简支梁桥设计 - 图文(5)

2019-03-15 20:28

边主梁:Q0C=0.572×3×19.98+0.5×10.03×(1.153-0.572)×3×0.916

Q0C=42.29KN

中主梁2:Q0C=0.366×3×19.98+0.5×10.03×(-1.153-0.361)×3×0.916

Q0C=14.55KN

中主梁3:Q0C=0.38×3×19.98+0.5×10.03×(0-0.38)×3×0.916 Q0C=17.54KN

12计算边主梁、中主梁2、中主梁3的1/4跨处车辆荷载最大剪力 ○

Ω=0.5×0.75×0.75l=11.24

Qlq/4=(1+μ)〃ζ〃mc〃(qk〃Ω+1.2 〃Pk〃yk)

边主梁:Qlq/4=1.13×1×0.475×(10.5×11.24+1.2×319.84×0.075)

Qlq/4=217.85KN

中主梁2:Qlq/4=1.13×1×0.436×(10.5×11.24+1.2×319.84×0.075)

Qlq/4=199.96KN

中主梁3:Qlq/4=1.13×1×0.41×(10.5×11.24+1.2×319.84×0.075)

Qlq/4=188.04KN

○13计算边主梁、中主梁2、中主梁3在1/4跨处的人群荷载剪力值

Qlr/4= qk 〃mc〃Ω

边主梁:Qlr/4=3×0.572×(0.5×0.75×0.75l)=19.29KN 中主梁2:Qlr/4=3×0.361×(0.5×0.75×0.75l)=12.17KN 中主梁3:Qlr/4=3×0.38×(0.5×0.75×0.75l)=12.81KN

剪力组合值(单位:KN)

梁号 1 内力 Q0 Q?? Q?? 2 Q0 Q?? Q?? 3 Q0 Q ??????????????恒载 552.01 276 0 565.39 282.7 0 565.39 282.7 0 人群 42.29 8.57 19.29 14.55 5.41 12.17 17.54 5.69 12.81 汽车 1.2恒载+1.4(汽+人) 249.77 1071.30 131.16 526.82 217.85 323.7 120.39 199.96 386.61 113.21 188.04 332.00 1152.02 515.36 296.982 1244.56 505.7 281.19 Q?? (四)主梁截面设计与配筋

由《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土板桥涵设计规范》(JTG D62-2004)知,fcd=18.4MPa, ftd=1.65MPa, fsd=280MPa,ζb=0.56,r0=1.0 弯矩计算值:Mu= r0 Md=11072.904KN/m hf=(140+210)÷2=175mm 采用焊接钢筋骨架,故可用as=30+0.07×1800=156mm 则截面的有效高度:h0=1800-156=1644mm 翼缘板有效高度:按计算跨度的1/3为13.32m

按翼缘板厚b+12 hf=180+12×175=2.28m或1.8m 取三者最小值bf=1800mm

/

/

/

①判定T形截面类型

fcd bf/ hf/(h0-0.5 hf/)=18.4×1800×175×(1644-0.5×175)

=9021.47KN〃m<Mu=11072.904KN〃m

故属于第二类T形截面

②求受压高度,得

11072.904×106=18.4×180x(1644-0.5x)+18.4×(1800-180)×175

×(1644-0.5×175)

x=685mm>hf ③求受拉钢筋面积As

As=[fcd bfx+ fcd (bf -b)hf]/ fsd=26733mm 故选用44Φ28(27095mm)

(五)横隔梁的设计与计算

1、横隔梁弯矩计算

①从主梁计算知θ=0.218, ??=0.129,当f=0时用G-M法查表如下: 其中B=4.5m,a是横隔梁间距9.95m

2/

/

2

/

②计算荷载的峰值r

车辆荷载沿桥跨方向布置,应使跨中横隔梁受力最大,如图:

r汽 = ?? ??????/??) ??=????????????(??

r汽 = (2÷39.96)[(140÷2)??????(????.??????/????.????)

+(140÷2)??????(????.??????/????.????)+(120÷2)??????(????.??????/????.????)

+(120÷2)??????(????.??????/????.????)+(30÷2)??????(????.??????/????.????)]

??

r汽 = (2÷39.96)〃(69.576+70+51.141+9.55+47.958)=12.424KN/m r人 = (4 q人)/Π=3.820KN/m

③计算跨中横隔梁中间截面的弯矩

跨中截面弯矩影响线如下:

-7.612 -3.446 5.369 10.754 1.942 -7.612

My=(1+μ)〃ζ〃a〃r〃0.5〃 ????=?????? ,其中ζ=1,a=9.95 M汽(+)= 1.13×1×9.95×12.424×0.5(5.369+10.754+1.942) M汽(+)= 1261.743(KN〃m)

M汽(-)= 1.13×9.95×12.424×0.5×(-7.612-3.446) M汽(-)= -740.912(KN〃m)

M人=3.82×9.995×0.5×(-7.612)= -144.662(KN〃m)

荷载安全系数采用如下:

ΣM汽(+)=1.4 M汽=1766.44(KN/m) 负弯矩组合:

1.4(M人+ M汽(+))=1.4(144.662+740.912)=1239.80(KN/m) 故横隔梁内力:

正弯矩由汽车荷载控制:ΣM+ = 1766.44(KN/m)

负弯矩由人群荷载和汽车荷载共同控制:ΣM- = 1239.80(KN/m) 2、横隔梁截面配筋 ①正弯矩配筋

横隔梁翼板有效宽度为2λ+b=224cm(参照横隔梁抗弯惯性矩尺寸图)或180cm,取较小值即取b=180cm。假定a=3cm,则h0=180-3=177cm

/

/

/

按规范有:M+≤(1/rs)〃Ra〃b〃x〃(h0-0.5x)

1766.44≤(1/1.25)×13.8×18x(1.77-0.5x)×103 x=0.051m2=510cm2

由公式:Rg〃Ag=Ra〃b〃x

Ag=13.8×1.8×0.051÷280=4524.43mm 选用6Φ22(2281mm)+4Φ28(2463mm) ②负弯矩配筋取a=3cm,h0=177cm

2

2

2

/

M-≤(1/rs)〃Ra〃b/〃x〃(h0-0.5x)


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