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一、设计资料
1、设计荷载:公路-Ⅱ级
人群荷载3KN/㎡
2、桥面净空:净—7+2×1m人行道; 3、主梁跨径和全长:
标准跨径LB=16m 计算跨径LP=15.5m 主梁全长L全=15.96m 4、材料
混凝土:C30
钢筋:主钢筋,弯起钢筋和架立钢筋用Ⅱ级,其它用I级。
桥面铺装:沥青混凝土6cm,C40防水混凝土10cm;
二、设计依据与参考书
《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85)人民交通出版社 《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社
《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社 《桥梁工程》(2004)邵旭东主编,人民交通出版社
三、桥梁纵横断面及主梁构造
横断面共5片主梁,间距1.6m。纵断面共5道横梁,间距3.875m。尺寸拟定见图,T梁的尺寸见下表:
米钢筋混凝土T 形梁设计计算书
T形梁尺寸表(单位:m)
主梁 长度 计算 跨径 主梁 梁肋 横隔梁 横隔梁 宽度 横隔梁 间距 翼板 厚度 翼板 宽度 高度 宽度 高度 15.96 15.50 1.30 0.18 1.00 0.15~0.16 3.875 0.08~0.14 1.60
桥梁横断面图
桥梁纵断面图
主梁断面图 横梁断面图
四、主梁计算
(一)主梁荷载横向分布系数
1、跨中荷载弯矩横向分布系数((按G-M法)) (1)主梁抗弯及抗扭惯矩Ix和Itx
求主梁的重心位置ax 平均板厚h1=1/2(8+14)=11cm
ax=
(160-18)?11?11/2+130?18?130/2=41.2cm
(160-18)?11+130?183
2
3
Ix=1/12×142×11+142×11×(41.2-11/2)+1/12×18×130+18×130×
(130/2-41.2)2=6627500cm4=6.6275×10-2m4
T形截面抗弯及抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:
Itx??cibiti3
式中: ci—矩形截面抗扭惯矩刚度系数
bi ti—相应各矩形的宽度与厚度
查表知:
t1/b1=0.11/1.60=0.069 c1=1/3 t2/b2=0.18/(1.3-0.11)=0.151 c2=0.301
Itx=1/3×1.60×11+0.301×1.19×0.18=0.0028m
3
3
4
单位抗弯及抗扭惯性矩:
Jx= Ix /b=0.066275/160=4.142×10 (m/cm) Jtx=Itx/b=0.0028/160=1.75×10-5(m4/cm)
-4
4
(2)求内横梁截面和等刚度桥面板的抗弯惯矩
翼板有效宽度λ计算横梁长度取为两边梁的轴线间距 即:
L=4×1.6=6.4 m C=
1(3.875-0.15)=1.863m 2
h'?100㎝ b'?0.15m=15㎝ C/1.863/6.4=0.291
根据C/L比值 查表求得λ/C=0.649
λ=0.649C=0.649×1.863=1.21m
'h1''h2?h1?hb22 求横梁截面重心位置: ay?2?h1?h'b'0.11212?1.21??0.15??1.0222 =
2?1.21?0.11?0.15?1.0 =0.215m
横梁的抗弯和抗扭惯矩Iy Ity
h?11??h'?Iy=?2?h13?2?h1?ay?1??b'h'3?b'h'??ay?
122?12?2??22
10.21????2?1.22?0.113?2?1.22?0.11?0.21??122???1?1.0??0.15?1.03?0.15?1.0??0.21?12?2?22
=3.18×10-2 (m4)
3 Ity?c1b1h13?c2b2h2
h1/b1?0.11/3.875?0.0284?0.1查表c1?1/3但由于连续桥面的单宽抗
扭惯矩只有独立板宽扁板者的翼板可取 c1?1/6
h2/b2?0.15/(1.0?0.11)?0.17
查表得c2?0.298
1Ity??0.113?3.875?0.298?0.89?0.153 故 6?1.755?10?33.18?10?2?0.821?10?4 (m4/㎝) 单位抗弯及抗扭惯矩Jy?Iy/b?3.875?100
1.782?10?24
Jty?Ity/b??0.453?10?5 (m/㎝)
3.875?100
(3)计算抗弯参数?和扭弯参数?:
B'Jx444.142?104??4??0.387
LJy15.50.821?104??G(Jtx?Jty)2EcJxJy?0.4(1.75?10?5?0.453?10?5)24.142?10?0.821?10?4?4?0.024
??0.15
(4)求各主梁的跨中荷载横向分布影响线 以知??0.39 查G-M表 得下面数值:
梁位 0.00 b/4 b/2 3b/4 b 0.00 b/4 b/2 3b/4 b
计算公式 b (1) 号 荷 载 位 置 3b/4 b/2 b/4 0 -b -1/4b -1/2b -3/4b b 0.92 1.08 1.25 1.58 1.83 0.75 1.62 4.10 3.39 4.10 3b/4 0.97 1.09 1.30 1.42 1.55 0.89 1.52 2.10 2.79 3.50 b/2 1.00 1.09 1.20 1.25 1.29 1.00 1.35 1.78 2.10 2.41 荷 载 位 置 b/4 0.00 -b 校核 -1/4b -1/2b -3/4b 1.05 1.08 1.05 1.00 0.97 0.92 8.04 1.11 1.05 0.98 0.89 0.82 0.77 7.96 1.10 1.00 0.90 0.79 0.72 0.65 7.96 1.08 0.93 0.82 0.74 0.65 0.58 7.97 1.08 0.90 0.78 0.66 0.60 0.50 8.03 1.12 1.18 1.12 1.00 0.89 0.75 7.95 1.28 1.12 0.92 0.75 0.36 0.15 8.19 1.40 1.00 0.52 0.13 -0.28 -0.65 8.38 1.50 0.90 0.38 -0.18 -0.57 -1.05 8.09 1.58 0.80 0.12 -0.52 -1.02 -1.60 8.12 k1 k0 1.630 1.446 1.258 1.080 0.924 0.812 0.724 0.640 0.564 3.532 2.932 2.162 1.516 0.880 0.328 -0.248 -0.660 -1.160