T梁xxx桥计算书.docx

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T梁xxx桥计算书

香河园路桥

本桥为单跨20米，预应力T梁桥，17片主梁，桩接盖梁基础

一、设计资料

1、桥面全宽

3.Om+24.Om+3.0m=30.0m

2、主梁跨径和全长

标准跨径：

Lb=20.0m（雉墙前沿之间的距离）

计算跨径：

L=19.2m（支座中心线之间的距离）

主梁全长：

L全=19.96m（主梁预制长度）

3、设计荷载

城一B,人群荷载3.8925kN/m2

4、材料

钢筋：

主筋采用HRRB335钢筋，预应力钢绞线1X7面积为15.2mm?

其他用R235钢筋；

混凝土：

主梁采用C50碎，其他采用C30碎。

5、计算方法

极限状态法

6、环境类别及安全等级

木桥施工环境为H类环境，安全等级为二级。

7、结构尺寸

如图1—1所示，全断面17片主梁，设三根横梁。

（单位：

mm）

8、设计依据

（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

（2）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD6

2004）；

（3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

（4）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）0

二、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（考虑100mm桥而混凝土铺装对主梁

的影响）。

⑴主梁抗弯及抗扭惯性矩/和IT

由CAD查询得抗弯惯性矩

7=14065631.250（cm1）

主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩及翼板：

bi=180（cm）t2=26（cm）

In=C1义瓦xf；=0.303x180x263=958595.04（cm1）

IT2=C2xZ?

2xr23=0.189x50x353=405168.75（cm1）

ITi=C3x&x/33=0.2725X69x2O3=150420（cm1）

IT=ZGxt：

=/71+IT1+IT3=958595.04+405168.75+150420=1514183.79

（cm5）

利用CAD计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得:

/.,=10359133.500（cm1）Z,=Iv//,=10359133.5/960=10790.76（cm3）

⑶求B,Y

计算丫值：

该桥的计算跨径为：

/=1920（cm）&=180cm

广以也y=^xlx14065631,^0J8O2

4G/r/4x0.4x1514183.791920

计算B值：

主梁之间桥面板净跨度的一半：

4=80（cm）

"万%/J/x14065631.25x8（）3

[3=；=：

=U.0010

3/4/13xl9204x10790.76

（4）计算荷载弯矩横向分布影响线坐标

通过计算比较布置三个车道时，为最不利荷载布置，布置如图2-1

所示（单位：

mm）o

多秀.母尸4

（图2-1）

（5）各梁横向分布系数计算如下：

（三列车）

叫4=工小军XO,8=1（0.18+0.161+0.147+0.128+0.114+0.095）x0.8=0.3322

mlf.='£74x0.8=1（0.165+0.148+0.136+0.12+0.107+0.09l）x0.8=0.306822

%=N7乍x0.8=-（0.15+0.136+0.125+0.111+0.1+0.086）x0.8=0.283222

%X0.8」（0.135+0.123+0.114+0.102+0.094+0.082）x0.8=0.26

22

gx0.8=1（0.12+0.11+0.103+0.094+0.087+0.077）x0.8=0.2364

22

〃〃■Z矽X0.8=1（0.104+0.097+0.092+0.085+0.08+0.072）x0.8=0.21222

/w74=_LZ3x0.8=1（0.089+0.084+0.081+0.076+0.073+0.068）x0.8=0.188422

叫-=1Z7，：

x0.8=L（0.074+0.072+0.07+0.067+0.066+0,063）x0.8=0.164822

"5x0.8=-（0.059+0.059+0.059+0.059+0.059+0.059）x0.8=0.141622

m..=0.201ymlk=0.183，〃、人=0.166，=0.148,〃八人=0.13,

l人2A3A4AjA

"%人=0.112+0.005=0.117,%人=0.094+0.032=0.126,

恨人=0.077+0.041=0.118,〃%人=0.059+0.059=0.118

（二）作用效应计算（对1号梁进行计算）

1、永久作用效应

（1）永久荷载

假定桥面铺装构造各部分重力平均分配给主梁承担，计算见表2-1

对上部结构各个部分分别计算，并列入下表；

构件名称

构件简图尺寸

（尺寸单位：

mm）

构件体积及算式（m3）

重度（kN/m3）

重力（kN）

主梁

1—

JL«_/\

・11U1

1学科我币

.

•

•q

--

一

•

[0,717X1.58+（0.717+0.523）/2X3.8+0.523X4.6）]X2=11.789

26

306.5

钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算

表2-1

]:

:

J尸二、]

横隔梁

（边梁-中梁）

-

L

ft

-V

•••

・1

§

（0.596X0.25X2+0.693X

0.25）X2=0.9425

26

24.505

•1»11

照过从读

।60（]।

现浇翼板

IfL

0.6X0.16X19.96=1.916

26

49.82

桥而铺装

1S>X-LWX

沥青碎：

0.08X24X

19.96=38.323

24

919.752

i11gr

C40碎:

0.1X30X

19.96=59.88

26

1556.88

—1

人行道（单侧）

c

1«lme

1

地袱：

0.171X19.96=3.413缘石：

0.0495X19.96=0.988陶粒碎:

0.864X19.96=17.2钢栏杆：

0.066

26

25

18

78.5

88.738

24.7

309.6

5.18

、・一

11.——r-

*J

FT~,

-1

方

（2）主梁计算按叠合梁进行计算（叠合截面如下图）

除叠合截而外的二期荷载计算如下:

上部二期荷载总重为：

24.505X16+919.752+

（88.738+24.7+309.6+5.18）X2=2168.268（kN）

单片梁所受到的二期荷载每沿米重为：

4二期二2168.268+17+19.96=6.4（kN/m）

（3）永久作用效应计算

项目作用

（kN

M1/4（kN•m）

。

门（kN）

。

。

（kN）

主梁

652.22

493.1

0

146.06

叠合截而

330.15

246.2

0

68.89

二期荷载

294.43

219.5

0

61.44

总恒荷载

1276.8

958.8

0

276.39

表2-2

通过midas计算，列出永久作用效应表（如表2-2）永久作用效应计算表

2、可变作用效应

（1）汽车荷载冲击系数

简支梁的自振频率为:

车道荷载的冲击系数：

+就7=熹/.刈6车辆荷载的冲击系数:

〃=0.6686-0.30321og/=0.6686-0.30321og19.2=0.2795

/一简支梁的计算跨径

（2）城一B,计算弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值心=19.0kN/〃z；计算剪力时，均布荷载标准值”=25.0AN/〃?

，所加集中荷载尸采用130kNo

（3）人群荷载

20—20-27.

刃=4.5x=4.5x-——-=3.8925kN/m2

2020

%、=3.8925x2.7=\0.5\kN/m

通过midas计算，列出可变作用效应表（如表2-3）

可变作用效应表表2-3

项目作用

M/2

Mi/4（kN•m）

ei/2（kN）

0U（kN）

（kN•m）

汽车荷载

494.14

366.24

0

146.06

汽车记冲击系数

593.8

246.2

0

68.89

人群荷载

294.43

219.5,

0

61.44

3、主梁作用效应组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6~4.1.8条规定，根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：

短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2-4

主梁作用效应组合表2-4

序号

荷载类别

跨中截而

四分点截而

支点

%ax

Vmax

“max

（kN>m）

（kN）

（kN*m）

（kN）

（kN）

（1）

第一期永久作用（主梁）

652.22

0

493.1

146.06

（2）

第二期永久作用（登合+二期）

624.58

0

465.7

130.33

（3）

汽车（城-B）记入冲击系数

593.8

246.2

68.89

（4）

人群作用

294.43

219.5

61.44

（5）

标准组合

二

（1）+

（2）+（3）+（4）

2165.03

1424.5

（6）

极限组合

=[

（1）+

（2）1X1.2+（3）X

1.4+（4）XI.12

2693.24

（7）

短期组合

=

（1）+

（2）+（3）-M.2016X0.7+（4）

1917.15

（三）预应力钢束的估算及其布置

1、根据经验钢束的布置图式如下图:

（1）跨中截面及锚固端截面的钢束位置（如下图）（单位：

mm）

RX器:

£济庄|

（2）预应力钢束在竖直平面上的布置形式如下图:

半预应力钢束图

（四）计算主梁截面几何特性

根据已钢束配置的位置计算净截而和换算截而的几何特性

计算结果见表4-1

跨中翼缘全宽截而面积和惯性矩计算表表4-1

截而

分块名称

分块面积4（cm-）

分块而积重心至上缘

距离

（cm）

分块而积对上缘静矩

S/

（cm3）

全截而重心到上缘距

离X

（cm）

分块面积的自身惯

性矩〃

（cm'）

出=义（cm）

1p=A（cm1）

+2X

（cm1）

净

毛

52300

截而

截而

□管道截而

2

（四）主梁截面承载力与应力验算

预应力混凝土梁从预加力开始到受荷破坏，需经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏等四个受力阶段，为保证主梁受力可靠并予以控制，应对控制截面进行各个阶段的验算。

在以下内容中，先进行持久状态承载能力极限状态承载力验算，在分别验算持久状态抗裂验算和应力验算，最后进行短暂状态构件的截面应力验算。

对于抗裂验算，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》根据公路简支标准设计的经验，对于全预应力梁在使用阶段短期效应组合作用下，只要截面不出现拉应力就可满足。

1、持久状态承载能力极限状态承载力验算

在承载能力极限状态下，对主梁正截面承载力验算。

（1）确定混凝土受压区高度

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.3条规定,对于带承缘板的T形截面：

当力"〃《心”，也成立时，中性轴在翼缘板内，否则在腹板内。

左边二=1302x139x164-1000=2895.65（^7）

右边二fed＞力,=24.4x1200x160+1000=4684.8（kN）

左边〈右边，即中性轴在翼缘板内。

设中性轴到截而上缘距离为X,贝IJ:

=98.9（加）

三、桥台盖梁计算

（一）计算上部恒载

1、根据表2-1,可得上部恒载总重为:

G恒=306.5X17+24.505X16+49.82X16+919.752+1556.88+

（88.738+24.7+309.6+5.18）X2=9732.768（kN）

则可得单片梁上部恒载作用下单端支反力为:

R=G।恒+17+2=9732.768-17-2=286.258（kN）

上部恒载在盖梁上布置形式和作用如下图：

（单位：

mm）

卜卜rF火LF泞阿蚱EfFPF,卬"""浓Ff黄蚱

JsMI2iI皿i-ibOl*I-

盖梁单元划分截而编号图

恒荷载计算列入下表得：

表3-1

截面号

剪力-z（kN）

弯矩-y（kN•m）

6

-447.51

-697.64

11

-61.15

67.01

16

-575.92

-334.62

21

96.69

235.8

26

-529.49

-445.94

31

143.13

237.39

（二）活荷载计算

1、城一B车辆荷载计算

车辆荷载在梁产生的支反力计算

R；、=25x19.2+2+130=370（kN）表3-2

截面号

剪力max（kN）

弯矩max（kN•m）

未记冲击系数

记冲击系数

未记冲击系数

记冲击系数

6

-193.945

-233.044

0

0

11

-94.877

-114.0

225.308

270.73

16

-186.57

-224.18

-251.256

-301.91

21

125.11

150.33

176.101

211.6

26

-181.03

-217.53

-228.67

-274.77

31

99.89

120.03

232.84

279.78

2、人群荷载计算

人群荷载在梁端产生支反力区人=10.51x19.2+2=100.9/N）各梁端受到的人群支反力计算如下：

Rg=Rj=100.9x0.201=20.281（AN）

Rc=R

Rlr3=R、x%人=100.9x0.166=16.75（^）

Rg=R）、x〃?

4人=100.9x0.148=14.93（^）

Rlr5=Rjx〃?

5人=100.9x0.13=13・12（ZN）

%=R,、x人=100.9x0.117=11.8（^）

Rlrl=R）、xm?

人=100.9x0.126=12.1（kN）

r>8=R）x人=100.9x0.118=11.9（^）

Rlr9=R、x人=100.9x0.118=11.9（攵N）

人群荷载作用效应计算如表3-3表3-3

截面号

剪力max（kN）

弯矩max（kN•m）

6

-2L55

-40.38

11

-4.8

0.1

16

-20.99

-10.43

21

4.08

8.45

26

T8.58

-15.97

31

5.95

7.85

（三）荷载组合（极限承载能力荷载组合）

也=恒载X1.2+汽车X1.4+人群xl.12（荷载组合时记入冲击系数）

荷载组合结果见表3-4

表3-4

截面号

剪力max（kN）

弯矩max（kN•m）

6

-887.41

-882.394

11

-238.356

459.546

16

-1028.46

-835.9

21

331.0596

588.664

26

-960.74

-937.692

31

346.462

685.352

（四）盖梁配筋计算

6、盖梁截面配筋计算

只计算荷载组合值最大的截而26号截面

碎：

C30,工厂13.8mpa；钢筋:

HRB335,/id=280mpa,h=l100mm

%二h-55=1100-55=1045mm,b=1400mm,MA=937.692kN•m

xI

九“dK-Q70MdUsZ,z=（0.75-0.05-）（/io-O.5x）

2h

（1）盖梁跨中计算

1.0X937.692x106<13.8x1400x（1045--）fx=47.525mm

529

Z=（0.75+0.05音）（1045-0.5x61.7）=1004.42〃〃〃

九1町l.Ox1037.76xlO6…八、

A>>=3690〃〃〃-

fsdZ280x1004.42

实际配筋为两排筋：

外排：

1122（4181.1mm2）,内排920（2827.8mm2）

（2）盖梁支点计算

l.Ox481.0xl06<13.8x1200x（1045--）fx=28.18mm

2

5?

9

Z=（0.75+0.05^—）（1045-0.5x28.18）=1021.07/h/h

1.1

>1.0x481.03xl06

280x1021.07

实际配筋为两排筋：

外排：

1122（4181.1mm2）,内排920（2827.8mm2）

（注：

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）