河南理工大学桥梁工程课程设计
钢筋混凝土T形简支梁桥
一.设计资料与结构布置 (一).设计资料
1.桥面跨径及桥宽
标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为16m的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
主梁全长:根据当地温度统计资料。并参考以往设计值:主梁预制长度为15.96m. 计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为15.5m.
桥面宽度:横向布置为 净-7(行车道)+2×0.75m(人行道)+2×0.25(栏杆) 桥下净空: 4m 2.设计荷载
根据该桥所在道路等级确定荷载等级为 人群荷载 3.0KN/m 车道荷载 qk=0.75×10.5 N/m=7.875 N/m 集中荷载 pk=0.75×22.2 N/m=166.5 N/m 3.材料的确定
混凝土:主梁采用C40,人行道、桥面铺装、栏杆C25
钢筋:直径≥12mm采用HRB335级钢筋。直径<12mm采用HPB235级热轧光面钢筋 4.设计依据
(1)《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004)
(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) (3)《桥梁工程》
(4)《桥梁工程设计方法及应用》
(二)结构布置
1.主梁高:以往的经济分析表明钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在
1
钢筋混凝土T形简支梁桥
111 -之间,本桥取 ,则梁高取1m.
1611162.主梁间距:装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.6-2.2之间,本桥选用1.6m
3.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm-18cm,鉴于本桥跨度16m按较大取18cm
4.翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板宽即可得到2.0m。因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,1通常取不小于主梁高的 ,本设计取8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些,本设计取8cm
125.横隔梁:为增强桥面系的横向刚度,本桥除支座处设置端横隔梁外,在跨中等
3间距布置三根中间横隔梁,间距4×385m,梁高一般为主梁高的 左右,取0.8m,
4厚度取12-16之间,本设计横隔梁下为16cm,上缘18cm
6. 桥面铺装:采用2cm厚的沥青混凝土面层,9cm的25号混凝土垫层
沥青砼厚2cm75i=1.5p0C25防水砼垫层厚9cm75i=1.5818160160160160 图1.桥梁横断面图
纵剖面2
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图2.桥梁纵断面图
二. 主梁计算
(一)跨中横向分布系数计算mc(按比拟正交异板法计算)
1608ax1218
图3.主梁断面图
图4.横隔梁断面图
10100?100?18?2 2 ?30.2CM
(160?18)?10?(100?18)0平均厚:h=
8?12=10cm ax=
2(160?18)?10?1003
钢筋混凝土T形简支梁桥
1.主梁抗弯惯矩
1110×(160-18)×103+(160-18)×10×(30.2-)2+×18×1003+18×100
212122
×(50-30.2)=3119262cm4 Ix=
主梁比拟单宽抗弯惯矩 JX=
Ix3119262==19495cm4/cm B2202.横隔梁抗弯惯矩
由于横隔梁截面有变化,故取平均值来确定一般有效宽度,横隔梁取两根边主梁轴线距离
l‘=4×b=4×160=640cm 查表得
c184??0.288 l640?c?0.653 则?=0.653?184?120cm
求横隔梁截面重心位置ay
3. 主梁和横隔梁的抗扭惯矩
对于T形梁翼板刚性连接情况应有式(2-5-27)来求, 对于主梁肋:
主梁翼板的平均厚度:h1=
8?12?10cm 2t18??0.2 查表得c=0.291 b100?10则 I’Tx=0.291×(100-10)×18 2=152740cm4 对于横隔梁: t17??0.227 查表得c=0.285 b85?10则:I’Ty=0.285×(85-10)×17 3=105015cm4 所以由下式:
I’Tx+I’Ty=1/3h13+1/bITx′+1/aITy′=1/3×103+152740/160+105015/385=1370cm4/cm 4.计算参数?和?
4
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?=
B4l5?160Jx24155886?0.5926 ?Jy15505606G(JTx?JTy)0.425E?1370?=??0.0098
2EJxJy2E155886?5606??0.0992
5.计算各主梁横向影响线坐标
已知θ=0.5926 从附表“G-M”计算图表可查得影响线系数K1和K0
表1.影响线系数K1和K0 系数 梁位 0 1B 41B 23B 4B 荷载位置 113113B B B 0 -B -B -B -B 校核 4242440.995 1.200 1.370 1.29 1.33 1 1.39 1.78 2.12 2.3 1.110 1.205 1.110 1 0.800 0.8 0.77 1.18 0.93 0.65 0.35 0 0.995 0.810 0.650 0.63 0.55 1 0.65 0.26 -0.15 0.795 0.885 1.080 1.140 1.500 1.450 1.950 2.13 0.63 1.45 2.9 3.55 4.54 80.885 0.700 0.540 0.53 0.43 0.81 0.39 -0.19 0.795 0.600 0.430 0.4 0.33 0.63 0.05 -0.55 7.98 8.02 7.975 7.92 7.9 7.91 8.08 8.03 8.12 7.93 1.220 1.110 1.200 1.1 1.08 1.18 1.35 1.42 1.43 1.43 1 0.94 0.83 1.3 1.19 1.01 0.84 0.61 K1 1.57 1.68 0.81 1.43 1.92 2.83 3.54 B 0 1B 41B 23B 4K0 -0.55 -0.95 B -0.55 -0.95 -1.44 注:校核用公式?K2?21?(K1?K9)?8 2用内插法求实际梁位处的K1和K0值
对于1号梁
35B3B3BK‘=K+(KB—K)?=0.31KB+0.69 K
112.5442225
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