装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算
一 .基本设计资料
(一).跨度及桥面宽度
二级公路装配式简支梁桥,双车道,计算跨径为13m,桥面宽度为净 7.0+2×2+2×0.5=12m,主梁为钢筋混凝土简支T 梁,桥面由7片T梁组成,主梁之间的桥面板为铰接,沿梁长设置3道横隔梁。
(二).技术标准
设计荷载:公路—Ⅱ级,人群荷载3.0KN/m。 汽车荷载提高系数1.3 (三).主要材料
钢筋:主筋用HRB335级钢筋,其他用R235级钢筋。
混凝土:C50, 容重26kN/m3;桥面铺装采用沥青混凝土;容重23kN/m3; (四).设计依据
⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60—2004)
⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62—2004); (五).参考资料
⑴ 结构设计原理:叶见曙,人民交通出版社; ⑵ 桥梁工程:姚玲森,人民交通出版社; ⑶混凝土公路桥设计:
⑷桥梁计算示例丛书 《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出
版社
(5)《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版
社
(六).构造形式及截面尺寸 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,此设计中计算跨径为13m,拟定采用的梁高为1.0m,翼板宽2.0m。腹板宽
2 1
0.18m。
2. 主梁间距和主梁片数:
桥面净宽:7.0+2×2+2×0.5=12m,采用7片T型主梁标准设计,主梁间距为2.0m。 全断面7片主梁,设3道横隔梁,横隔板厚0.15m,高度取主梁高的3/4,即0.75m。路拱横坡为双向2%,由C50沥青混凝土垫层控制,断面构造形式及截面尺寸如图所示。
二 .主梁的计算
(一).主梁的荷载横向分布系数计算
1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按G—M法)
(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和ITx 求主梁界面的的重心位置ax(图2): 平均板厚:
2
h?1?9?13??11cm 12主梁截面的重心位置:
200?18)?11?5.5?100?18?50
ax?((200?18)?11?100?18?26.568cm
主梁抗弯惯矩:
I1x??200?113?200?11?(26.568?11)2?1?18?1003?18?100?(100?26.568)2122122?3486992.229(cm4)?3.487?10?2(m4)m主梁抗扭惯矩:3 IT??cibiti
i?1对于翼板:t1b?11200?0.055?0.1 查表得 c?1/3
1对于肋板:t2b?18100?0.18 由线性内插 c?0.295
2I1T?3?200?113?0.295?100?183?260777.3(cm4)?2.608?10?3(m4)
单位宽度抗弯及抗扭惯矩:
I3.487?10?2J4x?xb?200?1.744?10?4(mcm)JI2.608?10?3Txb?200?1.304?10?5Tx?(m4cm) (2)横梁的抗弯及抗扭惯矩 翼板有效宽度λ的计算,计算图3所示
l?4b?800cm横梁长度取两边主梁的轴线间距,即:c?(625?15)2?305cm
h??75cmb??15cm 3
cl?305800?0.381 查表得当 cl?0.381 时 ?c?0.531 则 ??305?0.531?162cm
162?11?11横隔梁界面重心位置a2?y: ay?2?75?15?7522?162?11?75?15?13.178cm
横隔梁抗弯惯矩:
4
1175?(2?126)?113?(2?162?11)?(13.178?5.5)2??15?753?15?75?(?13.178) 12122?8.007?10?3(m?4)Iy?横隔梁的抗扭惯矩:
3ITy?c1b1h13?c2b2h2
由h1b1?11?0.0176?0.1 , 故 c1?1/3,由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只有独立625宽扁板的一半,可取c1?1/6。
15?0.1829,查表得c2?0.291。 82133?3?34 则 ITy??6.25?0.11?0.291?0.75?0.15?2.123?10?2.123?10(m)
6h2/b2?单位长度抗弯及抗扭惯矩:
48.007?10?3Jy???1.281?10?5(m)cmb625ITy2.123?10?34JTy???0.340?10?5(m)
cmb625Iy (3) 计算抗弯参数θ和抗扭参数α
B?7?200?700cm 2BJX700417.44?10?5??1.076 则 ??4?5lJy12501.281?10 ??G(JTx?JTy)2EJXJy?0.425E(1.304?10?5?0.340?10?5)2E(17.44?10?1.281?10?5?5) 1?0.0739??0.2719
(4) 计算荷载弯矩横向分布影响线坐标
已知??1.076,查G----M图表,可得表1中的数据。 用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值如图所示。
影响系数
K0和
K1值
表1
5