统一标准跨径简支型梁桥设计.doc
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1、钢筋混凝土简支型梁桥计算一、设计资料(一)桥面净空 净-7+2 0.75m人行道(二)主梁跨径和全长 原则跨径 =20.00m(墩中心距离) 计算跨径 =19.50m(支座中心距离) 主梁全长 l全=19.96m(主梁预制长度)(三)设计荷载 公路级荷载 ,人群荷载3kN/ (四)材料 钢筋: 混凝土:(五)计算办法极限状态法(六)构造尺寸 参照原有原则图尺寸,选用如图1所示,其中横梁用五根。(七)设计根据(1)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-),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 62-),简称“公预规”(3)公路工程技术原则(JTG B01-)二、主梁
2、计算(一)主梁荷载横向分布系数1跨中荷载横向分布系数(按G-M法)(1)主梁抗弯及抗扭惯矩Ix和ITX 求主梁截面重心位置 (图2)平均板厚 h1=1/2(8+14)=11cm =41.2cmT形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和,即: ITX=式中:Ci 为矩形截面抗扭刚度系数(查附表1);附表-1 bi、ti 为相应各矩形宽度与厚度。 t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.1c0.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知 b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3 t2/b
3、2=0.18/(1.3-0.11)=0.151,c2=0.301故 ITX=1.60.113/3+0.3011.190.183 =0.7110-3=2.8010-3m4单位抗弯及抗扭惯矩: JX=Ix/b=6.62810-2/160=4.14210-4m4/cm JTX=ITx/b=2.28010-3/160=1.7510-5m4/cm(2)横梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度计算(图3)横梁长度取为两边主梁轴线间距,即 =4b=41.6=6.4m c=1/2(4.85-0.15)=2.35m h=100m, b=0.15m=15cm=2.35/6.40=0.367依照c/比值可查(附表1) 求得
4、/c=0.548因此 =0.548c=0.5482.35=1.29m求横梁截面重心位置ay= = =0.21横梁抗弯和抗扭惯矩Iy和ITY 查表得,但由于持续桥面板单宽抗扭惯矩只有独立宽扁板者一半,可取=1/6=0.15(1.00-0.11)=0.1705,查表得=0.298故 单位抗弯及抗扭惯矩Jy和JTy(3)计算抗弯参数和抗弯参数:附表2:桥梁工程(1982年2月) 表2-8-40.050.9880.100.9360.150.8670.200.7890.250.7100.300.6350.350.5680.400.5090.450.4590.500.416 式中:B 桥宽一半 ; 计算跨
5、径。 按公预规3.1.6条 取G=0.4E则(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知=0.324,查G-M图表,可得表中数值。 表1梁位荷 载 位 置0-K10b/4b/23/4bb0.941.051.221.411.650.971.061.181.311.421.001.071.141.201.241.031.071.071.071.071.051.021.000.970.931.030.970.930.870.841.000.930.870.790.740.970.870.800.720.680.940.830.750.870.60K00b/4b/23/4bb0.831.662.463.3
6、24.100.911.512.102.733.400.991.351.732.102.441.081.231.381.511.641.131.060.980.940.831.080.880.640.400.180.990.630.23-0.16-0.540.910.39-0.17-0.62-1.140.830.18-0.55-1.13-1.77用内插法求各梁位处值(图4)1、5梁 K=K3b/4+(Kb-K3b/4)0.2 =0.2Kb+0.8K3b/4 2、4梁 K=Kb/2-(Kb/2-Kb/4)0.4 =0.6Kb/2+0.4Kb/4 3梁 K=K0 (K0系梁位在O点K值) 列表计算各
7、梁横向分布系数影响线坐标值(表2)(5)绘制横向分布系数图,求横向分布系数。按第2.3.1、2.3.4、2.3.5条规定:汽车荷载距人行道边沿距离不大于0.5m,人群荷载取3kN/m2 ,人行道板以4.0kN集中竖向力作用在一块板上。 图 5 表2梁号计算式荷载位置b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b11.4581.3221.2081.0700.9620.8640.7800.7120.6563.4762.8642.1681.5360.9180.356-0.236-0.724-1.258-2.018-1.532-0.960-0.4660.0440.5081.6161.4361.
8、914-0.325-0.247-0.155-0.0750.0070.0820.1640.2310.3083.1512.6172.0131.4610.9250.438-0.072-0.493-0.9500.6300.5230.4030.2920.1850.088-0.014-0.099-0.19021.1521.1321.1121.0701.0080.9460.8940.8280.7822.1401.8641.5781.3201.0120.7360.3900.054-0.258-0.988-0.732-0.466-0.250-0.0040.2100.5040.7741.040-0.159-0.1
9、18-0.075-0.040-0.0010.0340.0810.1250.1671.9811.7461.5031.2801.0110.7700.4710.179-0.0910.3960.3490.3000.2560.2020.1540.0940.036-0.01830.940.971.001.031.051.031.000.970.940.830.910.99.081.131.080.990.910.830.110.060.01-0.05-0.08-0.050.010.060.110.0180.0090.001-0.008-0.013-0.0080.0020.0100.0180.8480.91
10、90.9911.0721.1171.0720.9920.9200.8480.1700.1840.1980.2140.2230.2140.1980.1840.170各梁横向分布系数公路级 m1汽=1/2(0.522+0.313+0.177-0.005)=0.504 m2汽=1/2(0.348+0.266+0.200+0.095)=0.455 m3汽=1/2(0.184+0.212+0.222+0.200)=0.409人群荷载 m1人=0.620 m2人=0.378 m3人=0.340人行道板 m1板=0.632-0.191=0.441 m2板=0.397-0.019=0.378 m3板=20.1
11、70=0.3402梁端剪力横向分布系数(按杠杆法)公路 m1汽=1/20.875=0.438 m2汽=1/21.000=0.500 m3汽=1/2(0.938+0.250)=0.504人群荷载 m1人=1.422 m2人=-0.422 m3人=0 图 6(二)内力计算1恒载内力(1)恒载:假定桥面构造各某些重量平均分派给各主梁承担钢筋混凝土T形梁恒载计算 表 3构件名构件简图及尺寸(cm)单元构件体积及算式(m3)容重每延米重量主梁161308187116025横隔梁151308910025桥面铺装29160沥青混凝土:0.02 1.600.032混凝土垫层(取平均厚9cm): 0.091.6
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