钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计计算书Word文档下载推荐.docx

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（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG–D60-2004）。

（2）《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG–D60-2004）。

二、行车道板的计算

（一）计算模式

行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算

（二）荷载及其效应

1．每延米板上的恒载g

桥面铺装：

T梁翼缘板自重：

每延米跨宽板恒载合计：

2．永久荷载产生的效应

弯矩：

剪力：

3．可变荷载产生的效应

以重车后轮作用于绞缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度及长度以及平均板厚H=0.5（8+14）=11：

顺行车方向轮压分布宽度：

垂直行车方向轮压分布宽度：

荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：

单轮时：

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2条，局部加载冲击系数：

作用于每米宽板条上的弯矩为：

单个车轮时：

取最大值：

作用于每米宽板条上的剪力为：

4．基本组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条

恒+汽：

故行车道板的设计作用效应为：

三、主梁的计算

（一）主梁的荷载横向分布系数

1．跨中弯矩横向分布系数（根据偏心受压法计算，考虑主梁抗扭刚度修正）

（1）主梁的抗弯惯矩及抗扭惯矩

平均板厚：

主梁截面的重心距顶缘距离：

T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面抗扭惯矩之和：

顶板：

，查表得

腹板：

（2）抗扭修正系数

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》3.1.6条，

（3）各主梁横向分布系数

1号主梁的横向影响线

具体见下图

1号主梁横向影响线

2号主梁的横向影响线

同理可求得3号主梁的影响线，由于结构对称，4号主梁的影响线与2号主梁影响线对称，5号主梁的影响线与1号主梁影响线对称.

2号主梁横向影响线

3号主梁横向影响线

对1、2、3号主梁进行最不利加载以求得横向分布系数，加载的位置见下图

1号主梁最不利加载

2号主梁最不利加载

3号两的横向影响线为直线，可直接计算

对于公路II级

1号主梁的横向分布系数：

2号主梁的横向分布系数：

3号主梁的横向分布系数：

对于人群

对于人行道板和栏杆

2．梁端剪力横向分布系数（根据杠杆法计算）

1号主梁加载

2号主梁加载

3号主梁加载

（二）作用效应计算

1．永久作用效应

（1）永久荷载

假定桥面构造各部分重力平均分配给主梁承担

主梁：

横隔板：

中梁：

kN∕m

边梁：

×

（1.06+1.12）×

0.8×

0.15×

25×

5÷

19.6＝0.83kN∕m

0.08×

1.8×

24=3.46kN∕m

人行道板及栏杆按照5.5kN/m来计算，根据横向分布系数分摊至各主梁的荷载为：

1号主梁：

0.4×

5.5=2.2kN∕m

2号主梁：

3号主梁：

各梁的永久荷载为：

11.4+0.83+3.46+2.2=17.89kN∕m

11.4+1.67+3.46+2.2=18.73kN∕m

（2）永久作用效应计算

1号主梁

跨中弯矩：

支点剪力：

2号主梁

3号主梁

2．可变作用效应

（1）汽车荷载冲击系数

取冲击系数

（2）可变作用产生的弯矩

a．公路II级

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定，公路II级车道荷载按照公路I级车道荷载的0.75倍采用，即均布荷载，

各主梁的跨中弯矩：

b．人群荷载

人群荷载：

c．弯矩基本组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：

永久荷载作用分项系数：

汽车荷载作用分项系数：

人群荷载作用分项系数：

结构重要性系数：

组合系数：

各主梁的弯矩基本组合：

（3）可变作用产生的跨中剪力

按照跨中的横向分布系数来计算跨中的剪力，横向分布系数沿桥跨没有变化，计算剪力时，根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条规定，集中荷载标注值需乘以1.2的系数，即

各主梁的跨中剪力：

b．人群荷载

c．跨中剪力基本组合

各主梁的跨中剪力基本组合：

（4）可变作用产生的支点剪力

计算支点剪力时荷载横向分布系数是沿桥跨变化的，支点处的横向分布系数由杠杆法求得，第一道横隔板采用跨中的横向分布系数，支点到第一道横隔板处采用线性变化。

根据前面的计算结果，公路II级和人群荷载相对应的1、2、3号主梁的横向分布系数沿跨长的变化见下图：

公路II级

人群荷载

各主梁的支点剪力：

3号主梁

c．支点剪力基本组合

各主梁的支点剪力基本组合：

（三）持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算

1.配置主筋

根据前面的弯矩基本组合可知，1号梁的跨中弯矩最大，考虑到施工方便，偏安全地一律按1号梁的弯矩进行配筋计算。

假定主梁单向配筋，钢筋净保护层为3cm，钢筋重心至底边距离，则主梁有效高度

已知1号梁跨中弯矩为2388.2kNm，根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.3条：

在这里，，，，

2388.2×

103≦11.5×

106×

[0.2（1.28-）+（1.78-0.2）×

0.11×

（1.28－）]

2－2.56－0.91=0

求解得=0.43m＞0.11m

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.3条：

选用钢筋

钢筋的重心距底缘的距离为：

实际有效高度：

配筋率验算：

＞0.2

2.持久状况截面承载能力极限状态计算

实际受压区高度：

满足规范要求

截面抗弯极限状态承载力为：

（四）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》6.4.3条，最大裂缝宽度采用下式计算：

取1号梁的弯矩进行组合，对于1号梁，永久作用产生的弯矩：

，公路II荷载产生的弯矩：

（不计冲击力），人群荷载产生的弯矩：

作用长期效应组合：

作用短期效应组合：

在这里，，，

，取

可算得裂缝的宽度为：

，

（五）持久状况正常使用极限状态下挠度验算

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》6.5.2条，刚度可按下式来计算：

在这里，

换算截面中性轴距T梁顶面的距离：

化简：

解得：

全截面（不考虑开裂）换算截面重心轴以上部分对重心轴的面积矩：

前面已计算得到全截面对重心轴的惯性矩：

全截面抗裂边缘弹性抵抗矩：

开裂弯矩：

开裂截面的惯性矩：

开裂截面的抗弯刚度：

全截面的抗弯刚度：

前面计算得到作用短期效应组合：

开裂截面等效的抗弯刚度：

根据前面的计算结果可得：

结构自重的弯矩，公路II级可变荷载：

，，跨中横向分布系数，人群荷载，跨中横向分布系数

永久作用：

可变作用：

汽车：

人群：

根据《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》6.5.3条，挠度长期增长系数

长期挠度的最大值：

需要设置预拱度：

消除结构的自重后产生的长期挠度：

四．横隔梁的内力计算

⒋⒈确定作用在横隔梁上的计算荷载：

对于跨中横隔梁的最不利荷载如图

中横隔梁的计算荷载如下：

公路-II级：

⒋⒉按偏心压力法绘制的和的影响线如下图所示：

，

，

P=1作用在1＃梁时：

=0.6×

1.5×

1.8＋0.4×

0.5×

1.8－1.5×

1.8

=－0.72

P＝1作用在5＃梁时

=（－0.2）×

1.8＋0×

1.8

=－0.54

P＝1作用在3＃梁时：

=0.2×

1.8＋0.2×

=0.72

由影响线知识可知，影响线在截面处有突变，根据和连线延伸至截面，即为值。

由此可绘出影响线如上图。

⒋⒊绘制剪力影响线

1＃主梁处右截面剪力影响线：

P=1作用于1＃梁截面的右边时

既

P=1作用于1＃梁截面的左边时

既

⒋⒋截面内力计算

将求得的计算荷载在相应的影响线上按最不利荷载位置加载。

对于汽车荷载并计入冲击系数（），则得：

=（1+0.3）136.06（1.18+0.085+0.682+0.12）=365.61kNm

剪力的计算：

＝（1+0.3）136.06

⒋⒌内力组合

基本组合：

M=0+1.4365.61-0.81.436.93=470.49kNm

Q=0+1.4241.26-0.81.49.96=326.61KN

短期组合：

M=0+0.7365.61-1.036.93=219.0kNm

Q=0+0.7241.26-1.09.96=158.92KN

长期组合：

M=0+0.4365.61-0.436.93=131.47KNm

Q=0+0.4241.26-0.49.96=92.52KN

由以上的设计结果可见，基本组合起控制作用，有了荷载内力组合值，就可以按结构设计原理对中横隔梁进行设计了。

五．支座的计算（采用板式橡胶支座）

（一）选定支座平面尺寸

选定板式橡胶支座的平面尺寸为，，使支座横桥向宽与梁肋等宽。

由此，橡胶支座的有效面积：

。

又为结构自重标准值和汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力，即183.6+184.6=368.2kN

则橡胶支座承担的应力为：

＜[]

（二）确定支座的厚度

主梁的计算温差取△T=35。

C，伸缩变形按