《桥梁工程》课程设计计算书

《桥梁工程》课程设计计算书

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：1g = 0.02×1.0×21= 0.42/kN m

C25号混凝土垫层：2g =0.06×1.0×24=1.44/kN m

T 形翼缘板自重：

3g =0.100.16 1.025 3.25/2

kN m +??= 合计：g=i g ∑=1g +2g +3g =0.42+1.44+3.25=5.11/kN m 每米宽板条的恒载内力： 弯距：22011 5.110.95 2.3122

AG M gl kN m =-=-??=-? 剪力：0 5.110.95 4.85AG V gl kN ==?=

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）。

1 由<<桥规>>得2a =0.2m ，2b =0.6m 。

桥面铺装厚度为8cm ，则有：

1a =2a +2H=0.2+2×0.08=0.36m

1b =2b +2H=0.6+2×0.08=0.76m

荷载对于悬臂板的有效分布宽度

为:a =1a +d+20l =0.36+1.4+1.90=3.66m

冲击系数采用1+μ=1.3，

作用为每米宽板条上的弯矩为：

01(1)/2(/4)AP M P a l b μ=-+??-

1.3140/2/3.66(0.950.76/=-??- 18.90KN m =-? 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 ）140(1) 1.324.8622 3.66

AP P V KN a μ=+=?=? 1.3 内力组合

承载能力极限状态内力组合：

1.2 1.4 1.2

2.31 1.418.9029.23j Ag Ap M M M KN m =+=-?-?=-?

1.2 1.4 1.2 4.85 1.424.8640.62j Ag Ap V V V KN =+=?+?=

1.4 截面设计、强度验算

（HRB335钢筋：335sk f MPa =，280sd f MPa =，C25混凝土：16.7,ck f MPa = 1.78,11.5, 1.23tk cd td f MPa f MPa f MPa ===）

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s a =35mm ，则0h =125mm 。

按<<公预规>>5.2.2条规定：010()2

d u c x M M f bx h γα==- 1.029.2311.51000(0.125)2x x ?=???-

解得：x=0.0224m 验算00.550.1250.0688()0.0224()h m x m ξ=?=>=

2 按<<公预规>>5.2.2条规定：sd s cd f A f bx =

211.5 1.00.0224/280920s A mm =??=

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8A 14（21231s A mm =），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：

30,00.51100.5110251000125d cu k V f bh γ--≤?=??

318.75()40.62()

j kN V kN =>=

按<<公预规>>5.2.10条规定：

330200.51100.5110 1.0 1.231000125d td V f bh γα--≤?=?????

78.41()40.62()j kN V kN =>=

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A 8，间距为250mm 的分布钢筋。

承载力验算： sd s cd f A f bx =

/()2800.001231/(11.5 1.0)0.030()sd s cd x f A f b m ==??=

010()2

d u cd x M M f bx h γα==- 3111.510 1.00.030(0.1250.030)2=????-? 25.2440.62d kN m M kN m =?<=?

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。

3 2.1 恒载产生的主梁内力

2.1.1 第一期恒载

主梁：

(1)26[0.20 1.30(0.100.16)/2(2.100.20)]2512.68/i g A kN m =?=?++?-?=∑

边横隔梁：

(2){[1.00(0.100.16)/2](2.100.20)/20.15525}/19.700.79g =-+?-???=/kN m

中横隔梁：'(2)20.79 1.58/g kN m =?=

边主梁第一期恒载集度为：1(1)(2)12.680.7913.47/g g g kN m

=+=+= 中主梁第一期恒载集度为：'2(1)(2)12.68 1.5814.26/g g g kN m =+=+=

2.1.2 第二期恒载

桥面铺装：3[0.02721(0.060.1125)/2724]/4 4.36/g KN m =??++??= 栏杆和人行道：428.54 4.27/4

g kN m =?= 主梁的第二期恒载集度为：534 4.36 4.278.63/g g g kN m

=+=+= 2.1.3 最终恒载

作用于边主梁的全部恒载集度g 为：1513.478.6322.10g g g =+=+=KN/m 作用于中主梁的全部恒载集度'

g 为：'2514.268.6322.89g g g =+=+=KN/m 2.1.4 永久作用效应 主梁弯距和剪力计算公式：()2x gx M l x =

- ； (2)2

x g Q l x =-。 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Q 弯矩M

x=0 217.7kN 225.47k

N

0 0

x=/4

l

108.8kN

112.7

3kN

804.1

kN/m

832.84k

N/m

x=/2

l0 0 1072.1kN

/m 1110.42 kN/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

m

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：

0.787

0.394

22

q

oq

m

η

===

∑

人群荷载： 1.638

or r

mη

==

②号主梁活载横向分布系数

公路－II级：

1.000

0.500

22

q

oq

m

η

===

∑人群荷载：0

or r

mη

==

4

5 图2.1 支点的横向分布系数0m 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c m

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

19.70 3.1323 2.10

L B ==>? 故可按偏心压力法来计算横向分布系数c m ，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

42222212341i i a

a a a a ==+++∑=222[(2.10 1.05) 1.05]22.05?++=2m

则①号主梁在两个边主梁处的横向影响线的竖标值为：

2

111(2.10 1.05)0.250.450.70422.05

η+==+=+= 2

141442

1

11(2.10 1.05)0.250.450.20422.05i i a a n a η=+=+=-=-=-∑

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