横向框架计算简图

申庄立交

申庄立交15.75m宽箱梁横向计算

计算： 复核： 日期：

1、结构体系

桥面板长边和短边之比大于2，所以按以短边为跨径的单向板计算。桥面板宽为15.75m，计算选取纵向1m宽横向框架为计算模型。结构所受荷载有，自重，二期恒载；活载：1.3倍公路-I级；附加力：1、日照模式；2、寒潮模式。

结构计算模式如下图

2、计算参数

Ⅰ、材料信息

混凝土 C50 fck=32.4 MPa ftk =2.65 MPa

Ec=3.45×104 MPa 容重：26.5 KN/m3

Ⅱ、计算荷载

结构自重：由程序自动计入。

二期恒载：1、 桥面铺装（8cm砼+9cm沥青）

0.08×25+0.1×24=4.16 kN/m 2、 每侧防撞护栏8.25kN

活载：车辆荷载

冲击系数 1+μ＝1.3 (悬臂) 1+μ＝1.45 (跨中)

中后车轮着地宽度 a2=0.2m b2=0.6m 1) 单个车轮P作用于悬臂板

P有效分布宽度

a=a2+2H+2c=0.2+2×0.17+2×(x+0.3+0.17)=1.48+2x m 2) 单个车轮P作用于顶板跨中

P有效分布宽度

a=a2+2H+L/3=

第三节 框架结构的计算简图

4.3.1 梁、柱截面尺寸

框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。 1、梁截面尺寸确定

2、柱截面尺寸

柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即

框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。 3、梁截面惯性矩

在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚

的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：

4.3.2 框架结构的计算简图 1、计算单元

框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。

就承受竖向荷载而言，当横向

结构布置及计算简图

第２章 结构布置及计算简图

2.1 结构选型和布置

2.1.1 结构选型

根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2.1.2 结构布置

根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。

2.1.3 初步截面尺寸

本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处某省某市，抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50001-2001）6.1.2知，本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为100mm，各层梁板及三、四、五层柱的混凝土强度等级均为C25，一、二层柱及基础的混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB335，其余钢筋采用HPB235。根据建筑平面确定结构平面布置图如图2-1。

图2-1 结构平面布置图

6

结构布置及计算简图

框架柱的最大承载力范围：5.1m?5.25m 2.1.3.1 柱截面尺寸估算：

柱的截面尺寸估算公式:N??AGn

Ac?N

大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大钢管脚手架的计算参照《建筑施

工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为16.8米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为48×3.0，

连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设3层。

悬挑水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，

建筑物内锚固段长度3.00米。

悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.45m。拉杆

采用钢管100.0×10.0mm。

一、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和

变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m

风荷载计算参考示例

在横向风荷载计算中，通常只取一榀框架进行计算，所以取轴横向框架进行计算。在此计算中，地面粗糙类型为B类，基本风压为0.35kN/m2。 1. 风荷载标准值的计算

风荷载标准值计算公式:Wk=βzμsμzw0 2. 确定各系数的值

因结构高度H=27.5m<30m,高宽比H/B=27.5/17.6＞1.5,则风振系数 由公式?z?1??z???z计算确定。

结构的基本周期T＝0.08n＝0.08×7＝0.56s,w0T2=0.11kNs2/m3, 查表，由内插法得，脉动增大系数ξ=1.24,脉动影响系数ν=0.47, 基本振型z高度处振型系数φz=z/H, 风压高度变化系数μz可根据各搂层标高处的高度Hi,查表由内插法得到μz值，具体结果见表1。整体结构近似为矩形，H/B=27.5/17.6=1.5625＜4，取μs=1.3. 3. 计算各楼层标高处的风荷载q (z)

基本风压为w0=0.35kN/m2,图中 轴横向框架梁,其负载宽度为3.9米。由式可算得沿房屋高度的风荷载标准值: q(z)=3.9×0.35×βz×μs×μz

根据各楼层高度Hi,查得μz代入上式可得各楼层标高处q(z)见表5-9,其中q1(z)为迎风面，μs=0.8，q2(z)为背风面，μs=-0.5。

表1 风荷载标准值计算

层 Hi μz φz βz q

横向分布系数的示例计算

一座五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥的主梁和横隔梁截面如图，计算跨径L=19.5m，主梁翼缘板刚性连接。求各主梁对于车辆荷载和人群荷载的分布系数？

杠杆原理法：

解：1绘制1、2、3号梁的荷载横向影响线如图所示

2再根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。 如图所示： 对于1号梁： 车辆荷载：mcq?沥青混凝土厚2cmC25混凝土垫层6-12cm11???2?0.967?0.484 212345人群荷载：mcr??r?1.417 对于2号梁： 车辆荷载：mcq?1.41710.9671号梁人群荷载：mcr??r?0.417 对于3号梁： 车辆荷载：mcq?0.41711???2?1?0.5 22号梁11???2?1?0.5 2113号梁人群荷载：mcr??r?0

4、5号梁与2、1号梁对称，故荷载的横向分布系数相同。

偏心压力法

（一）假设：荷载位于1号梁 1长宽比为lb?19.5?2.6?2，故可按偏心压

5?1.5力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc。 本桥的各根主梁的横截面积均相等，梁数为5，梁的间距为1.5m，则：

0.6330.6000.5

2015年大学生创新训练计划项目申请书

桥梁博士第二次上机作业

横向分布系数的计算

组 长： 学 院： 年级专业： 指导教师： 组 员： 完成日期：

1

桥梁博士第二次上机作业

一、作业组成

实例一、“杠杆法”求横向分布系数

第二次作业组成 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数 二、作业合作完成情况

本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下：

张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。

孙 皓完成实例四（实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。

三、上机作业内容

1、任务分析与截面特性计算

本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行，首先对图纸进行分

2

2015年大学生创新训练计划项目申请书

桥梁博士第二次上机作业

横向分布系数的计算

组 长： 学 院： 年级专业： 指导教师： 组 员： 完成日期：

1

桥梁博士第二次上机作业

一、作业组成

实例一、“杠杆法”求横向分布系数

第二次作业组成 实例二、“刚性横梁法”求横向分布系数 实例三、“刚接板梁法”求横向分布系数 实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数 二、作业合作完成情况

本次作业由3组组员共同完成，任务分配情况如下：

张元松完成实例一（“杠杆法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 郑 宇完成实例二（“刚性横梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。 计时雨完成实例三（“刚接板梁法”求横向分布系数），并对计算过程进行截图。

孙 皓完成实例四（实例四、“铰接板梁法”求横向分布系数），对计算过程进行截图，并进行本次实验报告的撰写任务。

三、上机作业内容

1、任务分析与截面特性计算

本次作业结合老师所给的双向四车道的高速公路分离式路基桥的设计图进行，首先对图纸进行分

2

TA1 施工组织设计（方案）报审表

工程项目名称：改建铁路漯河至阜阳段增建二线工程 施工标段：II监理标段： 编号： 致 武汉铁道监理有限责任公司漯阜监理站 ： 我单位根据施工合同的有关规定已编制完成 框架涵模板 工程的设计计算书，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。 附：模板设计计算书` 承包单位（章） 项目经理 日 期 专业监理工程师意见： 专业监理工程师 日 期 总监理工程师意见：

桥梁

第三节混凝土简支梁桥的设计计算一、概述二、行车道板的计算三、荷载横向分布的计算四、主梁计算

2010年5月13日

《桥梁工程概论》第五章

桥梁

一、概述

,材料

简支梁设计计算项目： -主梁 -横隔梁 -桥面板 -支座对钢筋混凝土结构，配筋

耐久性2010年5月13日《桥梁工程概论》第五章

一般设计流程2

桥梁

二、行车道板的计算1、活载在板上的分布 (1)公路车辆活载 轮压作为分布荷载 接触面看作是 a1×b1的矩形面积 荷载在铺装层内的扩散假定呈45°角 沿纵向 a2= a1+ 2h 着地宽度

铺装层厚度

着地长度

沿横向 b2= b1+ 2h 2010年5月13日

局部分布荷载集度：

P p= 2a2b23

P——车辆最大轴重；中、后轮着地宽度及长度：b1×a1=0.6×0.2m《桥梁工程概论》第五章

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汽车轮胎

2010年5月13日

《桥梁工程概论》第五章

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(2)铁路列车活载 活载取特种活载计算 横向：自枕木底面向下按45°角扩散；纵向：分布长度为1.2m 2 分布面积：ω= 1.2× 3.14= 3.77 m 活载集度：q= (1+μ ) 250= 66.4(1+μ )(kN/ m 2 ) 3.77