预制装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计

1、桥梁工程课程设计桥梁工程课程设计预制装配式钢筋混凝土简支T 型梁桥设计学生姓名：班级：学号：指导教师:。学院土木工程教研室2013年6月目录一、设计资料3二、桥梁尺寸拟定3三、桥梁计算3I、主梁的计算4II、横隔梁的计算14III、行车道板的计算17四、参考文献19五、设计图附图，桥梁工程课程设计桥梁工程课程设计一、设计资料1 桥面净宽：净 9.0 + 2 1.5荷载： 公路级人群2.5KN/m人行道及栏杆每侧重 10KN/m2 跨径及梁长：标准跨径Lb = 16m计算跨径 L = 15.56主梁全长L = 15.963 材料钢筋：反直径大于或等于 12 毫米者用级钢筋，直径小于 12 毫米者一律用级钢筋。混凝土：主梁：50#人行道及栏杆：25#桥面铺装：25#4 技术规范：公路桥涵设计通用规范（JTGD602004）公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范（GTGD622004）二、桥梁尺寸拟定1 主梁高度：h=1.00m梁间距：采用 5 片主梁，间距 2.1m。2 横隔梁：采用五片横隔梁，间距为 3.85m3 梁肋：厚度为 18cm4 桥面铺装：分为上下两层，下层为 25#砼，路缘

2、石边处厚 4.0cm ；上层为沥青砼，厚 4.0cm。桥面采用 1.5%横坡。5 桥梁横断面及具体尺寸：（见作图）桥梁工程课程设计主梁横剖面主梁纵剖面三、桥梁计算一、主梁的计算1、主梁的抗弯惯性矩 Ix求主梁界面的重心位置 ax（图 11）图 11（尺寸单位：cm）平均板厚：H=1/2（10+14）=12（cm）(210 -18) 12 12 +100 18 100ax=2(210 -18) 12 +100 182 =25.3Ix= 1 192 123 +192 12 (25.3 - 12)2 + 1 181003 +18100 (100 - 25.3)2 =3484122122026.96（cm4）=3.48410-2 （m4）2.计算结构自重集度（表 11）结构自重集度计算表表 11主梁g =【0.181.00（ 0.10 + 0.14 ）（2.10.18）】26=10.67KN/m12横 对于边主梁隔梁对于中主梁g =【0.75（ 0.10 + 0.14 ）】（ 2.1- 0.18 ） 0.15 + 0.14 522226/15.56=0.73KN/mg22=20.73=1.46

3、KN/m桥面铺装层g =【0.047.0023+ 1 （0.04+0.0925）7.0024】/5=3.51KN/m32栏杆及人行道g4=102/5=4KN/m合对于边主梁计对于中主梁g= g =10.67+0.73+3.51+4=18.91KN/mig=10.67+1.46+3.51+4=19.64KN/m3.结构自重内力计算（表 12）桥梁工程课程设计截面位置 x内力边中主梁自重产生的内力表 12剪力Q（KN）弯矩（KNm）X=0Q= 18.91 15.56=147.1（152.8）M=0（0）2X= 1Q= 18.91 （15.562 15.56 ）=73.6424（76.4）M= 18.91 15.56 （15.56 15.56 ）244=429.2 （445.8）X= 1Q=0（0）M= 1 18.9115.562=572.3（594.4）28主：括号（）内值为中主梁内力4.汽车、人群荷载内力计算（1）支点处荷载横向分布系数（杠杆原理法）按桥规4.3.1 条和 4.3.5 条规定：汽车荷载距人行道边缘不小于 0.5m，人群荷载取 2.5KN/m。在横向影响线上确定荷载横向最不

4、利的布置位置（图 12）图（12） 支点处各主梁的横向分布情况各梁支点处相应于公路级和人群荷载的横向分布系数计算（表 13）表 136桥梁工程课程设计梁号公路级人群荷载1（5）号梁m=0q1hq2=(0.905+0.048)/2m =1.5or1 hr=0.4772（4）号梁m=h0q2qmor2=02=(1.000+0.143)/2=0.5723 号梁m=hqmor3=00q320.381+1.000 + 0.143 =0.7622（2）、跨中荷载横向分布系数（偏心压力法）此桥没有刚度强大的横隔梁，且承重结构的跨宽比为：l = 15.56 B4 1.85= 2.01 2故不可按偏心压力法来计算横向分布系数mc，其步骤如下：1、求荷载横向分布影响线坐标本桥梁各根主梁的横截面均相等，梁数 n=5，梁间距为 2.10m，则：2=44.1m25222222222 ai = a1 + a2 + a3 + a4 + a5 =（22.1） +（2.1） +0+（2.1） +（22.1）i=1=1 号梁在两边主梁处的横向影响线竖标值为：1a a1(2 2.1)2h11 = n +1 1+52544.

5、1= 0.20 + 0.4 = 0.60 aii=1h15= 1 -na1a525aii=1= 0.2 - 0.4 = -0.22（4）号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为：h21= 1 +na2a125aii=1= 0.2 + 0.2 = 0.4h= 1 -a2a5= 0.2 - 0.2 = 025n25aii=13 号梁在两边主梁处的横向影响线的竖标值为：h31=h35= 1 = 0.2 n2、画出各主梁的横向分布影响线，并按最不利位置布置荷载，如（图 13）图 133、计算荷载横向分布系数 mc（表 14）梁号汽车荷载人群荷载M =1（5）号梁1cqh = 1 *0.6/6.3Mcr=h =0.72 q2 r（6.3+4.5+3.2+1.4+0.11.7）=0.657cqhq2（4）号梁m = 1 = 1 （0.403+0.286+0.197+0.173）Mcr= hr =0.4832=0.530m =3 号梁1cq2h = 1Mcr=h =0.2002=0.4002 q2 r（0.200+0.200+0.200+0.200+0.200）=0.500（2）、荷载横向分布系数汇总

6、（表 15）荷载横向分布系数表 15梁号荷载位置公路级人群荷载备注1（5）号梁跨中 mc0.6570.7按“偏心压力法”计算支点 mo0.4771.5按“杠杆法”计算2（4）号梁跨中 mc0.5300.483按“偏心压力法”计算支点 mo0.5720按“杠杆法”计算3 号梁跨中 mc0.5000.400按“偏心压力法”计算支点 mo0.7620按“杠杆法”计算（3）、均布荷载和内力影响线面积计算（表 16）均布荷载和内力影响线面积计算表表 16截面公路人群影响线面积（m2 或 m）影响线图线类型级均布荷载（KN/m）（KN/m）M1/210.52.50.75=7.8750.75=1.875W = 1 l 2= 1 8815.562=30.26m2M1/47.8751.875W = 3l l =22.70162Q1/27.8751.875W = 1 1 l 0.5 =1.94522Q07.8751.875W = 1 l 1=7.782（4）、公路级集中荷载Pk 计算计算弯矩效应时：Pk=0.75【180+ 360 -180 （15.565）】=0.75222.24=166.68KN50

7、- 5计算剪力效应时:Pk=1.2207.48=200.016(6)、计算冲击系数mA=0.3504 m2Ic=3.48410-2 （m2）G=0.350426=9.1104 KN/mmc=G/g=9.1104/9.81=0.929 KNs2/m2C50 混凝土E 取 3.451010 N/m2f= p 2l 2=3.14EIcmc2 29.162=7.376（Hz）3.451010 3.484 10-20.929 103介于 1.5Hz 和 14Hz 之间，按桥规2.3.4 条规定，冲击系数按照下式计算：m =0.1767lnf0.0157=0.3374 1+ m =1.3374梁截面荷载号类型qk 或qr（KN/ m）Pk(KN)1+ mmcW 或 yS（KNm 或 KN）S 汽=（1+ m ） xS1M1/2779.11或5M1/4584.43级号1.875/7.875200.016梁Q1/2人群公路级/0.71.33740.65716.91822.701.9450.529.7913.4687.87101.33（7）、各梁的弯矩 M1/2、M1/4 和剪力 Q1/2 计算因双车道不折减，故x =1。

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