标准跨径为19m的装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计.doc

装配式钢筋砼简支T型桥梁设计装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计一、设计资料（一）桥面净空 净—7+2×0.75m人行道（二）设计荷载 公路－Ⅱ级和人群荷载标准值为3（三）主梁跨径和全长标准跨径：19 (墩中心距离)；计算跨径：18.5 (支座中心距离)；主梁全长：18.96 (主梁预制长度)（四）材料钢筋：主钢筋采用HRB335，其它用钢筋采用R235混凝土：C30一、结构尺寸拟定①主梁截面尺寸：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），梁的高跨比的经济范围在1/11到1/16之间，此设计中标准跨径为19m，拟定采用的梁高为1.30m，翼板宽1.6m，腹板宽0.18m ②主梁间距和主梁片数：桥面净空：净—7+2×0.75m人行道，采用5片T型主梁标准设计，主梁间距为1.60m 结构断面形式二、行车道板计算计算如图所示的T梁翼板，荷载为公路二级，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层和9cm厚的混凝土垫层一） 永久荷载及其效应1.每延米板上的横载ｇ沥青混凝土层面：ｇ１＝0.03×1.0×23=0.69（KN/m）C30混凝土垫层：g2=0.09×1.0×24=2.16(KN/m)T梁翼缘板自重g3=0.11×1.0×25=2.75(KN/m)每延米跨宽板恒载合计：g==5.60KN/m2.每米宽板条的恒载内力弯矩：MAh=-×5.60×()2=-1.411(KN/m)剪力：VAh==5.60×=3.976(KN)3.车辆荷载产生的内力 公路—II级：以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利位置，后轴作用力标准值为P=140KN,轮压分布宽度如下图所示，按照《公路桥涵设计通用规范》知后车轮地宽度b2及长度a2为：a2=0.20m ，b2=0.60m a1=a2+2H=0.20+2×0.12=0.44(m)b1=b2+2H=0.60+2×0.12=0.84(m)荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度： a=a1+1.4+2l0=0.44+1.4+2×0.71=3.26(m) 冲击系数：1+μ=1.3 作用于每米板宽条上的剪力为：VAp=(1+μ)=1.3×=27.914(KN)作用于每米板宽条上的弯矩为：MAp=-(1+μ)(l0-)×2=-1.3(0.71-)=-13.957(KN/m)4. 基本组合 恒+汽： 1.2MAh+1.4MAp=-1.2×1.411-1.4×13.957=-21.233（KN/m） 1.2VAh+1.4VAp=1.2×3.976+1.4×27.914=43.8508(KN)故行车道板的设计作用效应为：MA=-21.233（KN/m），VA=43.851(KN)(二)截面设计、配筋与强度验算悬臂板根部高度h=140mm，净保护层a=25mm。

若选用φ12钢筋，则有效高度h0=h-a=115mm 按（D62）5.2.2条： r0Mdfcdbx(h0-x/2) 故x=14.3mm而且14.3mm<ξb h0=0.56115=64.4mm(2) 求钢筋面积AS按（D62）5.2.2条：fsdAS=fcdbx 故AS==7.05×10-4(m2)(3) 配筋查有关板宽1m内的钢筋截面与间距表，当选用φ12钢筋时，需要钢筋间距为150mm时，此时所提供的钢筋截面积为：Ag=7.54cm2＞7.05cm2(4) 尺寸验算：按（D62）5.2.9条抗剪上限值： 按（D62）5.2.10条抗剪上限值： 由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按构造要求配置箍筋，取分布钢筋用φ8，间距取20cm承载能力验算 fsdAS=fcdbx 得x=mm Md=fcdbx(h0-x/2)Md=13.8 故承载力满足要求二、主梁内力计算（一） 主梁的荷载横向分布系数① 跨中荷载弯矩横向分布系数（偏心压力法计算）本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=5，梁间距为1.6米，则：=++++=(2)2+1.62+02+(-1.6)2+(-2×1.6)2=25.6m21号梁横向影响线的竖坐标值为： =+=+=0.20+0.40=0.60=-=-=0.20-0.40=-0.20进而由和计算横向影响线的零点位置，设零点至1号梁位的距离为,则：= 解得：=4.80m零点位置确定后，就可求出各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖坐标值和。

由和绘制1号梁横向影响线，按照桥规确定汽车荷载最不利位置，图示如下：设人行道缘石至1号梁轴线的距离为，则：==0.3m于是1号梁的荷载横向分布系数可计算如下（以和分别表示影响线零点至汽车车轮和人群荷载集度的横坐标距离）车辆荷载：=====0.538人群荷载：=同理可以求得各梁横向影响线的竖标值：公路-II级：=0.538，=0.469，=0.4人群荷载：=0.648，=0.442，=0.2 ② 梁端剪力横向分布系数计算（按杠杆法）公路Ⅰ级 m1汽´=1/20.875=0.438 m2汽´=1/21.000=0.500 m3汽´=1/2（0.938+0.250）=0.594人群荷载 m1人´=1.422 m2人´=-0.422 m3人´=0按杠杆法计算横向分布系数（二）、内力计算1．恒载内力(1)恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担，计算如下构件名单元构件体积及算式（KN/M）主梁横隔梁边主梁中主梁桥面铺装沥青混凝土面层混凝土垫层人行道部分缘石支撑梁人行道梁A人行道梁B镶面砧栏杆柱扶手 一侧人行道部分每2.5m长时重12.35/2.5=4.94(kN/m)。

按人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：1号梁、5号梁：2号梁、4号梁：3号梁：各梁的永久荷载汇总于表：梁号主梁横梁栏杆及行人道铺装层合计1（5）2（4）39.769.769.760.641.281.283.382.180.994.564.564.5618.3417.7816.592、 恒载内力 ， 内力1，5号梁2，4号梁3号梁弯矩M剪力Q弯矩M剪力Q弯矩M剪力QX=00169.650164.470153.46X=l/4588.4684.82570.4982.23532.3176.73X=l/2784.60760.650709.7402）公路—Ⅱ级均布荷载qk,集中荷载Pk及其影响线面积 按照《桥规》规定，公路—II级车道荷载均布荷载qk=7.875kN/m, Pk=175.5kN计算剪力效应时，集中荷载标准值Pk应乘以1.2的系数项目42.7832.092.319.25可变作用（人群）（每延米）p人：p人=3×0.75=2.25（kN/m）3） 可变作用效应梁号内力qk(3)(4)Pk(5)yk(6)弯矩效应10.5381.37.87542.78175.54.625803.620.53832.093.469602.5520.46942.784.625700.290.46932.093.469525.2730.40042.784.625597.260.40032.093.469447.99人群产生的弯矩（kN）梁号内力P人（2）(3)弯矩效应10.6842.2542.7865.840.68432.0949.3920.44242.7842.540.44232.0931.9130.20042.7819.250.20032.0914.44基本荷载组合：按照《桥规》规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：永久荷载作用系数： 汽车荷载作用系数： 人群荷载作用系数：弯矩组合效应梁号内力永久荷载人群汽车1784.665.84803.621926.08588.4649.39602.551444.532760.6542.54700.291940.83570.4931.91525.271455.713709.7419.25597.261709.41532.3114.44447.991282.13注：--桥梁结构重要性系数，取=0.9，=0.8公路—II级产生的跨中剪力梁号内力qk(3)(4)Pk(5)yk(6)弯矩效应10.5381.37.8752.31210.60.588.3720.46975.2930.40064.22人群荷载产生的跨中剪力梁号内力P人（2）(3)弯矩效应（1）×（2）×（3）10.6842.252.313.5620.4422.3030.2001.04②支点剪力V0的计算：计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：a.支点处按杠杆法计算的结果b. ～按跨中弯矩的横向分布系数（同上） c.支点～按照直线变化。

汽车荷载作用如上图，计算结果如下表汽车荷载计算结果如下表计算公式：，梁号内力1+µ剪力效应11.30.4380.5389.25-0.2310.92168.6820.5000.4690.072181.9830.5940.4000.449204.73人群荷载计算结果如下表：计算公式：，其中梁号内力10.6841.4222.251.719.250.9217.7820.422-0.4。