某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) 表4 IT计算表
分块名称 翼缘板① 腹板② 马蹄③ ∑ bi(cm) 220 150 55 ti(cm) 17.5 20 32.5 bi/ ti 12.5714 7.5 1.6923 ci 1/3 0.298 0.209 IT3I= ci bi ?34ti(?10m) 3.93 3.576 3.946 11.452 ② 计算抗扭系数β 对于本算例主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则得:
β=
1?I1?12E?aIGl2tTtt
2tt式中:G=0.4E,l=33.90m,
?IT=5×0.011452=0.05726m4,
iia1=4.4m,a2=2.2m,a3=0.0m,a4=-2.2m, aIi=0.44652382m4 计算得:β=0.91 ③ 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值 ηtj=?β
55=-4.4m,
1nate?at?15
2t式中n=5, ?at2=2Х(4.52+2.22)=48.4(㎡)
t?1计算所得的ηtj值列于表5中。
表5 ηtj值计算表
梁号 1 2 3 mi1 0.564 0.382 0.2 mi2 0.382 0.219 0.2 mi3 0.2 0.2 0.2 mi4 0.018 0.109 0.2 mi5 -0.164 0.018 0.2 ④计算荷载横向分布系数
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某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) 2号梁的横向影响线和最不利布载图式如图5所示:
2200 1人群 500 18022200 32200 2200 人群 图5 跨中的荷载横向分布系数
可变作用(汽车):
三车道:mcq= (0.362+0.289+0.236+0.164+0.111+0.038)×0.78 =0.468
二车道:mcq=(0.362+0.289+0.236+0.164)=0.526 故取可变作用(汽车)的横向分布系数为:mcq=0.526 可变作用(人群)mcr=0.412
(2)支点截面的荷载横向分布系数mo 如图6所示,按杠杆原理法绘制荷载向横向分布影响线并进行布载,各梁可的变作用的横向分布系数可计算如下:
1212339001.8 0.90.9三号梁0.818一号梁 0.90.9
图6 支点的横向分布系数mo计算图式(尺寸单位:m)
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1二号梁0.59 0.5910.59 0.59 某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) 可变作用(汽车): moq= 0.7045 可变作用(人群) mor=0 ⑶横向分布系数汇总表6:
表6 横向分布系数汇总 可变作用类别 mc m0 公路-II级 人群 0.526 0.412 0.7045 0 3. 车道荷载的取值
根据《桥规》4.3.1条,公路—Ⅱ级的均匀荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为:
qk?10.5?0.75=7.875kN/m
计算弯矩时:
Pk=[
计算剪力时:
Pk=221.7?1.2=226.04(KN)
4. 计算可变作用效应
在可变作用效应计算中,对于横向分布系数和取值作如下考虑:支点处横向分布系数取m0,从支点至第一根横梁段(四分点处),横向分布系数从m0直线过渡到mc,其余梁段均取mc。 (1)求跨中截面的最大弯矩和最大剪力:
计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应,图7示出跨中截面作用效应计算图示,计算公式为:
S?mqk??mPky 式中:S—所求截面汽车(人群)标准荷载的弯矩或剪力;
qk—车道均布荷载标准值; Pk——车道集中荷载标准值;
?——影响线上同号区段的面积; y——影响线上最大坐标值。
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360?180?(33.9?5)?180]?0.75=221.7(KN) 50?5 某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) 33900qkPk剪力影响线Pk0.95弯矩影响线0.7058.4750.950.0560.50.526m汽(2号梁)m人0.4120.412
图7 跨中截面作用效应计算图式
可变作用(汽车)标准效应:
11 Vmax?0.526?7.875?0.533.9/2?(0.705?0.526)?5.7?7.875?0.056?0.526?266.04?0.5?87.5(KN)221 Mmax??0.526?7.875?8.475?33.9?(0.705-0.526)?5.7?7.875?0.95?+0.526?221.7?8.475=1590.98(KN/m)2可变作用(汽车)冲击效应:
M?I590.8?0.211?335.70(KN?m)
V?87.75?0.211?18.51(KN)可变作用(人群)效应:
q=1.5×3.0=5.25(KN)
1 Mmax?0.412?5.25?8.475?33.9?0.412?5.7?5.25?0.95?299(KN/m)
21 Vmax??0.412?5.25?0.533.9/2?1/2?0.412?5.7?5.25?0.056?8.82(KN/m)
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0.5260.705
某路35m预应力简支T梁桥设计(中梁) (2)求四分点截面的最大弯矩和最大剪力:
首先,画出四分点截面作用效应计算图形,图8:
33900qk剪力影响线1.425弯矩影响线0.7056.3560.4150.056Pk0.526m汽(2号梁)m人0.4120.412
图8 四分点截面作用效应计算图式
可变作用(汽车)标准效应:
0.5260.70511 Mmax??0.526?7.875?6.356?33.9??(1.425+0.475)?(0.705?0.526)?5.7?7.875?0.526?221.7?6.365?1195.09(KN/m)22
11Vmax?7.875??0.526?0.75?25.425??(0.705?0.526)?5.7?7.875?0.056?0.526?266.04?0.75?144.67(KN)
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可变作用(汽车)冲击效应:
M=1195.09×0.211=252.16(KN/m) V=144.67×0.211=30.53(KN)
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