225.462)15.23.4(22=⨯+=∑i a 1#梁影响线竖标值
6.0225.46)3.43.4(511221
2
111=⨯+=∑+==i n i a a n η,2.0225.462)3.43.4(512151115-=⨯-==∑⨯-=i
a n i a a n η
由11η和15η计算横向影响线的零点位置2
.015.246.0x
x -⨯=
解得x=6.45m ()27.0019.008.022.043.02
1
21=-++⨯=∑=q cq m η
69.04.745
.66
.0=⨯==r cr m η
2#梁影响线竖标值
4
.0225
.463.415.22.0121
2121=⨯+=∑+==i
n i a a a n η
二号梁
012
1
2125=∑-=
=i
n i a a a n η 42.02
1
=∑=q cq m η
53.0==r cr m η
3#梁
2.012
1
3131=∑+==i
n i a a
a n η
2.0121
3135=∑-=
=i
n i a a a n η 图6 偏心压力法计算横向分布系数图式 (cm )
()4.042.02
1
21=⨯⨯=∑=
q cq m η 4.02.02.0=+==r cr m η 四主梁内力计算
1恒载内力计算 ①.恒载集度
主梁
m
kN /5.825)]2.015.2(2
2
.018.03.22.0[g 1=⨯-⨯++
⨯=
横隔梁对于边主梁
m
kN /69.05.39255)2
14
.016.0()22.015.2()22.018.07.1(g 1=÷⨯⨯+⨯-⨯+-
= 对于中主梁
m kN /48.169.015.2g 2=⨯=
桥面铺装层
m kN /41.7g 3=
栏杆和人行道
m
kN /2.2525.5g 4=÷⨯=
作用于边主梁的全部恒载强度为: