1、姓名：尚 磊班級：2011級土木19班學號：20110165西南交通大學希望學院土木系二 一四年三月裝配式鋼筋混凝土T 型梁橋設(shè)計1. 基本設(shè)計資料1. 1 跨 度 和 橋 面 寬 度標準跨徑：20m（墩中心距）。計箅跨徑：19.2m。主梁全長：19.65m。橋面寬度（橋面凈空）：凈 7m（行車道）+2 1.0m（人行道）。1. 2 技 術(shù) 標 準設(shè)計荷載：公路一級，人行道和欄桿自重線密度按照單側(cè)6.5 kN m2計箅，人群荷載為3.5kN/m 2。環(huán)境標準：I 類環(huán)境。設(shè)計安全等級：二級。1.3 主 要 材 料混凝土：混凝土簡支T 形梁及橫梁采用C40 混凝土；橋面鋪裝上層采用0.03m瀝靑

2、混凝土，下層為厚0.06? 0. 13m 的 C30 混凝土 ，瀝青混凝土重度按23kN/m 3 計，混凝土重度按25kN/m 3計。鋼材：采用R235 鋼筋1. 4 構(gòu) 造 形 式 及 截 面 尺 寸 （ 見 圖 1 -1）1007001003cm厚瀝青混凝土6-13c厚 mC3混凝土 01803487.518487.51996/21-1 橋梁橫斷面和主梁縱斷面圖（單位：cm）如閣 1-1 所示，全橋共由5 片 T 形梁組成，單片T 形梁高為1.4m,寬1.8m;橋上橫坡為雙向2% .坡度由 C30混凝土橋面鋪裝控制；設(shè)有五根橫梁。2. 主梁的荷載橫向分布系數(shù)計算2. 1 跨 中 荷 栽 橫

3、 向 分 布 系 數(shù)如前所述，本例橋跨內(nèi)設(shè)右五道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：B/l = 9/19. 65=0. 458<C0. 5，故可以按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫叫分布系數(shù)2.1.1 計箅主梁的抗彎及抗扭慣性矩I 和 I t求主梁截面的重心位置x（見圖1-21）翼緣板厚按平均厚度計算，其平均板厚為1 h1 210 16 cm 13cm13140180 18 13140 18cm 41.09cmx122,x180 18 13 140 182)抗彎慣性矩I 為1313I 180 18 13 T 3.567 103m4 2.1.2 計箅抗扭修止:系數(shù)對于

4、本算例，主梁的問距相同，將主梁近似看成等截面， 則得 (180 18) 13 (41.09)13140218 1403 18 140 (41.09)24122cm4 8771607cm4對于 T 形梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計算：m3I T cibit i i1式 中bi、ti 單 個 矩 形 截 面 的 寬 度 和 高度；ci 矩形截面抗扭剛度系數(shù)，由表 3 -2 計算。2-1 主梁抗彎及抗扭慣性矩m 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。計算圖式（單位：cm ）IT的計算過程及結(jié)果見表2-1分塊名稱t i bbi i cmti cmti biciITim4翼緣板180130. 070. 33

5、330.0013182腹板127180. 140. 30360. 00224840.0035666Gl2 ITi212E ai2 I式中， G=0.4E; l =19.65mi ITi=5×0.0035666m4=0.0178332m4； a1=3.6m； a2= 1.8m；a3=0.0m； a4= 1.8m； a5= 3.6m； I i=0.08771607m4。代入上式，計算得 =0.92522.1.3 按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值15aieai2 i1522222式中， n =5,ai =2× (3.6 1.8 ) m =32.4m ;i1表示單位荷載P=

6、1 作用于 j 號梁軸上時，i 號梁軸上所受的作用。計算所得的列于表 2-2 內(nèi)。表 2-2 值計算表梁號i1i2i3i4i510.57010.38510.20.01495-0.170120.38510.29250.20.10750.015030.20.20.20.20.22.1.4 計算荷載橫向分布系數(shù)，繪制橫向分布影響線圖（見圖2-3） ，然后求橫向分布系數(shù)。根據(jù)最不利荷載位置分別進行布載，布載時，汽車荷載距人行道邊緣不小于0.5m，人2群荷載取3.5kN / m ，欄桿及人行道板每延米重取6.5kN /m，人行道板重以橫向分布系數(shù)2-3 橫向分布系數(shù)計算圖式(單位：cm)1人 =0.61

7、12，2人 =0.4057=3人0.2 2=0.4=0.6153 0.2256=0.391板=0.4079 0.0076=0.42板=0.2000+0.2000=0.43板2.2梁 端 剪 力 橫向 分 布 系 數(shù) 計 算（ 杠 桿 原 理 法 ）部 剪 力 橫 向 分 布 系 數(shù) 計 箅 圖 式 見 圖2-4汽車荷載：2-4 端 部 橫 向 分 布 系 數(shù) 計 算 圖 式尺 寸 單 位 :cm)' = 1 0.6667 0.3335 ，'1 1.00=0.50 ，1汽 22汽2人群荷載：'13汽 =12( 0.9444 0.3333) =0.63891人 =1.222

8、2, 2人 = 0.2222,3人 =03.作用效應(yīng)計算3.1永久作用效應(yīng)3.1.1永久荷載:假定橋面構(gòu)造各部分? 力平均分配給各主梁承擔?則永久荷載計箅結(jié)果見表3-1表 3-1 鋼筋混凝土T 形梁永久荷載計算表構(gòu)件名構(gòu)件尺寸/cm構(gòu)件單位長度體積/ m3重度/ KN每延米重/KNm0.46262511.56500.07253251.8132橫隔梁邊梁0.03626250.9066橋面鋪裝瀝青混凝土（厚3cm）0.054251.2420混凝土墊層（取平均厚度 9.5cm）0.171254.27505.5170欄桿及人行道部分6人行道重力按人行道板橫向分布系數(shù)分配至各梁的板重為：由于橫向分布系數(shù)

9、均相同，=0. 4，則作板 q 0.4 6.5kN m 2.6kN m,各梁的永久而后在匯總結(jié)果見表3-2表 3-2 各梁的永久荷載值梁號主梁橫隔梁欄桿及人行道橋面鋪裝層總計1 （ 5）11.5650.90662.45.51720.38862（ 4）11.5651.81322.45.51721.2952311.5651.81322.45.51721.29523.1.2 永久作用效應(yīng)計算1） 影響線面積計算見表3-3表 3-3 影響線面積計算表項目計算面積影響線面積0V121 l 12 w0 2 4 l 8l 48.26M121l1119.2 2.456)2228M141 3l3l 2l 36.

10、19wo 2 163211wo 2 l 2 19.2 9.8252） 永久作用效應(yīng)計算見表3-4表 3-4 永久作用效應(yīng)計算表梁號M 12 kN mM 14 kN mVo kNqw0qwoqw0qwoqw0qwo1（ 5）20.388648.26983.953820.388636.19737.863420.38869.825200.31802（ 4）21.295248.261027.706421.295236.19770.675321.29529.825209.2253321.29528.261027.706421.295236.19770.675321.29529.825209.22533.

11、2 可變作用效應(yīng)3.2.1 汽車荷載沖擊系數(shù)計算：結(jié)構(gòu)的沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻f有關(guān)， 故應(yīng)先計算結(jié)構(gòu)z 6.326H z3.25 1010 0.0877162 19.6521178.899其中，kg m 1178.899kg mG 0.4626 25 103mcg 9.811.5H z f 14H z，故可由下式計算汽車荷載的沖擊系數(shù)：0.1767I nf 0.0157 0.3103.2.2 公路 級均布荷載qk 、集中荷載Pk及其影響線面積計算（見表3-5） ：公路 級車到荷載按照公路 級車到而后在的0.75倍采用，均布荷載標準值qk和集中荷載標準值 Pk為q 10.5 0.75 KN m

12、7.875 KN m計算彎矩時，Pk 360 180 19.65 5 180 0.75KN m 178.95KN m計算剪力時，Pk 177.6 1.2KN 214.7KN按最不利方式布載可計算車道荷載影響線面積，計算過程見表3-5.其中V12的影響線面積1l1取半跨布載方式為最不利，w 1 l 1 19.65 2.456228表 3-5 公路級車道荷載及其影響線面積計算表項目頂點位置qk kN mPk KNwoM12L/2 處7.875177.648.26M14L/4 處7.875177.636.19v0支點處7.875213.129.825V12L/2 處7.875213.122.456可

13、變作用（人群）（每延米）q 人q人 =3.5 1KN m=3.5KN m3.2.3 可變作用彎矩效應(yīng)計算（見表3-6? 表 3-8）彎矩計算公式如下M （1）（qkwo Pkyk其中，由于只能布置兩車道，故橫向折減系數(shù)1.0計算跨中和l/4 處彎矩時，可近似認為荷載橫向分布系數(shù)沿跨長方向均勻變化，故各主梁值沿跨長方向相同。表 3-6 公路級車道荷載產(chǎn)生的彎矩計算表梁號內(nèi)力1qk (kN m)woPk kNykM (kN m)1M120.51311.3107.87548.26177.64.913846.3444M140.513136.193.684634.73242M120.456748.264

14、.875753.3141M140.456736.193.684564.96263M120.448.264.875659.7889M140.436.193.684494.8216表 3-7 人群荷載產(chǎn)生的彎矩梁號內(nèi)力q人 (kN m)woM (kN m)1M120.6112348.2688.4895M140.611236.1966.3579M120.405748.2658.73722M140.40573.36.1944.057713M120.448.2657.9120M140.438.1945.828永久作用設(shè)計與可變作用設(shè)計值的分項系數(shù)：永久荷載作用分項系數(shù)：1.2Gi汽車荷載作用分項系數(shù)：1

15、.4Q1人群荷載作用分項系數(shù)：1.4Qj基本組合公式為mn（）oSud o GiSGik Q1kSQ1k c Qj SGjki1j2式中 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本例取1.0o 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊力、離心力）的其他可變作用效應(yīng) c的組合系數(shù)，人群荷載的組合系數(shù)取為0.8.表 3-8 彎矩基本組合計算表單位（ kN m）梁號內(nèi)力永久荷載人群荷載汽車荷載彎矩荷載基本組合1M12983.953888.4895846.34442489.5120M14737.863466.3579634.73241866.96252M121027.706458.73727533.31412370.119

16、5M14770.673344.05771564.96261777.43643M121027.706457.9120659.78892238.0289M14770.673345.828494.82161681.7174橋跨方向變化的影響。通常按如下方法處理，先按跨中的由等代荷載計算跨中剪力效應(yīng)；再用支點剪力荷載橫向分布系數(shù)'并考慮支點至l/4 為直線變化來計算支點剪力效應(yīng)。1）跨中截面剪力V 1 的計算V （ 1+ ） qkwo Pkyk跨中剪力的計算結(jié)果見表3-9 和 3-10表 3-9 公路級車道荷載產(chǎn)生的跨中剪力V 1 計算表梁號內(nèi)力1qk (kN m)woPk kNyk剪力效應(yīng)/

17、kN1V 12051311.317.7852.456214.70.585.15672V 120.45671.317.7852.456214.70.575.79633V120.41.317.7852.456214.70.560.3861表 3-10 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力計算表梁號內(nèi)力q人 (kN m)wo剪力效應(yīng)/kN1V人 120.611232.4564.50332V人 120.405732.4562.98923V人 120.432.4562.94722）支點處截面剪力V o的計算支點剪力效應(yīng)橫向分項系數(shù)的取值為： 支點處為按杠桿原理法求得' 。L/43l/4 段為跨中荷載橫向分布系

18、數(shù) 支點處到l/4 及 3l/4 到另一支點段在'和 之間按照直線規(guī)律變化，如圖 3-1 、3-2 所示。梁端剪力效應(yīng)計算：汽車荷載作用及橫向分布系數(shù)取值如圖3-1 所示，計算結(jié)果如下。1 號梁：V o1 214.7.12 1.0 0.3335 7.87519.65 1119.6511119.650.51310.5131 0.33350.5132 0.3334 kN2124212241 0 7 . k8N82 號梁：V 02 214.7 1.0 0.5 7.87519.66 1119.65111 19.65.0.4567.0.5 0.4567.0.5 0.4567 kN212421224143.52kN3 號梁：V03 214.7 1.0 0.5 7.87519.6519.6519.652.0.4 0.75.0.6389 0.4 0.5 0.25.0.6389 0.4 kN172.33kN人群荷載作用及橫向分布系數(shù)沿橋跨方向取值見圖3-21 號梁：V 人1 19.65 0.6112 3.5 1 19.65 (1.2222 0.6112) 3.5 11V 01人 224121 1