普通鋼筋混凝土t形簡支梁橋課程設計

1、<p>　　普通鋼筋混凝土T形簡支梁橋課程設計</p><p><b>　　1.設計資料</b></p><p>　　橋面凈寬：凈—9（行車道）+2*1m（人行道）+2*0.25（欄桿）</p><p><b>　　荷載：公路-Ⅰ級</b></p><p>　　人群2.5kN/m²

2、;</p><p>　　人行道+欄桿=5kN/m²。</p><p>　　跨徑及梁長：標準跨徑</p><p><b>　　計算跨徑 </b></p><p><b>　　主梁全長 </b></p><p>　　材料: 主筋HRB335， 混凝土標號C40 <

3、/p><p>　　技術規(guī)范：《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60—2004）</p><p>　　《公路鋼筋混凝土和預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（GTGD62—2004）</p><p><b>　　5. 參考資料</b></p><p>　?、?結構設計原理：葉見曙，人民交通出版社；</p><p&

4、gt;　?、?橋梁工程：姚玲森，人民交通出版社；</p><p>　?、腔炷凉窐蛟O計：</p><p>　　6.橋梁橫斷面圖和主梁縱剖面圖如下</p><p><b>　　圖1（a）</b></p><p>　　【注：高跨比 =29.96m h=1.9m。 梁肋寬度取為18cm , 翼板端部尺寸取10cm ,

5、根部尺寸，取=20cm 】 </p><p><b>　　圖1（b）</b></p><p><b>　　2.行車道板計算</b></p><p>　　2.1汽車荷載產生的內力</p><p>　　將后輪作用在鉸接縫的軸線上，作用力P=140

6、kN。對于車輪荷載中后輪的著地寬度長度,寬度。</p><p>　　1)、車輪荷載在板上的分布圖形</p><p>　　2）、荷載分布的有效寬度</p><p><b>　　沖擊系數：</b></p><p><b>　　單個車輪：</b></p><p><b>

7、　　兩個車輪：</b></p><p>　　3)、作用在每米寬板條上彎矩</p><p><b>　　單個車輪：</b></p><p><b>　　兩個車輪：</b></p><p>　　4）作用在每米板條上的剪力為：</p><p><b>　　單個

8、車輪：</b></p><p><b>　　兩個車輪：</b></p><p><b>　　2.2恒載及其內力</b></p><p>　　荷載Ⅰ級，橋面鋪裝8cm瀝青混凝土和10cm 厚的的砼墊層，T梁材料的重度，以縱向1m寬板條進行計算。</p><p>　　1、每米板上的橫載g：&

9、lt;/p><p>　　橋面鋪裝層（瀝青砼面層）g1：0.08231.0 = 1.84 </p><p>　　的砼墊層g2：0.101.025 = 2.50 </p><p><b>　　T梁自重g3： </b></p><p><b>　　合計： </b></p><p>　　

10、2、每米寬板條的橫載內力</p><p><b>　　2.3荷載組合</b></p><p><b>　　橫載+汽車荷載</b></p><p><b>　　2.4 配筋</b></p><p><b>　　，Ⅰ類環(huán)境、、</b></p>&

11、lt;p>　　x：懸臂梁根部的高度h=18cm, 凈保護層2cm, 取HRB335直徑為14mm., 有效寬度</p><p><b>　　解得</b></p><p>　　2、 As 按規(guī)范D62 5.2.2 條</p><p><b>　　3、 配筋</b></p><p>　　按間距

12、16cm配置，每米寬配筋板寬配筋，故滿足要求。</p><p><b>　　4、尺寸驗算</b></p><p>　　按D62 5.2.9 抗剪上限值驗算</p><p>　　按D62 5.2.10 抗剪下限值驗算</p><p>　　故不需進行斜截面抗剪承載力驗算，按構造要求配置分布鋼筋，故分布鋼筋Φ10 @ 25&l

13、t;/p><p><b>　　5、承載力驗算</b></p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　3、荷載橫向分布系數計算</p><p><b>　　3.1杠桿原理法</b></p><p>　　基本假定：忽略主梁之間橫向結構的聯

14、系作用，即假設橋面板在主梁上斷開，而當作是沿板橫向支撐在主梁上的簡支梁或懸臂梁考慮。</p><p>　　當荷載作用在支點處時，應按杠桿原理法計算荷載的橫向分布系數。</p><p><b>　　荷載的橫截面如下：</b></p><p>　　理論上進行汽車布載時，可以布置3輛，但考慮到道路建成后發(fā)生這種概率的可能性很低，故只布置2輛，如上圖所

15、示</p><p>　　首先繪制1號梁、2號梁、3號梁、4號梁的影響線，如下圖所示</p><p>　　在根據《公路橋梁設計通用規(guī)范》規(guī)定在橫向影響線上確定荷載沿橫向最不利布載。例如，對于車輛荷載規(guī)定的車輪橫向輪距1.8m，兩汽車車輪的橫向最小間距1.3m, 車輪距人行道緣石最少0.5m, 求出相應荷載影響線的豎標后，就可以得到和再分給相應梁的最大荷載：</p><p&

16、gt;<b>　　1號梁的最大荷載：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　車輛荷載：</b></p><p>　　其中和 相應為汽車荷載軸重和每延米跨長的人群荷載</p><p><b>　　故： 、 </b>

17、;</p><p>　　同理，2號梁最大荷載值：</p><p><b>　　車輛荷載：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p>　　由于人行道上沒有布載，因為人行道荷載引起的負反力反而會減小對2號梁受力的影響，故</p><p>　　同理，3

18、號梁的最大荷載為：</p><p><b>　　車輛荷載：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p>　　而后可知，4號梁、5號梁與3號梁一樣， 、 </p><p>　　6號梁與2號梁一樣， 、 </p><p>　　7號梁與1號梁一樣， 、

19、</p><p><b>　　4.主梁內力計算</b></p><p><b>　　4.1恒載內力計算</b></p><p><b>　　1.恒載集度</b></p><p><b>　　橫隔梁：</b></p><p><

20、b>　　對于邊主梁：</b></p><p><b>　　對于中主梁：</b></p><p><b>　　橋面鋪裝層：</b></p><p><b>　　欄桿和人行道:</b></p><p>　　作用于邊主梁的全部荷載g為</p><

21、p>　　作用于中梁的全部荷載g為</p><p><b>　　2 恒載內力</b></p><p>　　計算主梁的彎矩與剪力</p><p>　　（1）①邊主梁跨中彎矩</p><p><b>　　跨中處剪力為零</b></p><p>　?、谥ё孛孀畲蠹袅?lt;

22、/p><p>　?、?①中主梁跨中彎矩</p><p><b>　　跨中處剪力為零</b></p><p>　?、谥ё孛孀畲蠹袅?lt;/p><p><b>　　橫載內力匯總</b></p><p><b>　　4.2活載內力計算</b></p>

23、<p>　?、藕奢d橫向分布系數匯總</p><p>　?、朴嬎愎?-Ⅰ級荷載的跨中彎矩</p><p>　　簡支梁橋的結構基頻：</p><p>　　其中=2.156×10Ns/m</p><p><b>　　f==4.058H</b></p><p>　　按D60第4、

24、3、2條之5 ，當1.5Hzf14Hz時</p><p><b>　　，則</b></p><p><b>　　，雙車道不折減</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　故得 </b></p><p&g

25、t;　　(3)計算人群荷載跨中彎矩</p><p>　　(4)計算跨中截面車道活載最大剪力</p><p>　　鑒于跨中剪力影響線的較大坐標處于跨中部分,故也采用全跨統一的荷載橫向分布系數來計算。</p><p><b>　　的影響線面積: </b></p><p><b>　　故得 </b>

26、;</p><p>　　(5)計算跨中截面人群荷載最大剪力</p><p>　　(6)支點處車道荷載最大剪力</p><p>　　作為荷載橫向頒布系數沿橋跨方向變化圖形和支點影響力影響線</p><p>　　橫向分布變化區(qū)段長度:a=×29.5-4.85=9.90M</p><p>　　對應支點剪力影響線的荷

27、載位置</p><p>　　附加三角形荷載重心影響線坐標為:</p><p><b>　　、且</b></p><p>　　故公路-Ⅰ級荷載支點剪力為:</p><p>　　Q=289.44-135.35</p><p><b>　　=154.09KN</b></p&g

28、t;<p>　　(7)計算支點截面人群荷載最大剪力</p><p>　　人群荷載的橫向分布系數如圖所示</p><p>　　=0.505×(2.5×1.0)×12.25+×7.4×(1.203-0.505)×12=15.466+3.455</p><p><b>　　=15.15KN

29、</b></p><p><b>　　對于2號梁:</b></p><p>　　M=1464.88KN·M</p><p>　　M=122.65KN·M</p><p><b>　　跨中活載最大剪力</b></p><p><b>　

30、　Q=82.66KN</b></p><p><b>　　Q=4.15KN</b></p><p>　　支點載面車道荷載最大剪力</p><p>　　Q=178.53+Δ</p><p>　　Δ=1.240×1×[×(0.500-0.432)×10.5×0.9

31、16+(0.500-0.432)×1.2×278×1]</p><p><b>　　=31.130KN</b></p><p>　　故公路-Ⅰ級荷載支點剪力為</p><p>　　Q=178.53+31.130</p><p>　　=209.660KN</p><p>

32、;　　支點處人群荷載最大剪力</p><p>　　=0.347×2.5×1.0×12.25+×7.4×(0-0.347) ×2.5×1.0×0.916</p><p><b>　　=6.15KN</b></p><p><b>　　對于3號梁</b&

33、gt;</p><p>　　M=1047.85KN·M</p><p>　　M=72.89KN·M</p><p><b>　　跨中活載最大剪力</b></p><p><b>　　Q=78.58KN</b></p><p><b>　　Q=2.

34、85KN</b></p><p>　　支點載面車道荷載最大剪力</p><p>　　Q=151.30+Δ</p><p>　　Δ=1.240×1×[×(0.594-0.303) ×10.5×0.916+(0.594-0.303) ×1.2×278×1]</p>

35、<p><b>　　=13.32KN</b></p><p>　　故公路-Ⅰ級荷載支點剪力為</p><p>　　Q=151.30+13.79</p><p><b>　　=164.62KN</b></p><p>　　支點處人群荷載最大剪力</p><p>　　=

36、0.237×2.5×1.0×12.25+×7.4×(0 -0.237) ×2.5×1.0×0.916</p><p><b>　　=6.025KN</b></p><p><b>　　對于4號梁</b></p><p>　　M=1212.06K

37、N·M</p><p>　　M=38.89KN·M</p><p><b>　　跨中活載最大剪力</b></p><p><b>　　Q=78.03KN</b></p><p><b>　　Q=1.32KN</b></p><p>　

38、　支點載面車道荷載最大剪力</p><p>　　Q=185.45+Δ</p><p>　　Δ=1.240×1×[×(0.594-0.143)×10.5×0.916+(0.594-0.143)×1.2×278×1]</p><p>　　=24.3581KN</p><p

39、>　　故公路-Ⅰ級荷載支點剪力為</p><p>　　Q=185.45+24.58</p><p><b>　　=210.03KN</b></p><p>　　支點處人群荷載最大剪力</p><p>　　=0.143×2.5×1.0×12.25+×7.4×(0-0.

40、143) ×2.5×1.0×0.916</p><p><b>　　=3.648KN</b></p><p><b>　　主梁內力匯總表</b></p><p><b>　　4.3作用效應組合</b></p><p><b>　　=(&#

41、183;S++ S)</b></p><p>　　=1.0×(1.2 M+ 1.4M+0.8 M1.4 M)</p><p><b>　　荷載組合</b></p><p><b>　　5.鋼筋配置及驗算</b></p><p>　　5.1縱向受拉鋼筋計算</p>

42、<p>　　先假定取縱向受拉鋼筋14。</p><p>　　5.2正截面抗彎承載力計算</p><p>　　各梁取C40砼、、、；、級鋼、 、 </p><p>　　T型截面翼緣有效寬度：</p><p>　　全橋寬度由邊梁控制設計并取較小值</p><p><b>　　混凝土受壓面積<

43、/b></p><p>　　該值小于翼緣有效寬度板厚為1600×150=240000mm</p><p>　　則受壓區(qū)高度限于項板內，其高度</p><p>　　=0.56×1644=921mm＞=107mm</p><p><b>　　截面抗彎力矩驗算：</b></p><

44、p><b>　　正截面符合要求</b></p><p>　　5.3彎起鋼筋和箍筋配置</p><p>　　取離支座處的剪力設計值 并將其分成兩部分</p><p><b>　　支點剪力設計值：</b></p><p><b>　　跨中剪力設計值：</b></p&g

45、t;<p>　　當支點到跨中剪力遞減坡度：</p><p>　　離支點 處剪力設計值：</p><p>　　按D62第5.2.10構造配筋剪力設計值為</p><p>　　剪力設計值小于或等于164.2KN時可按構造配筋</p><p>　　構造配筋長度可用下式計算</p><p>　　設支點由彎起鋼筋和

46、箍筋共同承擔剪力設計值，按80%取用，其值為</p><p>　　支點由彎起鋼筋承擔剪力設計值，按20%取用，其值為</p><p>　　按D62第5.2.11計算箍筋間距 </p><p>　　對于雙箍筋 ， </p><p><b>　　I級鋼</b></p><p>　　箍筋間距取2

47、00mm，但按第9.3.13條規(guī)定，在支座中心跨徑方向長度相當于不小于一倍梁高范圍內，箍筋間距不應大于100mm。當離支點處，</p><p><b>　　剪力設計值為</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　箍筋間距取300mm</p><p>　　按D62

48、第5.2.11計算各排彎起鋼筋截面面積：</p><p>　　第一排彎起鋼筋截面面積，取距支座中心 處，應由彎起鋼筋承擔那部分剪力設計值</p><p>　　由縱筋彎起 ，提供</p><p>　　計算第二排彎起鋼筋，應取第一排彎起鋼筋彎點處，</p><p>　　即距支座中心：，其中44mm為架立鋼筋的凈保護層厚度，22.7mm為架立鋼

49、筋的外徑，30mm為縱向鋼筋的凈保護厚度，35.8mm為縱向鋼筋的外徑。</p><p>　　由彎起鋼筋承擔的那部分剪力組合設計值：</p><p><b>　　第二排彎起鋼筋面積</b></p><p>　　縱向彎起的 鋼筋提供的</p><p>　　計算第三排彎起的鋼筋，應取第二排彎起鋼筋起彎處，即距支座中心：&l

50、t;/p><p>　　，應由彎起鋼筋承擔的那部分剪力組合值 </p><p>　　第三排彎起鋼筋面積為</p><p>　　由縱向彎起的 鋼筋，提供的</p><p>　　計算第四排彎起鋼筋，應距第第三排彎起鋼筋彎起處，即距支座中心：</p><p>　　，應由彎起鋼筋承擔的那部分剪力組合值，且</p>&

51、lt;p>　　所以不需要設彎起鋼筋，但實際仍需 鋼筋。綜上所述，</p><p>　　箍筋布置如下：自支點一倍梁高一倍范圍內，間距為100mm；自一倍梁高處至第三排斜筋下端處，間距為200mm；其他梁段箍筋間距為300mm</p><p>　　5.4斜截面抗彎承載力驗算</p><p>　　計算截面：取距支點 梁段截面驗算；</p><

52、p>　　先假定斜截面水平投影長度 ，</p><p>　　則由此可以計算斜截面距支點：</p><p>　　在此截面上，彎起和剪力設計值為</p><p>　　按第5.28條含義 </p><p>　　規(guī)定 此與假設差距很大； </p><p>　　新假設水平投影長度為1050m，由此可計算斜截面距支點

53、：</p><p>　　按5.2.8條定義 </p><p>　　規(guī)定，此與假設值很接近，以下均采用1039mm。</p><p>　　其中——、為斜截面受壓端正截面剪力設計值，</p><p>　　即距支點處截面的剪力為：</p><p>　　根據D62第5.2.9T形截面的受彎構件符合以下要求，</p>

54、;<p>　　所以，截面尺寸符合規(guī)定。</p><p>　　判斷是否需要進行斜截面抗剪承載力驗算，當符合下列條件時，</p><p>　　不進行斜截面抗剪承載力驗算，僅需按構造配置箍筋：</p><p>　　可見 ，不符合規(guī)定，需要驗算抗剪承載力：</p><p>　　其中 b=200mm </p><

55、p>　　在斜截面內，縱向不彎起鋼筋 </p><p>　　在距離支點一倍梁高范圍內，采用100mm</p><p>　　按第9.3.1條規(guī)定，HRB330鋼筋含箍率不應小于0.18%。</p><p><b>　　而現在，符合規(guī)定</b></p><p><b>　　c40混凝土，得</b>&

56、lt;/p><p>　　，在c的長度內有1排彎起鋼筋</p><p><b>　　得 ；</b></p><p><b>　　于是，</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　所以，距支座截面的斜截面抗剪承載力符合規(guī)定。</p