35米T梁设计课程设计文档格式.docx

1、标准跨径： Lb=35m 主梁长度： L 全=34.96m 计算跨径： L=34.50m2设计标准：1） 设计作用：公路 I 级 、人群作用 3.5kN/m22） 桥上净空：净 12+2 1.5m=15m3材料： 混凝土：梁采用 C50；盖梁采用 C30；柱采用 C25； 基桩、承台及台身采用 C25钢筋混凝土容重均采用 25kN/m。4. 施工工艺 后张法部分预应力施工，采用内径 70mm外径 77 mm的预埋波纹管和夹片锚 具。预应力钢筋采用公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTC D62 2004）的 s15.2 钢绞线， fpk 1860Mpa 。5. 设计依据及参考资料 公

2、路工程技术标准 （JTG B01-2003） 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 公路桥涵设计手册基本资料、梁桥 （ 上）结构设计原理桥梁工程结构力学1.桥型：装配式钢筋混凝土简支型梁桥2.主梁布置：主梁间距 : 2.22m 翼板宽： 2.18m 主梁片数 :6 片梁肋宽： 0.18m 梁高： 2m 主梁横断面尺寸图 1-1 主梁横截面尺寸（单位： mm）主梁横向布置图 1-2 主梁横截面布置（单位：mm）主梁纵断面布置图 1-3 主梁纵截面尺寸（单位： mm ）主梁内力计算 （G-M 法） ：跨中作用弯矩

3、横向分布系数计算 （ G-M 法）2.1几何特性计算主梁抗弯刚矩计算： 求主梁截面形心位置 ax则：16 200 45 35 18 50 6.8ax（220 18） 16 （200 45）18 50 35 103414560 10 cm 横隔梁比拟单宽板抗弯惯矩3417129 cm 4 /cm850对于主梁梁肋如图 2-2 所示（翼板之间先浇 2cm混泥土看成刚性连接）t1 16 0.727 b1 220t 2 18 0.127 t3 41.8 0.836b2 142.2 b3 50查表得：c11/ 3,c20.306 , c3 0.165由b it i 3Itcii13 3 31/3 220

4、 160.306 142.2 18 0.165 50 41.81156.678 10 cm 对于横隔梁梁肋：t /b 14 /（165 16） 0.094查表得 C=1/3 则：3 3 4 Ity 1/3 （165 16） 14 136.285 10 cm 可得：Jty Jtx 1 / 3h1 1/ bItx 1 / aIty163/3 1156678 /220 136285 / 8506783.3cm4 /cm2. 计算参数 和得 0.05174则 0.05174 0.22752.3计算两个主横隔梁影响线纵坐标值图 2-3 梁位关系图（单位 :cm ）由题可知 0.265可从“ G-M”法附

5、表查得影响线系数和 K0值如表 2-1：表 2-1 梁各截面影响线系数系 数梁位作用位置校核B3B/4B/2-B/4-B/2-3B/4-BK10.970.991.01.031.048.05B/41.061.051.090.980.950.910.897.991.211.171.121.070.960.880.790.757.971.331.231.020.930.830.808.071.531.340.850.770.710.648.00K01.081.157.981.681.561.180.860.420.217.952.082.181.781.400.690.29-0.15-0.523.3

6、02.742.130.40-0.63-1.168.094.23.31.981.710.870.19-0.54-0.137.91对于 1号梁： K= K 3/4B+（ K B K 3/4B） 55/165=0.33KB+0.67K3/4B对于 2 号梁：=K1/2B对于 3号梁：K=K0+（K1/4K 0） 110/165=0.33K0+0.67K1/4B现将 1、 2、 3 号梁的横向影响线系数坐标值列表计算如下表 2-2 所示：表 2-2 梁的横向影响线系数坐标值梁 号算式K 1=0.33K 1B+0.67 K13/4B1.461.300.81K 0=0.33K 0B+0.67K 03/4B

7、3.903.122.031.660.26-0.41-0.9711-K-2.44-1.81-0.85-0.610.060.621.221.85（K 1-K 0）-0.55-0.19-0.140.010.140.280.390 （K1-K0）3.352.701.841.520.92-0.57-0.7414 K /60.560.450.310.250.150.07-0.02-0.10-0.12K 1=K1B/ 21.00K 0=K0B/2-0.87-1.01-0.66-0.330.000.590.941.272-0.20-0.23-0.080.131.881.951.631.3221 K /60.3

8、30.270.220.17-0.04K 1=0.67K 1B/4 +0.33 K101.01K 0=0.67K 0B/4 +0.33K 001.411.350.760.58-0.38-0.32-0.170.350.50-0.09-0.07-0.030.050.080.111.190.660.5331 K /60.200.160.092.4计算各梁的横向分布系数首先用上表中的作用的影响线坐标值绘制横向影响线图如图 2-4 所示（圆圈中带小圆点的坐标是表列各作用点的数值）在影响线上按照最不利位置布置作用 得到相应的影响线坐标值求得的主梁的作用横向分布系数：对于 3 号梁：车辆作用：mcq 1/ 2

9、（0.483 0.334 0.2710.179 0.114 0.026） 0.704 人群作用：mcr r 0.558mcq 1/ 2（0.324 0.28 0.239 0.1880.153 0.104） 0.644人群作用：m cr r 0.305图 2-4 荷载横向影响线系数算（单位： cm）对于 1 号梁： 人群作用：m cr r 0.224mcq 1/ 2（0.208 0.201 0.195 0.179 0.165 0.146） 0.548三、 梁端剪力横向分布系数计算（杠杆原理法）3.1绘制 1、2、3 号梁的作用横向分布系数如图 3-1 所示图 3-1 杠杆原理法计算个主梁横向分布

10、系数车辆作用 m oq 0.5 q 0.5（1 0.182 ） 0.591 人群作用： mor r 1.909 moq 0.5 q 0.5（1 0.409 ） 0.705 人群作用： mor r 0 moq 0.5 q 0.5（1 0.182 0.409 ） 0.796恒载内力计算（如图 3-2 所示）恒载集度：对于主梁g1 （2.0 0.45） 0.18 （0.18 0.50） 0.1 0.5 0.35 （0.10 0.22）（2.2 0.18） 25 20.28KN /m横隔梁：对于边主梁1.65 （0.10 0.22）/ 2 （1.6 0.18） / 2 （0.14 0.16） / 2

11、5 2.5g2 0.5734.5对于中主梁：g2 2 0.57 1.14kN /m桥面铺装层：（ 6cm沥青混凝土、 10cmC30混凝土垫层）g2 0.06 2.3 0.1 2.4 3.78kN / m栏杆和人行道取 5KN/mg2 5 2/5 2.0kN /m则作用于边主梁的全部恒载 g 为：g gi 20.424 0.57 3.78 2.0 26.774kN / m则作用于主梁的全部恒载 g 为：g gi 20.424 1.14 3.78 2.0 27.344kN / m图 3-2 主梁横截面（单位：3.2恒载内力计算计算边主梁的弯矩和剪力（如图 3-3 所示）Qx gL gx g2 （

12、L 2x）图 3-3 恒载计算简图计算结果列如下表（永久作用）表 3-1 1 号梁内力计算结果内力 位置 x剪力 Q（ KN）弯矩 M（ KN.m）X=0461.85KNX=L/4230.93KN2987.6KN.mX=L/23983.47KN.m表 3-2 2 号梁内力计算结果471.68KN235.84KN3051.21KN4068.27KN表 3-3 3 号梁内力计算结果3.3活载内力计算1. 由以上作用横向分布系数汇总如下表：表 3-4 活载内力值梁号公路一级人群作用跨中 mc0.7040.558L/4mc支点 mo0.5911.9090.6440.3050.7050.5480.224

13、0.7963.4 计算公路一级车辆作用的跨中弯矩：EIc简支梁的基频 f 1 22l 2 mcL=34.5m10 2 3 4 4E 3.25 1010N /m2 Ic 13787.792 103cm4 0.1 778c7m4G 26.774 3 2 2 mc 2.729 103 NS2 /m2g 9.81由此可得f EIc 3.14 3.25 1010 0.13787f 2l 2 mc 2 34.52 2.729 1031.69HZ依据公桥规（ JTG.D60-2004）中规定，当 1.5HZf 14HZ时0.1767 L n1.67 - 0.0157 1.077双车道不折减34.5 5qk

14、10.5KN / mpk 180（1 ） 298KN / m50 52 2 21/8L2 34.52 /8 148.78m2y L /4 8.625可得1 M 2 q （1 ） mcq（qk pk y）1.077 1 0.714 （10.5 148 .78 298 8.625 ） 3133 .25KN / m3.5计算人群作用跨中弯矩M 21 r mcr pr 0.558 3.5 148.78 290.57kN /m3.6计算跨中截面车道活载最大剪力mcq 计由于跨中剪力影响线坐标位于跨中部分故用全跨统一得横向分布系数 算w 0.5 0.5 34.5 0.5 4.312计算跨中截面人群作用最大

15、剪力Q1/2 r mcr pr 0.558 3.5 4.3125 8.422kN计算支点截面车道作用最大剪力作作用横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力图 3-3图 3-3 横向分布系数沿桥跨方向的变化图形和支点剪力图对应于支点剪力影响线的作用分布如图 3-3 所示0.5 1 34.5 17.25QA （1 ） mc（qk 1.2 pk y） QA1.077 1 0.704（10.5 17.25 1.2 298 1） QA 408.466kN QAy 34.5 1/3 8.75 0.915,且m0 mc附加 作用重心出的影响线坐标位QA （1 ） a/2（m0 - mc）qk y （m0

16、mc） 1.2 pk y1.077 1 8.75/ 2（0.591 0.704） 10.5 0.915 （0.591 0.704） 1.2 298 1 48.64kN故公路一级荷载的支点剪力为Qa 408.466 48.64 359.83kN3.7计算支点截面人群荷载最大剪力 人群荷载的横向分布系数如上图 3-3 所示 则：Q （1 ） mc （qk 1.2 pk y） QQ （1 ） a/2（m0 mc）qk y （m0 mc） 1.2 yQor mc pr a/2（mo - mc）pr y0.558 3.5 17.25 1/ 2 8.75（1.909 0.558） 0.915 40 .0k

17、N表 3-5 荷载影响线计算图荷载位置计算图例影响线面积 0Y值M 1/211l l 148.780= 4 2L/4=8.625M 1/431l l 111.590 =16 23/16L=6.473 /16Q1/2l 1 14.312220.5Q1/43l 3 19.703442Q0l 17.250=2由表 3-5 可得 1、 2 、3 号梁计算结果如下表：表 3-6 可变作用 L/4 处弯矩、剪力表车道荷载 M值人群荷载 M值2350.23217.932145.93119.121826.0487.48车道荷载 Q值人群荷载 Q 值280.6018.95256.2110.36218.027.6

18、1表 3-7 可变作用 L/2 弯矩、剪力表3133.25KN.m290.57KN.m2866.21KN.m158.82KN.m2438.95KN.m116.64KN.m169.9KN8.422KN155.42KN4.603KN132.25KN3.381KN表 3-8 可变作用支点截面剪力表：QAy支点车道 QA值支点人群 Qor 值17.25-48.64KN0.915359.826KN40.0KN26.255KN399.908KN17.19KN106.74KN424.693KN12.63KN四、 主梁内力组合及弯矩包络图基本荷载组合：按桥规 416 条规定，永久作用设计值效应与可变作用 设计

19、值效应的分项系数为：表 4-1 弯矩组合效应值永久荷载 M人群荷载 M汽车 M组合效应值L/23983.47290.573133.259573.51KN.mL/42987.67180.544068.27158.822866.219116.96KN.m3051.216832.52116.642438.958522.75KN.m6340.38表 4-2 剪力组合效应值永久荷载 Q人群荷载 Q汽车 Q8.422169.9249.65KN230.93696.486461.8540.0359.8261113.98KN4.603155.42224.03KN235.84656.21471.6817.19399.9081149.95KN3.381132.25189.88KN235.8598.8412.63424.6931178.27KN由上表荷载基本组合效应值可绘 1、2、3 梁的弯矩和剪力包络图如图 4-1：