桥梁工程计算书钢筋混凝土T型梁桥设计.docx
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桥梁工程计算书钢筋混凝土T型梁桥设计
钢筋混凝土T型梁桥设计计算书
1 行车道板内力计算
1.1 恒载产生的内力
以纵向1米宽的板条进行计算如图1.1所示。
图1.1 铰接悬臂板计算图示（单位：
cm）
沥青混凝土面层：
=0.02×1.0×21=0.42
C25号混凝土垫层：
=0.06×1.0×24=1.44
T形翼缘板自重：
=
合计：
g==++=0.42+1.44+3.25=5.11
每米宽板条的恒载内力：
弯距：
剪力：
1.2荷载产生的内力
按铰接板计算行车道板的有效宽度如图1.2所示）。
由<<桥规>>得=0.2m，=0.6m。
桥面铺装厚度为8cm，则有：
=+2H=0.2+2×0.08=0.36m
=+2H=0.6+2×0.08=0.76m
荷载对于悬臂板的有效分布宽度为:
=+d+2=0.36+1.4+1.90=3.66m
冲击系数采用1+=1.3，
作用为每米宽板条上的弯矩为：
作用于每米宽板条上的剪力为：
图1.2 荷载有效分布宽度图示（cm）
1.3内力组合
承载能力极限状态内力组合：
1.4 截面设计、强度验算
（HRB335钢筋：
，，C25混凝土：
）
翼缘板的高度：
h=160mm；翼缘板的宽度：
b=1000mm；假设钢筋截面重心到截面受拉边缘距离=35mm，则=125mm。
按<<公预规>>5.2.2条规定：
解得：
x=0.0224m验算
按<<公预规>>5.2.2条规定：
查有关板宽1m内钢筋截面与间距表，考虑一层钢筋为8根由规范查得可供使用的有8A14（），然后按照构造布置构造钢筋，并布置如图1.3。
图1.3 行车道板配筋图（尺寸单位：
mm）
按<<公预规>>5.2.9条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即：
按<<公预规>>5.2.10条规定：
故不需要进行斜截面抗剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋。
根据<<公预规>>9.2.5条,板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于8mm，间距不应小于200mm。
因此板内A8，间距为250mm的分布钢筋。
承载力验算：
承载能力满足要求。
2主梁内力计算
根据以上所述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得个主梁控制截面（一般取跨中、四分点和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行内力组合。
2.1恒载产生的主梁内力
2.1.1第一期恒载
主梁：
边横隔梁：
中横隔梁：
边主梁第一期恒载集度为：
中主梁第一期恒载集度为：
2.1.2第二期恒载
桥面铺装：
栏杆和人行道：
主梁的第二期恒载集度为：
2.1.3最终恒载
作用于边主梁的全部恒载集度g为：
KN/m
作用于中主梁的全部恒载集度为：
KN/m
2.1.4永久作用效应
主梁弯距和剪力计算公式：
； 。
边主梁恒载内力如下表2.1所示：
表2.1 ①号主梁和②号主梁永久作用效应
内力
界面位置x
①
②
①
②
剪力
弯矩
x=0
217.7kN
225.47kN
0
0
x=
108.8kN
112.73kN
804.1kN/m
832.84kN/m
x=
0
0
1072.1kN/m
1110.42kN/m
2.2活载产生的主梁内力
2.2.1支点截面的荷载横向分布系数
如图2.1所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线进行布载，①号、②号梁可变作用的横向分布系数可计算如下：
①号主梁活载横向分布系数
公路－II级：
人群荷载：
②号主梁活载横向分布系数
公路－II级：
人群荷载：
图2.1 支点的横向分布系数计算图示（尺寸单位：
cm）
（a）桥梁横截面；（b）①号梁横向影响线；（c）②号梁横向影响线
2.2.2跨中的荷载横向分布系数
由图2.1可知，此桥设有刚度强大的横隔梁，且承重结构的宽跨比为
故可按偏心压力法来计算横向分布系数，其步骤如下：
（1）求荷载横向分布影响线竖标
本桥各根主梁的横截面均相等，梁数n=4，梁间距2.10m，则
=
则①号主梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：
（2）绘出荷载横向分布影响线
在最不利位置布载，如图2.2，其中人行道缘石至①号主梁轴线的距离Δ为：
Δ=1.75-1.50=0.25m
图2.2 荷载横向分布系数计算图示（尺寸单位：
cm）
a）桥梁横断面；b）①号主梁横向分布影响线
荷载横向分布影响线的零点至①号梁位的距离为x,可按比例关系求得：
；解得x=4.90m
并据此计算出对应个荷载点的影响线竖标和。
（3）计算荷载横向分布系数
在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的汽车荷载作用下，总是靠近汽车荷载一侧的边主梁受载最大。
则①号梁的最不利布载受载最大。
①号梁的活载横向分布系数分别计算如下：
汽车荷载
==（++）=
人群荷载
==
求得①号主梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布至该梁的最大荷载值。
横向分布系数汇总如表2.2所示。
表2.2 荷载横向分布系数汇总
梁号
荷载位置
公路－II级
人群荷载
①边主梁
跨中
0.589
0.843
支点
0.394
1.638
梁号
荷载位置
公路－II级
人群荷载
②号主梁
跨中
0.548
0.514
支点
0.500
0
2.2.3计算活载内力
在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：
计算主梁活载弯距时，均采用统一的横向分布系数，鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变化的来计算。
求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷重集中在支点附近而考虑支撑条件的影响，按横向分布系数沿桥跨的变化曲线取值，即从支点到之间，横向分布系数用与值用直线内插法，期于区段取值。
计算跨中截面最大弯距及相应荷载位置的剪力和最大剪力及相应荷载位置的弯距采用直接加载求活载内力，计算公式为：
对于汽车荷载：
对于人群荷载：
（1）均布荷载和内力影响线面积计算如表2.3所示
表2.3 均布荷载和内力影响线面积计算
类型
截面
公路—II级
均布荷载
人群
影响线面积（或m）
影响线图示
7.875
3.5
=48.51
7.875
3.5
=2.46m
7.875
3.5
=36.38
7.875
3.5
=9.85m
（2）公路－II级集中荷载计算
计算弯距效应时：
计算剪力效应时：
（3）计算冲击系数和车道拆减系数
按<<桥规>>第4.3.1条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此先计算结构的基频，简支T梁桥的基频可采用下列公式估算：
其中：
根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：
本设计按两车道设计，不拆减，则。
（4）计算M1/2Lmax、M1/4Lmax、、。
（如表2.4所示）
表2.4 弯距和剪力计算表
截面
荷载
类型
或
（）
（）
或y
（或m）
S（或）
S
公路—
II级
7.875
179.10
1.35
0.589
48.51
303.76
1005.14
y==4.925
701.38
人群
3.5
0.843
48.51
143.13
公路—
II级
7.875
214.92
1.35
0.589
2.46
15.40
100.85
0.5
85.45
人群
3.5
0.843
2.46
7.26
公路—
II级
7.875
179.10
1.35
0.589
36.38
227.80
753.30
y==3.69
525.50
人群
3.5
0.843
36.38
107.34
公路—
II级
7.875
214.92
1.35
0.589
9.85
61.68
61.68
0
0
人群
3.5
0.843
9.85
29.06
（5）计算支点截面荷载最大剪力
号主梁横向分布影响线。
绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线如图2.3所示。
=1.0=0.833
图2.3 汽车荷载支点剪力计算图示（尺寸单位：
m）
（a）主梁纵断面图；（b）车辆荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图；（c）车辆集中荷载和均布荷载的布置；（d）支点截面剪力影响线图.
按式（2—6—6）计算汽车荷载的支点剪力为：
=194.61KN
图2.4所示为人群荷载作用下支点剪力的哈在横向分布系数沿跨畅分布图。
变化区段附加三角形重心处的影响线坐标为：
图2.4人群荷载支点剪力计算图
（a）人群荷载作用下支点剪力的荷载横向分布系数沿跨长分布图
由式（2—6—6）。
并且不考虑冲击力的影响，则人群荷载支点剪力为：
=
=26.25KN
2.3内力组合
表2.5 ①号梁跨中截面的弯矩
作用效应
M
1072.10
1005.14
143.13
表2.6 ①号梁1/4截面的弯矩
作用效应
M
804.10
753.30
107.34
表2.7 ①号梁1/2截面的剪力
作用效应
Q
0
100.85
7.26
表2.8 ①号梁支点截面的剪力
作用效应
Q
217.70
61.68
29.06
表2.9 ②号梁跨中截面的弯矩
作用效应
M
1011.46
1237.65
87.27
表2.10 ②号梁1/4截面的弯矩
作用效应
M
758.59
927.57
65.45
表2.11 ②号梁1/2截面的剪力
作用效应
Q
0
124.19
4.425
表2.12 ②号梁支点截面的剪力
作用效应
Q
205.37
75.95
17.65
2.4截面设计、强度验算
2.4.1计算截面的确定
翼缘厚度
翼缘的有效宽度为
按计算跨度
按翼缘厚度
从上述两个数值中取较小的值作为翼缘的有效宽度，因此。
2.4.2截面受力类型判别
故为第二类T型截面；
2.4.3配筋计算
=
=118.0mm<
所需受力钢筋截面面积
=
=7890mm
选用10C32，实际配置钢筋面积。
截面配筋情况如图2.5所示。
图2.5主梁配筋图
2.5裂缝宽度验算
钢筋表面形状系数，与构件形式有关的系数；
荷载长期效应影响系数；
截面配筋率
；
钢筋应力；
纵向受拉钢筋直径d=25mm；
则T形梁的裂缝宽度
=
=1.442mm<2mm裂缝宽度满足条件
2.6变形验算
2.6.1计算荷载引起的跨中弯
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