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文檔簡介
1、武昌理工學院學士學位畢業設計 PAGE 2 PAGE 48鞍第疤1瓣章 襖設計資料及構般造布置哀1.1爸設計資料般(1)設計荷挨載柏(表1.1)半標準跨徑敗汽車荷載隘人群荷載邦上部結構混凝吧土敗24笆2稗3.25癌C40巴(挨2昂)環境標準:拌I柏類環境耙。跋(癌3板)設計安全等捌級:二級。愛(矮4版)主梁跨徑:礙標準跨徑艾,澳計算跨徑伴,百橋全長巴(背5稗)皚橋面凈空(橋搬面寬度):凈扳人行道。擺(6)瓣主要材料: 邦 混凝土 癌見附表;藹鋼筋 主筋捌為八HRB335矮級鋼筋,其他熬用HPB懊235熬級鋼筋。搬(7)熬橋面鋪裝:上案層采用瀝青混壩凝土挨,下層為C3唉0混凝土爸(8)半 橋位水
2、文地懊質情況拌八地質條件:骯粘性土,襖地質層規律,斑地下水較深對辦工程無不利影伴響,屬良好建芭筑場地。靶辦橋址處河床沖凹刷深度:最大柏沖刷線低于河般床敗2俺.6板。盎1.凹2隘方案比選敗橋梁方案的選俺擇應該兼具適安用性強、舒適瓣安全、建橋成安本經濟、美觀佰大方等優點。跋從實際情況出扒發,綜合當地澳水文地質條件皚和橋梁的跨徑骯等因素來選擇扳出最佳的方案霸。通過技術經背濟等方面的綜芭合比較,力求版所選方案符合叭最佳條件。在扳本橋的設計中哀,選定三種橋奧式名分別是:吧裝配式混凝土瓣簡支T型橋、靶獨塔雙跨式斜芭拉橋、鋼架拱壩橋。敖方案一:裝配版式混凝土簡支愛T型橋白圖1.1白裝配式混凝土柏簡支T型橋八
3、裝配式混凝土笆簡支T型橋是岸使用最為普遍隘的結構形式,搬其優點是建筑矮高度較低,易擺保養和維護,八橋下視覺效果凹好;受力明確愛;等截面形式敖,可以大量節按省模板,加快柏建橋進度,簡癌易經濟;橋梁靶上跋下部可平行施藹工,使工期大叭大縮短;無需按高空進行構建襖制作,質量可啊以控制,可在癌一處成批生產俺從而降低成本傲。適用于對橋埃下視覺有要求埃的工程,適用扒于各種地質情骯況,對工期比敖較緊的工程和懊對通航無過高邦要求的工程也板同樣適用。其氨缺點是跨徑較骯小,不適用于癌跨度較大的工捌程隘。皚方案二:笆懸臂梁橋芭圖1.2 俺懸臂梁橋艾懸臂梁橋屬于般靜定結構,其安優點是,從橋敖面上看,在橋跋墩上只需設置搬
4、一排沿墩中心皚布置的支座,搬從而可以相應吧地減小橋墩的絆尺寸。缺點是把運營條件不理背想,在懸臂端板與掛梁銜接處跋的撓度曲線都拔會產生不利于隘行車的折點,芭并且伸縮縫需絆要經常更換。版鋼筋混凝土的唉懸臂梁橋在支笆點附近彎矩區扳段內,梁上翼隘緣受拉,不可拌避免出現裂縫佰,雨水易于侵懊入梁體,而且俺其構造也比較哎復雜。巴方案三:鋼架百拱橋案圖1.3 扒鋼架拱橋俺鋼架拱橋的優跋點是,屬于有白推力的高次超扳靜定結構,具艾有構件少、質搬量輕、整體性礙好、剛度大、絆施工簡便、造拌價低和造型美搬觀等優點。缺耙點是,鋼架拱柏片之間的橫向俺聯系必須具有吧足夠的強度和艾剛度;隨著跨懊徑的增大,梁爸和斜支撐的內翱力會
5、隨之增大吧;最致命的缺班點是整體性較爸差,導致橫向盎穩定性不夠。爸通過仔細比較翱,獨塔雙跨式頒斜拉橋索與梁傲連接比較復雜絆,施工過程中霸高空作業較多百,安全性很難矮保障;鋼架拱伴橋整體性較差八,運營狀況不霸理想,出現病爸害、損傷甚至把破壞的概率較耙高;相較而言罷,裝配式鋼筋敗混凝土簡支罷T岸型橋易保養和霸維護,受力比八較穩定,比較哎經濟,施工工班期短,不需要熬高空作業,安愛全性可以保障敖。所以本設計哎最終選擇裝配挨式混凝土簡支阿梁橋。翱1.案3礙橋梁結構平面拔、立面及橫斷阿面設計(上部唉結構尺寸擬定芭)邦簡支梁橋梁尺昂寸表半 (皚表1.2) 啊橋梁類型扳適用跨徑(爸)扳主梁間距(板)熬主梁高度
6、(奧)啊主梁肋寬度(斑)懊鋼筋混凝土簡敖支梁岸1.5皚般2.2白b=0.16癌凹0.20柏根據方案比選阿結果,擬設計暗鋼筋混凝土簡艾支T形橋。本叭橋標準跨徑為敗24俺,結合皚表1.1,擬伴定主梁間距取半1.8澳,主梁高度取皚1.6扒,梁肋寬度取俺0.2哀。本橋為鋼筋胺混凝土橋,橋敗面凈空頒人行道,采用頒5片T型主梁擺,5片橫隔梁藹標準設計。吧圖搬1.4叭 簡支T型梁佰的主梁和橫隔安梁簡圖(單位癌:皚)胺第傲2敗章 艾主梁內力計算白2.1 壩結構自重內力熬計算皚(澳1)佰計板算結構自重集哎度骯(表藹2.1隘)叭主梁白橫頒隔昂梁稗對于邊主梁頒對于中主梁班橋面鋪裝層暗欄桿和人行道安合計按對于中主梁拜
7、對于邊主梁藹(2)啊結構自重內力艾計算瓣邊主梁結構自捌重產生的內力皚(表2.2)奧內力哀截面位置耙剪力翱(般)哎彎矩懊(俺)啊(靶)拔=0般(0)安(隘)胺(1029.盎77)翱=0稗(0)扒(頒)爸2.2辦汽車、人群荷扮載產生內力計疤算埃2.2.1胺荷載橫向分布案計算壩(1)哎當荷載位于支傲點處時,應按岸杠杠原理法計巴算荷載橫向分愛布系數。首先爸繪制佰梁皚梁巴梁的荷載橫向芭分布影響線。暗如圖癌2.1壩,(a)、(把b)、(c)敖根據橋規敖規定,在橫向愛影響線上確定傲荷載沿橫向最班不利的布置位鞍置。對于汽車捌荷載,規定的巴汽車橫向輪距罷為敖1.8哀m靶,兩列汽車車芭輪的橫向最小頒間距為靶1.跋
8、3m 凹,車輪距離人襖行道緣石最少把為氨0.5辦m背。由此,求出按相應于荷載位胺置的影響線豎襖標值后,可得皚梁的荷載橫向鞍分布系數為:般 求芭得 求得公路-2級:人群荷載 :扒同理,按圖邦2癌.1(頒b叭)的計算,可懊得霸的荷載橫向分埃布系數挨,阿。這里,在人胺行道上沒有布板載,這是因為柏人行道荷載引拌起的負反力,板在考慮荷載組哎合時反而會減扳小疤的受力。扒同時,由圖2佰.1(伴c扒),可得巴的荷載橫向分氨布系數為扮:求得邦公路案-背II礙級:人群荷載:靶(2)當荷載艾位于跨中處時白,用偏心壓力百法計算荷載橫胺向分布系數。巴從圖哎2.1敖中可知,此橋叭設有剛度強大壩的橫隔梁,且版承重結構的成癌
9、寬比為:拌故可按偏心壓耙力法來計算橫骯向分布系數哎,其步驟如下骯:半梁的荷載橫向柏分布系數計算挨:板求荷載橫向鞍分布影響線豎案坐標值伴本橋各根主梁唉的橫截面均相岸等,梁數按,梁間距為芭,則:柏梁在兩個邊主敗梁處的橫向分翱布影響線的豎昂標值為:襖圖2.1 按礙杠桿原理法計伴算橫向分布系骯數(單位:巴)扳案繪出荷載橫向懊分布影響線,唉并按最不利位礙置布載佰人行道緣石至班梁軸線的距離暗為:奧=0.90按-0.75=把0.15案圖2.2 偏藹壓法計算跋橫向分布系數藹圖式(單位:靶)按荷載橫向分布愛影響線的零點啊至拌梁位的距離為白,可按比例關敖系求得:澳求得瓣,并據此計算盎出對應各荷載絆點的影響線豎霸標
10、值背和哀。求得求得求得求得俺礙計算荷載橫向艾分布系數啊計算荷載橫向埃分布系數暗梁的荷載橫向邦分布系數分別佰計算如下:汽車荷載 人群荷載 瓣梁的荷載橫向捌分布系數計算霸:昂霸梁在阿和壩梁處的橫向分擺布影響線的豎哎標值阿把繪制荷載橫向氨分布影響線,襖并按最不利位壩置布載如圖斑2氨.3所示壩荷載橫向分布澳影響線的零點邦至拌梁位的距離為俺y,可按比例艾關系求得: 求得瓣 求頒得求得 求得拔計算荷載橫胺向分布版系數懊梁的荷載橫向胺分布系數分別按計算如下:汽車荷載 人群荷載 絆圖氨2.3 偏壓柏法計算挨)橫向分布系艾數圖式(單位般:扮)把梁的荷載橫向懊分布系數計算辦:案 八在拜和昂處的荷載橫向凹分布影響線
11、豎哎坐標值:啊繪制荷載橫搬向分布影響線背,并按最不利扳位置布載如圖背2.4所示并啊據此計算出對藹應各荷載點的翱影響線豎標值搬和挨r哎圖2.4偏壓懊法計算 3#隘橫向分布系數啊圖式(單位:把)敖計算荷載橫稗向分布系數半梁的荷載橫向昂分布系數分別版計算如下:汽車荷載人群荷載 叭荷載橫向分布敖系數匯總叭(表2.3)般梁號傲荷載位置扳公路-暗2案級伴人群荷載斑備注安跨中搬0.578埃0.658靶偏心壓力法把支點隘0.403把1.292熬杠桿法瓣跨中笆0.489挨0.429氨偏心壓力法板支點般0.5案0吧杠桿法爸跨中伴0.4般0.4爸偏心壓力法皚支點澳0.639拔0傲杠桿法挨2.3 內力傲組合計算皚 2
12、.3昂.1 = 1 * GB3 癌伴均布荷載和內案力影響斑線面積計算(鞍表2.4)拜公路-按2拔級中集中荷載翱計算礙計算彎矩效應頒時:扮計算剪力效應懊時:艾計算沖擊系啊數平均板厚辦均布荷載和內跋力影響線面積柏計算俺(表2.4)捌類敖型拜截面稗公路-阿伴級拔人群澳影響線面積(百或m巴)氨影響線圖式俺7.875巴2.44襖7.875辦2.44罷7.875巴2.44般7.875傲2.44疤C40混凝土背E取拜,則有: 則靶2.3.2 懊懊梁跨中截面和邦截面彎矩剪力胺計算邦跨內各截面,骯在汽車荷載作白用下各截面內班力計算公式八跨內各截面,氨在人群荷載作班用下各截面內哀力計算公式柏因雙車道不折唉減,故耙
13、計算支點截笆面汽車荷載最爸大簡力澳繪制荷載橫向鞍分布系數沿橋瓣縱向的變化圖案形和支點簡力鞍影響線如圖2靶.5所示。凹橫向分布系數半變化區段的長奧度:搬變化區荷載重班心處的內力影矮響線坐標為:斑跨中截面彎矩懊剪力計算哀(表2.5)拜截面盎荷載類型巴或背或y拌S(疤或壩)把Si盎S白公路-按背級稗7.875按190.5.把1.277矮0.578按69.03傲401.24敖1227.3白2艾826.08半人群扒2.44叭傲耙0.658哎69.03半110.83隘公路-絆胺級癌7.875暗228.6埃1.277班0.578哀2.94拌17.09熬101.46藹0.5熬84.37藹人群愛2.44按拔芭0
14、.658敗2.94懊4.72藹1/4壩截面彎矩剪力佰(表2.6)邦截面辦荷載類型岸或柏或y扒S(版或按)暗Si搬S唉公路-頒級拔7.875啊190.5扒1.277辦0.578昂51.77熬300.92班921.01艾620.09懊人群佰2.44懊八安0.658版51.77案83.12按公路-骯級絆7.875柏228.6伴1.277挨0.578罷6.61隘38.42哀164.97邦0.75啊126.55暗人群瓣2.44安拜稗0.658背6.61俺10.61稗則均布荷載和斑集中荷載作用霸下支點剪力為版:爸圖2.5 耙梁支點剪力計哀算圖示(單位版:澳m巴)唉則公路-埃2笆級作用下,哀梁支點的最大捌剪
15、力為:暗班計算支點截面礙人群荷載最大盎剪力阿荷載內力組合背確定稗 (表2.7凹)般序號班荷載類別扮彎矩M(癌)頒剪力Q(礙)版梁端拜四分點骯跨中骯梁端柏四分點疤跨中奧(1)哎結構自重扳0辦999.75俺1332.9巴9胺226.89藹113.45瓣0阿(2)拌汽車荷載搬0傲921.01骯1227.3絆2癌181.18版164.97伴101.46罷(3)辦人群荷載澳0骯83.12熬110.83唉23.05隘10.61傲4.72扳(藹4皚)艾0凹1199.7擺0笆1599.5扒9巴272.27辦136.14懊0笆(霸5邦)扒0案1289.4板1扮1718.2搬5胺253.65扒230.96隘142
16、.04扮(拜6八)翱0霸93.09佰124.13皚25.82癌11.88爸5.29礙(拜7敗)艾0案2582.2愛0案3441.9稗7巴551.74盎378.98版147.33礙2.3.3吧梁疤梁跨中截面和澳截面彎矩剪力霸計算熬因雙車道不折背減,故=1奧跨中截面彎矩斑剪力計算傲(表2.8)襖截面敖荷載類型爸或扮或y捌S(艾或岸)拔Si啊S隘M疤l/2拌公路-瓣扮級跋7.875哎190.5暗1.277盎0.489柏69.03佰339.46芭1038.3懊4胺698.88爸人群氨2.44叭翱昂0.429拔69.03吧72.26盎Q笆l/2稗公路-把2辦級愛7.875皚228.6背1.277藹0.4
17、89吧2.94岸14.46笆85.83癌0.5藹71.37拔人群版2.44安俺拔0.429俺2.94笆3.08板1/4截面彎班矩剪力計算拔(表2.9)辦截面頒荷載類型靶或澳或y背S(哀或半)白Si拜S礙M敗l/4埃公路-叭啊級般7.875半190.5昂1.277矮0.489傲51.77絆254.58暗779.19氨524.61鞍人群捌2.44拌敖礙0.429癌51.77盎54.19艾Q胺l/4巴公路-背I盎佰級捌7.875敖228.6礙1.277扳0.489皚6.61皚32.51骯139.57敖0.75敗107.06藹人群吧2.44靶哀擺0.429半6.61拌6.92般耙計算支點截面搬汽車荷載
18、最大扳簡力岸繪制荷載橫芭向分布系數沿敗橋縱向的變化扳圖形和支點簡藹力影響線如圖哎2.6所示。佰橫向分布系數拜變化區段的長靶度:扒m變化區荷載邦重心處的內力岸影響線坐標為敗:壩則均布荷載和扮集中荷載作用凹下支點剪力為胺:皚圖2.6 百梁支點剪力計瓣算圖示(單位啊:盎m矮)安 則公路-半II霸級作用下爸,暗梁支點的最大按剪力為:愛盎算支點截面人吧群荷載最大剪氨力礙荷載內力組合罷確定案 (表傲2.10)癌序號礙荷載類別佰彎矩M暗(岸)藹剪力Q(kN罷)八梁端跋四分點伴跨中版梁端凹四分點扒跨中把(1)奧結構自重罷0捌1029.7吧7跋1373.0熬3礙233.71骯116.85昂0板(2)半汽車荷載頒
19、0懊779.19襖1038.8敖4敗204.04唉139.57翱85.83襖(3)熬人群荷載挨0拔54.19唉72.76擺9.47搬6.92班3.08俺(4)耙0愛1235.7俺2辦1647.6氨4版280.45矮140.22白0頒(5)皚0凹1090.8把7佰1454.3凹8班285.66般195.40傲120.16骯(6)扮0安60.69拜81.49艾10.61般7.75頒3.45叭(7)辦0拔2387.2癌8跋3183.5般1稗576.72霸343.37巴123.61半2.34 愛梁跨中截面和14隘截面彎矩剪力暗計算癌因雙車道不折俺減,故傲=佰1俺艾計算支點截面骯汽車荷載最大懊簡力拌繪制
20、荷載橫向耙分布系數沿橋扒縱向的變化柏圖形和支點簡安力影響線如圖拌2.7所示。拔橫向分布系數埃變化區段的長盎度:耙變化區荷載重斑心處的內力影扒響線坐標為:按跨中截面彎矩八剪力計算疤(表2.11罷)敖截面八荷載類型唉或艾或y邦S(邦或霸)骯Si罷S罷M八l/2埃公路-澳級挨7.875耙190.5俺1.277擺0.4罷69.03傲277.68瓣849.36跋571.68芭人群扒2.44襖昂百0.4啊69.03拜63.37頒Q巴l/2絆公路-骯暗級稗7.875背228.6氨1.277擺0.4柏2.94敗11.83昂70.21拌0.5伴58.38癌人群靶2.44隘襖捌0.4伴2.94捌2.87背1/4截
21、面彎唉矩剪力計算班(表2.12瓣)盎截面藹荷載類型瓣或熬或y扮S(邦或百)挨Si爸S半M搬l/4敗公路-氨邦級班7.875岸190.5凹1.277捌0.4按51.77挨208.25奧637.38吧429.13阿人群拌2.44哀埃罷0.4凹51.77版 50.53伴Q氨l/4案公路-哀按級安7.875佰228.6盎1.277半0.4暗6.61班26.59癌114.17礙0.75哎87.58扮人群搬2.44盎柏礙0.4案6.61盎6.45半則均布荷載和熬集中荷載作用擺下支點剪力為白:案則均布荷載和鞍集中荷載作用哎下支點剪力為礙:熬 則公路-扳級作用下,艾梁支點的最大頒剪力為:邦則均布荷載和昂集中荷
22、載作用柏下支點剪力為吧: 圖2.7 3#辦 支點剪力計叭算圖示(單位疤:頒m搬)胺 則公路-疤襖級作用下稗,拔梁支點的最大壩剪力為:背計算支點截版面人群荷載最鞍大剪力艾荷載內力組合按確定耙(表2.12愛)扳序號伴荷載類別哎彎矩M板(安)皚剪力Q(扳)阿梁端胺四分點白跨中骯梁端八四分點愛跨中芭(1)扮結構自重柏0伴1029.7扮7唉1373.0八3半233.71傲116.85安0澳(2)半汽車荷載暗0澳637.38藹849.36皚240.30敗114.17盎70.21叭(3)哎人群荷載疤0翱50.53啊63.37阿8.83安6.45俺2.87翱(4)壩0霸1235.7骯2扒1647.6拔4巴28
23、0.45背140.22靶0啊(5)藹0澳895.33耙1189.1稗0安336.42翱159.84傲98.29柏(6)稗0瓣56.26班70.98熬9.89絆7.22伴3.21八(7)敖0扒2187.3班1唉2907.7耙2扮626.76爸307.28爸101.50敗第頒3愛章 疤截面配筋設計巴3.1主筋配盎置與校核愛3.1.1已挨知設計數據及百要求靶鋼筋混凝土簡礙支梁全長哎,埃計算跨徑巴。按T哀形截面梁的尺懊寸如圖巴3安.1辦,橋梁處于藹類環境條件,奧安全等級二級霸,懊。邦圖頒3.1 24奧m背鋼筋混凝土簡稗支梁尺寸(尺靶寸單位:八)懊梁體采用C4邦0混凝土,軸藹心抗壓強度設艾計值芭,軸心抗
24、拉強伴度設計值稗。主筋采用H背RB335鋼吧筋,抗拉強度哎設計值矮,箍筋采用艾(礙)鋼筋,直徑敖,抗拉強度設藹計值氨。哀 簡支梁巴控制截面的彎昂矩組合設計值絆和剪力組合設昂計值為:跨中截面 l/4跨截面支點截面 阿3.12 叭.藹跨中截面的縱爸向受拉鋼筋計熬算擺T形截面梁受氨壓翼板的有效按寬度敗由圖案3澳.1所示的T澳形截面受壓翼昂板厚度的尺寸把,可得翼板平擺均厚度斑,則可得到拔,本設計方案熬為裝配式T梁奧,相鄰兩主梁哀的平均間距為班。藹故取受壓翼板稗的有效寬度暗。啊3.13截面跋設計阿采用焊接鋼澳筋骨架,故設愛,則截面有效巴高度捌。胺判定T形截癌面類型扳跨中截面彎矩拌計算計值按故屬于第一類澳
25、截面矮求受壓區高霸度頒解方程得合適版解為艾求受拉鋼筋案面積As。將哎各已知值及氨=80mm代斑入下式可得:啊現選擇拌8藹B吧32+6鞍B扮28扮,截面面積笆。鋼筋疊高層爸數為7層,布白置如圖罷3.2白所示。埃混凝土保護層吧厚度取柏及結構設計原盎理附表1-7巴中規定的霸30稗,鋼筋間橫向啊間距拌及般3.耙1.3疤截面復核班已設計的受拉昂鋼筋中,8澳B搬32的面積為擺,6挨 B稗28的面積為笆。八由圖5.1鋼半筋布置圖可求艾得吧 即伴則實際有效高扒度板。襖圖3.2鋼筋皚布置圖(尺寸氨單位:藹)疤判定T形截柏面類型藹由于敗,故為第一類按T形截面。鞍求受壓區高癌度板正截面抗彎安承載力熬最小配筋率計礙算
26、:般,即配筋率應挨不小于0.2矮6且不小于癌0.2%,故斑取凹, 實際配筋率凹故截面復核滿半足要求。擺3.2斜筋與爸箍筋設計隘3.2.1腹唉筋設計芭截面尺寸檢隘查礙根據構造要求半,梁最底層鋼案筋跋2傲B唉32稗通過支座截面絆,支點截面有白效高度為案截面尺寸符合伴設計要求。扳檢查是否需襖要根據計算配岸置箍筋跨中段截面支座截面隘因盎,阿故可在梁跨中熬的某長度范圍隘內按構造配置疤箍筋,其余區昂段應按計算配懊置腹筋。疤計算剪力圖昂分配(圖阿3.3拜)胺在圖哎3.3熬所示的剪力包壩絡圖中,支點罷剪力計算值傲,跨中處剪力頒計算值愛。礙的截面距跨中傲截面的距離可矮由剪力包絡圖奧按比例求得愛在叭長度內可按構拜
27、造要求布置箍澳筋。扮同時,根據愛公路橋規規凹定,在支座中伴心線向跨徑長藹度方向不小于邦1倍梁高扮范圍內,箍筋疤間距最大為藹100邦。拜距支座中心線氨為吧處的計算剪力藹值(礙)由包絡圖按班比例求得為:則則擺其中,應由混襖凝土和箍筋承拌擔的剪力計算案值至少為襖0.6癌=314.5安0瓣,應由彎起鋼胺筋(包括斜筋扒)承擔的剪力笆計算值最多為懊0.4傲=209.6板7佰。求得壩則設置彎起鋼鞍筋區段長度愛 (圖笆3靶.3)。半圖 3.3計哎算剪力分配圖巴(尺寸單位:懊;剪力單位:捌)箍筋設計扮采用直徑為8巴mm的雙肢箍敗筋,箍筋截面叭面積唉。把在等截面鋼筋百混凝土簡支梁板中,箍筋盡量爸做到等距離布把置。
28、為計算簡般便,設計箍筋叭時,式中的斜壩截面內縱筋配哎筋率敖及截面的有效拔高度傲可近似按支座霸截面和跨中截伴面的平均值取伴用,計算如下礙:跨中截面,取支點截面則平均值為箍筋間距為壩確定箍筋間距Sv氨的設計值尚應礙考慮公路橋拜規的構造要澳求。熬若箍筋間距取扒及400mm半是滿足規范要昂求的,但采用熬笆8雙肢箍筋,邦箍筋配筋率芭(HPB23叭5鋼筋時),敖故不滿足規范骯規定。現取S骯v=250m胺m計算配筋率拔,且小于骯及辦。板綜合上述計算斑,在支座中心柏向跨徑長度笆范圍內,設計芭箍筋間距按,至跨中截面礙統一的箍筋間背距取按。把3.2昂.盎2白彎起鋼筋及斜拜筋設計岸設焊接鋼筋骨皚架的架立鋼筋敖(凹H
29、RB335靶)為鞍B暗22凹,鋼筋中心至靶梁受壓翼板邊擺緣距離愛彎起鋼筋的彎阿起角度為把45疤度,彎起鋼筋奧末端與架立鋼斑筋焊接。為了把得到每對彎起懊鋼筋分配的剪愛力,由各排彎絆起鋼筋的末端背彎折點應落在稗前一排彎起鋼鞍筋彎起點的構按造規定來得到俺各排彎起鋼筋伴的彎起點計算凹位置,首先要俺計算彎起鋼筋昂上、下彎點之吧間的垂直距離隘距離巴啊(圖3.4)鞍現擬彎起N1盎扮N5鋼筋,將俺計算的各排彎扮起鋼筋彎起點扮截面的版埃以及至支座中版心佰、分配的剪力哎計算值阿、所需的彎起瓣鋼筋面積暗值列入下表3般.1。靶根據公路橋辦規規定,簡傲支梁的第一排哀彎起鋼筋(對皚支座而言)的稗末端彎折點應傲位于支座中心
30、耙截面這時芭為疤彎筋的彎起角半為45,則疤第一排彎筋(背2N5)的彎拜起點1距支座皚中心的距離為翱,盎彎筋與梁縱軸襖線交點邦距支座中心距罷離為。可得:愛圖胺3.4氨彎起鋼筋細節襖(尺寸單位:按)骯對于第二排彎氨起鋼筋,可得敖到岸彎起鋼筋2N擺4的彎起點2癌距支點中心距版離為般分配給第二排矮彎起鋼筋的計班算剪力值Vs昂b2,由比例傲關系計算可得皚到:求得昂其中,案;設置彎起鋼懊筋區段長度為皚6092瓣。版 所需要邦提供的彎起鋼絆筋截面面積壩為安第二排彎起鋼凹筋與梁軸線交半距支座中心距扒離為啊對于第三排彎叭起鋼筋,可得暗到藹彎起鋼筋2N傲3的彎起點3唉距支點中心距半離為扒分配給第二排唉彎起鋼筋的計
31、皚算剪力值Vs版b3,由比例擺關系計算可得靶到:求得安其中,跋;設置彎起鋼罷筋區段長度為搬6092霸。挨 所需要搬提供的彎起鋼傲筋截面面積矮為拔第三排彎起鋼唉筋與梁軸線交辦點拌距支座中心距案離為捌對于第四排彎鞍起鋼筋,可得昂到版彎起鋼筋2N八2的彎起點4熬距支點中心距百離為翱分配給第四排暗彎起鋼筋的計捌算剪力值Vs皚b4,由比例拜關系計算可得捌到:求得盎其中,安;設置彎起鋼鞍筋區段長度為俺6092阿。艾 所需要邦提供的彎起鋼扳筋截面面積A俺sb4為傲第四排彎起鋼瓣筋與梁軸線交班點4暗案距支座中心距骯離為癌對于第五排彎鞍起鋼筋,可得氨到班彎起鋼筋2N般1的彎起點5啊距支點中心距背離為把分配給第六
32、排笆彎起鋼筋的計擺算剪力值Vs礙b6,由比例暗關系計算可得襖到:求得絆其中,癌;設置彎起鋼拔筋區段長度為哎6092隘。頒所需要提供的拔彎起鋼筋截面襖面積敗為跋第五排彎起鋼俺筋與梁軸線交擺點拔距支座中心距哀離為隘對于第六排彎版起鋼筋,可得隘到捌彎起鋼筋2N把1的彎起點6巴距支點中心距芭離為。敖由表3.1可扳見,原擬定彎笆起N1鋼筋的哎彎起點距支座案中心距離80隘32佰,已大于60皚92+班 =6092安+1600/柏2=6892靶,即在欲設置唉彎筋區域長度半之外,故暫不般參加彎起鋼筋安的計算,圖3疤.5中,以截按斷N1鋼筋表捌示。但在實際背工程中,往往巴不截斷縱向受暗拉鋼筋而是岸彎起,以加強笆鋼
33、筋骨架施工藹時的剛度。笆按照剪力初步耙布置彎起鋼筋按,如圖3.5拜所示。扒 現按照瓣同時滿足梁跨矮間各正截面和伴斜截面抗彎要礙求,確定彎起柏鋼筋的彎起點唉位置。鞍彎起鋼筋計算百表 壩(表3.1 跋)爸彎起點艾1懊2耙3拜4霸5絆6翱1425暗1389頒1354藹1318邦1282案1246版距支座中心距疤離扳1425礙2814邦4186案5504按6786胺8032阿分配的計算剪懊力罷209.67翱188.16藹140.36安93.15爸47.79敖需要的彎矩面唉積笆1421癌1267懊945拜627皚322斑可提供的彎矩扒積敗1680班2哎B霸32八1608頒2吧B八32半1608瓣2班B俺
34、32罷1232跋2皚B捌28奧1232矮2按B翱28壩彎筋與梁軸交按點到支座中心稗距離奧713胺2139骯3546拌4900盎6218背由已知跨中截艾面彎矩計算值哀,支點中心處斑,按照公式阿做出梁的計算阿彎矩包絡圖,絆在1/4L截阿面處拌:佰,則彎矩計算隘值為芭與已知澳相比,兩者誤拌差為3,故霸可用該式來描哀述簡支梁彎矩吧包絡圖是可行愛的。版 現計算皚鋼筋彎起后相稗應各截面抗彎懊承載力以及正敖截面抗彎承載板力在圖3昂.5靶上用各平行直案線表示出來時扒與彎矩包絡圖氨的交點: = 1 * GB3 哀盎支座中心頒拔1點疤(2礙B靶32)有效高度由 可求得由由公式求交點求得交點 = 2 * GB3 八
35、芭1點敗按2點巴(4皚B澳32)有效高度由 可求得由由公式求交點求得交點 = 3 * GB3 埃扒2點般霸3點八(6哀B翱32)有效高度由 可求得由由公式求交點求得交點 = 4 * GB3 奧跋3點扮俺4點懊(8矮B埃32)有效高度由 可求得由由公式求交點求得交點 = 5 * GB3 跋澳4點邦捌N1鋼筋截斷伴處伴(8按B八32+2霸B埃28)有效高度由可求得由由公式求交點求得交點 = 6 * GB3 哎般 N1鋼筋截佰斷處辦拌梁跨中凹(8澳B巴32+4佰B霸28)有效高度斑由瓣 可求得由半故暫不參加彎斑起鋼筋的計算扳。凹現以圖5.5藹中所示彎起鋼阿筋彎起點初步拔位置來逐個檢頒查是否滿足把公路
36、橋規罷第一排彎起鋼敗筋(2N5)辦:壩其充分利用點襖“哎”的橫坐標疤,而2N5的扳彎起點1的橫啊坐標阿說明1點位于澳m點左邊,且傲,滿足要求。扒其不需要點n捌的橫坐標x=俺10460爸,而2N5鋼拔筋與梁中軸線伴交代皚的橫坐標背,亦滿足要求半。按鋼筋彎起后相扒應各截面抗彎八承載力哎(表3.2)啊梁區段八截面縱筋八有效高度澳T型截面類別翱受壓區高度埃抗彎承載力按支座中心盎襖1點扮2佰B懊32叭1547搬第一類澳15.3扮693.4傲1點佰傲2點吧4懊B扮32啊1529熬第一類頒30.6敖1363.6啊2點吧阿3點俺6笆B耙32壩1511隘第一類般45.9襖1995.9疤3點凹白4點拜8哀B耙32
37、凹1493背第一類壩61.2凹2634.8敗4點斑辦N1鋼筋截斷壩處拌8啊B拌32+2八B阿28扒1479八第一類愛72.9靶3095.9昂N1鋼筋截斷版處阿埃梁跨中骯8暗B吧32+4伴B把28絆1465挨第一類鞍84.6哎3543.4拌圖3.5唉梁的彎矩包絡骯圖與抵抗彎矩骯圖(尺寸單位佰:搬)按第二排彎起鋼昂筋(2N4)辦:胺其充分利用點拌l的橫坐標辦,版2N4的彎起拌點2的橫坐標埃,說明2點位拌于l點左邊,背且白,滿足要求。岸其不需要點白的橫坐標頒,而2N4鋼斑筋與梁中軸線扮交代艾的橫坐標八,亦滿足要求背。霸第三排彎起鋼斑筋(2N3)扮:吧其充分利用點柏的橫坐標胺,而2N3的耙彎起點3的橫
38、愛坐標愛,說明3點位安于2點左邊,扮且頒,滿足要求。啊其不需要點l皚的橫坐標案,而2N3鋼柏筋與梁中軸線骯交代懊的橫坐標礙,亦滿足要求扒。凹第四排彎起鋼稗筋(2N2)疤:皚充分利用點j辦的橫坐標八而2N2的彎稗起點4的橫坐跋標吧,滿足要求。爸其不需要點愛的橫坐標阿,而2N2鋼班筋與梁中軸線耙交代澳的橫坐標半,亦滿足要求瓣。胺由上述結果檢頒查可知,圖5佰.5所示彎起稗鋼筋彎起點初斑步位置滿足要翱求。盎由2N2、2白N3、2N4唉鋼筋彎起點形安成的抵抗彎矩白圖遠大于彎矩藹包絡圖,故進岸一步調整上述矮彎起鋼筋的彎懊起點位置,在藹滿足規范對彎百起鋼筋彎起點爸要求的前提下敗,使抵抗彎矩叭圖接鞍近彎矩包絡
39、圖般,在彎起鋼筋癌之間,增設般的斜筋,圖3班.6即為調整翱后主梁彎起鋼暗筋、斜筋的布跋置圖。岸圖3.6梁彎矮起鋼筋和斜筋白設計布置圖(扮尺寸單位:按)按(a)剪力計拜算值扒的彎矩值白的包絡圖;(岸b)彎起鋼筋昂和斜筋布置示叭意圖;(c)骯剪力計算值壩的包絡圖白3.2.3.絆斜截面抗剪承鞍載力的復核擺對于鋼筋混凝拌土簡支梁斜截哀面抗剪承載力半復核,按照柏公路橋規關澳于復核截面位佰置和復核方法暗的要求逐一進頒行。皚距支座中心處爸為藹處斜截面抗剪八承載力復核 = 1 * GB3 跋斑選定斜截面頂吧端位置阿距支座中心為襖處截面的橫坐懊標為背,正截面有效版高度鞍,現取斜截面扳投影長度百,則得到選擇藹的斜
40、截面頂端叭位置A(圖5阿.7),其橫暗坐標為熬圖3.7距支背座中心艾處斜截面抗剪哀承載力計算圖扮式(尺寸單位爸:耙)辦斜截面抗剪班承載力復核靶A處正截面上辦的剪力疤及相應的彎矩扮計算如下:安A處正截面有叭效高度扮(主筋為拌4拜B安32扳),則實際廣隘義剪跨比皚及斜截面投影八長度俺分別為哎要復核的斜截阿面如圖5.7邦所示頒斜截面(虛線白表示),斜角挨斜截面內縱向霸受拉主筋由挨2岸B哎32(2N6八)暗,相應的主筋澳配筋率頒為箍筋配筋率為癌與斜截面相交胺的彎起鋼筋有捌2N5(2吧B八32) 2N捌4(2敖B壩32)背;斜筋有艾2N7(2皚B笆28)氨則得到礙斜截面抗剪承白載力為:愛距支座中心為佰處
41、的斜截面抗藹剪承載力滿足壩設計要求。 癌第佰4敖章 阿主梁的抗裂、胺應力、撓度驗翱算罷預拱度設置拌鋼筋混凝土簡把支T梁梁長矮;計算跨徑案L=23.5艾;C40混凝澳土叭,絆;疤傲類環境條件,胺安全等級二級懊。敗圖4.1 (艾尺寸單位:暗)拌主梁截面尺寸哎如圖胺4礙.1(a)所辦示;跨中截面擺主筋為HRB叭335級,鋼凹筋截面積礙。按 簡支梁斑吊裝時,其吊唉點設在俺處(圖罷4背.1a),梁板自重在跨中截八面引起的彎矩瓣。 唉 T梁跨頒中截面使用階疤段汽車荷載標罷準值產生的彎斑矩吧 (未計入汽絆車沖擊系數)藹,人群荷載標鞍準值產生的彎伴矩笆。埃4.捌1氨施工吊裝時的阿正應力驗算吧梁跨中截面半的換算
42、截面慣俺性矩拌計算。壩根據公路橋奧規規定計算把得到的梁受壓吧翼板的有效寬安度為艾,而受壓翼板半平均厚度為1稗20mm,有耙效高度唉由此計算截面扒混凝土受壓區芭高度得到搬故為第二類T哎形截面。安換算受壓區高擺度罷:故背則計算開裂截翱面的換算慣性埃矩巴為正應力驗算版吊裝時動力系邦統為1.2(懊起吊時主梁超把重),則跨中案截面計算彎矩瓣為扳則受壓區混凝唉土邊緣正應力百為案受拉鋼筋的面奧積重心處的應哀力為靶最下面一層鋼絆筋稗2跋B芭32礙重心距受壓區疤邊緣高度則鋼筋應力為疤驗算結果證明鞍,吊裝時主梁阿跨中截面混凝斑土正應力和鋼哎筋拉應力均小氨于規范限值,艾可取圖4.1哀(a)的吊點凹位置。鞍4.凹2搬
43、裂縫寬度佰的驗算笆帶肋鋼筋系疤數昂荷載短期效應扒組合彎矩計算白值為班荷載長期效應敖組合彎矩扮2壩B按32百計算值為系數拜系數哎,非板式受彎熬構件罷鋼筋應力叭的計算艾換算直徑d鞍的計算伴因受拉區采用挨不同鋼筋直徑奧,所以按要求跋,澳應取換算直徑皚對于焊接鋼筋斑骨架絆縱向受拉鋼壩筋配筋率p的巴計算取昂最大裂縫寬愛度爸的計算故滿足要求。佰4.俺3擺梁跨中撓度的阿驗算絆在進行梁變形擺計算時,應取哎梁與相鄰梁橫暗向連接后截面邦的全寬度受壓芭翼板計算,即埃,而阿背T扳梁換算截面的凹慣性矩百和澳計算八對T梁的開裂吧截面稗梁跨中截面為拜第二類T形截敖面。這時受壓靶區高度凹為:故拌則開裂截面的靶換算慣性矩吧為胺
44、T哀梁的全截面換拜算截面面積襖為受壓區高度為挨全截面換算慣擺性矩絆為霸計算開裂構稗件的抗彎剛度埃全截面抗彎剛扳度鞍開裂截面抗彎捌剛度板全截面換算截翱面受拉區邊緣版的彈性抵抗矩安為跋全截面換算截芭面的面積矩為澳塑性影響系數氨為開裂彎矩巴開裂構件的抗暗彎剛度矮受彎構件跨澳中截面處的長把期撓度值扒短期荷載效應跋組合下跨中截巴面彎矩標準值奧,結構自重作安用下跨中截面澳彎矩標準值為絆。對于C40霸混凝土,撓度擺長期增長系數搬.百受彎構件跨中背截面在使用階懊段的長期撓度邦為隘在結構自重作巴用下跨中截面罷的長期撓度值凹則按可變荷載埃頻遇值計算的背長期撓度值愛為邦故符合公路百橋規的要求矮。昂4.4扮預拱度設置
45、般在荷載短期效扳應組合并考慮芭荷載長期效應鞍影響下梁跨中矮處產生的長期芭撓度為襖,故跨中需要瓣設置預拱度。熬根據公路橋白規對預拱度藹設置的規定可骯得到梁跨中截伴面處預拱度為翱第壩5壩章 挨橫隔梁內力計班算板5.1芭確定作用在中奧橫隔梁上的計傲算荷載爸對于跨中橫隔稗梁的最不利荷傲載布置如圖耙5襖.1所示。縱哀向一列車輪對版于中橫隔梁的八計算荷載為:計算彎矩時計算剪力時爸圖5.1 跨阿中橫隔梁受載案5.2矮繪制中橫隔梁唉的內力影響線敖計算班梁的荷載橫向礙分布影響線豎把坐標值,如圖吧5.2(a)胺所示,則芭的影響線豎標皚值可計算如下埃:叭P=1作用在懊梁軸上時隘P=1作用在斑梁軸上時百P=1作用在背
46、梁軸上時哎由影響線知識傲可知,扳影響線必在r班-r截面處有挨突變,根據拔連線延伸至r板-r截面,即哎為頒值,由此即可捌繪制出巴影響線如圖5昂.2(b)所叭示。澳5.3案繪制剪力影響按線阿對于吧主梁處截面按影響線計算如把下皚P=1作用在隘計算截面以右八時,即唉P=1骯作用在計算截搬面以左扮時,即把同理,繪制跋影響線如圖澳5.2(c)隘所示。柏圖5.2中橫愛隔梁內力影響唉線(單位奧:m澳)靶5.4癌截面內力計算皚將求得的計算鞍荷載爸在相應的影響扒線上按最不利傲荷載位置加載吧,對于汽車荷愛載并計入沖擊俺影響系數岸,則得邦截面內力計算哎 (表5.巴1)搬 公路-稗II鞍級愛彎矩M罷2-3阿剪力昂5.5
47、愛內力組合(鑒邦于橫隔梁的結罷構自重內力甚疤小,計算中可版忽略不計罷承載能力極爸限狀態內力組安合矮承載能力極限白狀態內力組合背 (表疤5.2)叭 基本擺組合翱正常使用極鞍限狀態內力組澳合靶正常使用極限唉狀態內力組合邦 (背表5.3)哎 基本百組合般第胺6絆章 阿橋面板內力計盎算拌計算T型梁翼澳板所構成鉸接斑懸臂板的設計唉內力。橋面鋪百裝為芭的瀝青表面處藹(容重為叭)和平均氨厚的混凝土墊把層(容重為氨,)C40T把型翼板的容重拜為埃。擺6.1結構自瓣重及其內力(懊縱向按1m寬扒的板條計算頒)扒每延米板上俺的結構自重g案每延米板上的胺結構自重g絆 (表翱6.1)把瀝青表面處治按g擺1耙C30混凝土
48、昂墊層g邦2板T型梁翼板自凹重g胺3敗合笆計芭圖6.1 T扒型梁橫斷面圖癌(單位:氨)頒每米寬板條霸的恒載內力熬6.2車輛荷拔載產生的內力哎將車輛荷載后芭輪作用于鉸縫靶軸線上(圖6巴.1),后軸艾作用力為矮,輪壓分布靶寬度如圖6.矮2所示。由佰橋規查得,罷其后輪著地長巴度為扒,寬度為盎,則:拌圖6.2汽車藹-20級的計氨算圖式(單位哀:八)哎荷載對于懸臂按根部的有效分哀布寬度:沖擊系數班作用于每米寬壩板條上的彎矩敖為:襖作用于每米寬伴板條上的剪力昂為:阿6.3內力組癌合頒載能力極限狀搬態內力組合計罷算表6.2吧基本靶組合骯所以,行車道傲板的設計內力扒為:版正常使用極案限狀態內力組拜合計算表6.
49、3鞍短期效應組合參考資料胺1阿中華人民共和罷國交通部標準白.公路鋼筋混礙凝土及預應力俺鋼筋混凝土橋百涵設計規范(伴JTG D6佰2-2012襖).北京:人版民交通出版社絆,2012.疤2 岸中華人民共和敗國交通部標準叭.公路橋涵設拜計通用規范(昂JTG D6盎02015拜).北京:人敗民交通出版社凹,2015.昂3 俺中華人民共和鞍國交通部標準壩.公路工程技版術標準(JT頒G B01拌2014).捌北京:人民交俺通出版社,2霸014.般4 氨范立礎.橋梁瓣工程.北京:俺人民交通出版伴社,2012安5 愛葉見曙.結構拔設計原理.北瓣京:人民交通澳出版社,20骯14.皚6 唉邵旭東.橋梁昂工程.武
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