04级本科毕业设计
C30混凝土垫层g2 T梁翼板自重g3 合计g (2)、每米宽板条的恒载内力
Mmin.g=-
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0.1×1.0×24=2.4 KN/m 1(0.15+0.25)×1.0×25=5.0 KN/m 2g=g1 +g2 +g3=9.38 KN/m 112gl0=-×9.38×0.952=-4.23 KN·m 22QAg=gl0=9.38×0.95=8.91KN 4.1.2、汽车车辆荷载产生的内力
将车辆荷载后轮作用于绞缝轴线上,后轮作用力为P=140 KN,车辆荷载后轮着地长度为a2=0.20m,宽度b2=0.60m。则有:
a1= a2+ 2H = 0.20 + 2 (0.1+0.19) = 0.78m b1 = b2+2H=0.60+2 (0.1+0.19)=1.18m 则荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:
a=a1+d+2 l0=0.78+1.4+2×0.95=4.08m
由于汽车荷载局部加载在T梁的翼板上,故取冲击系数1+μ=1.3 作用于每米宽板条上的弯矩为:
b P140?21.18Mmin.p=-(1+μ)(l0-1)=-1.3××(0.95-)=-14.61KN·m
4a4?4.0844作用于每米宽板条上的剪力为:
QAp=(1+μ)4.1.3、内力组合
(1)、承载能力极限状态内力组合计算
基本 M=1.2M+1.4M=1.2×(-4.23)+1.4×(-14.61)=-25.53KN·m ndAcAg组合 Qnd=1.2 QAg+1.4QAc=1.2×8.91+1.4×22.3=41.91 KN P140?2=1.3×=22.3 KN 4a4?4.08
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(2)、正常使用极限状态内力组合计算
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短期效 Msd=MAg+0.7 MAc=-4.23+0.7×(-14.61)÷1.3=-12.10KN·m 应组合 Qsd= QAg+0.7 QAp=8.91+0.7×22.3÷1.3=20.92 KN 4.2、主梁内力计算 4.2.1、结构自重效应计算 (1)、结构自重集度计算
g主梁 1={0.2×2+(0.15?0.25)×(2.1-0.2)+2[(0.1×0.2)+2横隔梁 对于边主梁 对于中主梁 1]}×25=20.8KN/m 20.15?0.252.1?0.20.19?0.20g2={[1.5-()]×()}××5×25÷38.88 2220.1×0.12×=0.77 KN/m g'2=2×0.77=1.54 KN/m g3=[(0.09×9×23)+(0.1×9×24)] / 5=8.05 KN/m 桥面铺装层 栏杆与人行道 g4=5×2/5=2 KN/m 对于边主梁 对于中主梁 合计 g=20.8+0.77+8.05+2=31.62 KN/m g=20.8+1.54+8.05+2=32.39 KN/m (2)、结构自重内力计算
内力 截面位置 X=0 剪力Q(KN) Q=弯矩M(KN/m) 0 4481.11 5974.81 剪力Q(KN) 629.66 314.83 0 弯矩M(KN/m) 0 4590.23 6120.31 边主梁自重内力 中主梁自重内力 1gl=614.69 2307.35 0 1 41X= 2X=
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4.2.2、汽车、人群荷载内力计算
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(1)、首先绘制各梁的荷载横向影响线,确定荷载最不利位置,由杠杆原理法确定荷载位于靠近主梁支点处的横向分布系数。
由于对称性,④、⑤号梁和②、①号梁的横向分布系数一样,故有各梁支点处的横向分布系数如下:
梁号 荷载 汽车 Moq=① 横向分布系数 1(0.900+0.048)=0.474 2人群 Mor=1.338 汽车 Moq=② 1(0.143+1.000+0.381)=0.762 2人群 Mor=0 (人行道荷载引起负反力) 汽车 Moq=③ 1(0.143+1.000+0.381)=0.762 2人群 Mor=0 (人行道荷载引起负反力) 18
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(2)、主梁的荷载横向分布系数计算
由于该桥跨结构宽度与长度之比为分布系数Mc
1)、荷载横向分布影响线竖标:
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10.5?0.262?0.5,故采用偏心压力法来计算横向39.96本桥各梁的横街面均相等,梁数n=5,粱间间距为2.10m,则有:
?ai?152i22222222=a1+a22+a3+a4+a5=(2×2.10)+2.10+0+(-2.10)+(-2×2.10)
=44.10 m2
则①号梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标为:
2a1211(2?2.1)η11=+n=+=0.20+0.40=0.60
n544.10?ai2i?1η
15=
1a1a51-=-=0.20-0.40=-0.20
nn25?aii?12)、绘出荷载横向分布影响线,并按最不利位置布载,其中:
人行道缘石至①号梁轴线的距离△为:△=1.05-0.75=0.3 m 设荷载分布影响线的零点至①号梁位的距离为x,则按比例关系求得:
x4?2.1-x=, 求得 x=6.3m 0.600.2由此计算出对应各荷载点的影响线竖标η
qi和η
r,具体数值见下图:
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由上图可得①号梁的活载横向分布系数: 汽车荷载: mcq=
12?ηq=12×(0.581+0.410+0.286+0.114-0.009-0.181)
=0.601 人群荷载: mcr=η
r=0.664
同以上原理,可得②、③号梁的活载横向分布系数,计算如下: 对于②号梁:
1a2212.12
η22=n+?n=a25+44.10
=0.30
ii?1η
25=
1n-a2a5=0.20-?n0.20=0
a2ii?1设荷载分布影响线的零点至②号梁位的距离为x,则有:x=6.3m 汽车荷载: m1cq=
2?ηq=12×(0.390+0.305+0.243+0.157+0.095+0.010)
=0.60
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由上图可得②号梁的活载横向分布系数: