桥梁设计说明书解析.docx

1、桥梁设计说明书解析装配式钢筋混凝土T型梁桥设计课程设计说明书一、设计基本资料1. 桥梁横断面尺寸：净-9+21.00m。横断面布置见图1-1。2可变荷载：公路级，人群荷载2.5kN/m2，人行道+栏杆=5kN/m2。3永久荷载：桥面铺装层容重=23kN/m3。其他部分=25kN/m3。4材料：主筋采用级钢，其他用级钢，混凝土标号C40。5桥梁纵断面尺寸：标准跨径 Lb=25m，计算跨径L=24.5m，桥梁全长L=24.96m。6混凝土弹性模量 Eh=3.00104MPa。纵断面布置见图1-2。图1-1 横断面布置图（单位：cm） 图1-2 纵断面布置图（单位：cm）6.设计依据（1）公路桥涵设

2、计通用规范（JTG D60-2004）（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）二、行车道板的计算（一）恒载及其内力1.计算图示由设计资料知：La=610cm,Lb=200cm；La/Lb=610/170=3.62，所以，行车道板可以按照多跨连续单向板计算。2.等跨简支板内力计算（以纵向1m宽的板条进行计算）计算跨度： l0=170-18=152cm；l=l0+t=152+(22+10)/2=168cm170cm。弯矩及剪力计算图示见图2-1和图2-2。桥面铺装层g1=230.11.0=2.3kN/m；桥面板自重g2=251.0（0.22+0.1）/2=4kN/

3、m； 合计：g=g1 +g2 =2.3+4=6.3kN/m； 弯矩：Mog=1/8gl2 =1/86.31.682=2.22kN/m2； 剪力：Vsg=1/2gl0 =1/26.31.52=4.79kN。（二）汽车荷载产生的内力汽车后轴轴载P=140kN，车轮着地尺寸：垂直板跨a1=0.2m，平行板跨b1=0.6m， 则得荷载有效工作宽度，b=b1+2h=0.6+20.11=0.82m 荷载作用于板中央时，a=a1+2h+l/3=0.2+20.1+1.68/3=0.96md/2=0.7m,板的有效工作宽度有重叠，所以a=a1+2h+l/3+d=0.2+20.1+1.68/3+1.4=2.36m

4、2*l/3+d=2.49m图2-1 弯矩M计算图示（单位：cm）(a)剪力V计算图示（单位：cm）（b）剪力V影响线图2-2 剪力V计算图示所以，取a=2.49m。弯矩：Mop= =11.33kN/m2；剪力：荷载作用在靠近支座处时，a=a1+2h+t=0.2+20.1+(0.18+0.1)/2=0.54m；计算剪力时取a=1.09m。A1=P/2aA2=y1=1-b/(2l0)=0.733y2=1-(a-a)/(6l0)=0.939VSP= =74.92kN（三）荷载组合1.弯矩计算M0=1.2 Mog+1.4 Mop =1.21.95+1.411.33=18.21kN/m2；支点弯矩：Ms

5、= -0.7 M0 = -0.718.21=12.74kN/m2；跨中弯矩：t/h=(0.18+0.1)/(21.6)=0.08750.25；所以，Mc= +0.5 M0 =0.518.21=9.10 kN/m2；2.支点剪力计算Vs=1.2Vsg+1.4VSP =1.24.35+1.474.92=110.11kN三、荷载横向分布系数计算（一）杠杆原理法用杠杆原理法计算支点荷载作用下各梁的荷载横向分布系数。1.绘制1号梁、2号梁和3号梁的荷载横向影响线，如图3-1（b）、（b）和（d）所示。图3-1 杠杆原理法计算荷载横向分布系数（单位：cm）2.在横向影响线上在荷载沿横向最不利位置上进行布载

6、。图中，Pq、Por分别为汽车荷载轴重和每延米跨长人群荷载集度。和 分别为汽车车轮和人群荷载集度的影响线坐标。3.荷载横向分布系数计算1（6）号梁：汽车荷载 人群荷载 2（5）号梁：汽车荷载 人群荷载 3（4）号梁：汽车荷载 人群荷载 4.计算结果汇总，见表3-1表3-1 荷载横向分布系数梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1（6）支点m00.4271.4412（5）0.503（4）0.50（二）偏心压力法该桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连接刚度，且承重结构的宽跨比为B/L=10.20/24.5=0.420.5所以，可用偏心压力法计算跨中荷载作用下各梁的荷载横向分布系数mc。1.该桥各根主梁截面

7、均相等，梁数n=6，梁间距为1.7m，则 50.582.1（6）号梁计算1)计算1（6）号梁横向影响线坐标值0.381 -0.1902)绘制1（6）号梁横向影响线，见图3-2（b）。3)计算1（6）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载 =0.604人群荷载0.5863.2（5）号梁计算1)计算2（5）号梁横向影响线坐标值0.381 -0.0482)绘制2（5）号梁横向影响线，见图3-2（c）。3)计算2（5）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载 =0.0.439人群荷载0.4174.3（4）号梁计算1)计算3（4）号梁横向影响线坐标值0.238 0.0952)绘制3（4）号梁横向影响线，见图3-2（d）。

8、3)计算3（4）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载 =0.388人群荷载0.210+0.038=0.248图3-2 偏心压力法计算荷载横向分布系数（单位：cm）5.计算结果汇总，见表3-2。表3-2 荷载横向分布系数梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1（6）跨中mc0.6040.5862（5）0.4390.4173（4）0.3880.248（三）修正的偏心压力法1.T梁的细部尺寸见图3-3。2.图3-3 主梁截面尺寸（单位：cm）3.计算I和IT翼缘板的有效高度：h=(20+10)/2=15m；主梁截面重心位置：cm主梁抗弯惯矩：I 主梁抗扭惯矩：对于梁肋：t1/b1=20/185=0.108,查表得，

9、c1=0.318；对于翼缘：t2/b2=15/200=0.0750.1,查表得，c2=1/3。则有，IT = c1b1t13+c2b2t23=1/3200203+0.3185153=669000；4.计算抗扭修正系数5.1（6）号梁计算1)计算1（6）号梁横向影响线坐标值0.502 -0.1692)绘制1（6）号梁横向影响线，见图3-4（b）。3)计算1（6）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载 =0.571人群荷载0.5506.2（5）号梁计算1)计算2（5）号梁横向影响线坐标值0.362 -0.0282)绘制2（5）号梁横向影响线，见图3-4（c）。3)计算2（5）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载

10、 =0.477人群荷载0.3967.3（4）号梁计算1)计算3（4）号梁横向影响线坐标值0.232 0.1022)绘制3（4）号梁横向影响线，见图3-4（d）。3)计算3（4）号梁的荷载横向分布系数汽车荷载 =0.382人群荷载0.243+0.091=0.334图3-4 修正的偏心压力法计算荷载横向分布系数（单位：cm）8.计算结果汇总，见表3-3。表3-3 荷载横向分布系数梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1（6）跨中mc0.5710.5502（5）0.4770.3963（4）0.3820.334（四）铰接梁法1.T梁的细部尺寸见图3-5。图3-5 主梁截面尺寸（单位：cm）2.计算刚度参数 所以

11、，可以忽略值的影响，直接利用铰接板桥的计算用表，以简化铰接梁桥的计算。3.计算跨中荷载横向分布影响线计算过程见表3-4。表3-4 荷载横向分布影响线竖标计算表梁号单位荷载作用位置（i号板中心）1234561（6）0.6068227703500400100010001.007502500000000000000.71737022690250030010002（5）0.6027744024603100400110001.002505002500000000000.71732694582470220030013（4）0.6003524643724603100410001.00000250500250

12、0000000.71730252474552470220034.1（6）号梁计算1)绘制1（6）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（b）。2)计算1（6）号梁的荷载横向分布系数。汽车荷载 =0.446人群荷载0.8935.2（5）号梁计算1)绘制2（5）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（c）。2)计算2（5）号梁的荷载横向分布系数。汽车荷载 =0.493人群荷载0.1866.3（4）号梁计算1)绘制3（4）号梁荷载横向分布影响线，见图3-6（d）。2)计算3（4）号梁的荷载横向分布系数。汽车荷载 =0.519人群荷载0图3-6铰接梁法计算荷载横向分布系数（单位：cm）7.计算结果汇总，见表3

13、-5。表3-5 荷载横向分布系数梁号荷载位置汽车荷载人群荷载1（6）跨中mc0.4460.8932（5）0.4930.1863（4）0.5190(五)、G-M法1.计算几何特性（1）主梁抗扭惯矩：=25696520 主梁的比拟单宽抗弯惯矩：（2）横隔梁抗弯惯矩：每根中横隔梁的尺寸如下图3-6按前面确定的翼板的有效作用宽度，横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离，即：，查表，当时，所以，=0.671C=158图3-6 横隔梁截面尺寸求横隔梁截面重心位置： cm故横隔梁的抗弯惯矩为：横隔梁的比拟单宽抗弯惯矩为：（2）主梁和横隔梁的抗扭惯矩：对于主梁梁肋：主梁翼板的平均厚度：，查表得：c=0.308则对于横隔梁梁肋：，查表得：c=0.304所以，2、计算参数和式中，B为桥梁承重结构的办宽，即所以，3、计算各主梁横向影响线坐标已知=0.307，从附录II“G-M法”计算图表可查得影响系数K1和K2的值，如下表3.2：表