11*208*163?208*16*(50.5?8)2?*99*183?12129913599*18*(16??50.5)2?*40*353?40*35*(150??50.5)2?16097778cm4
2122I?主梁的抗扭惯性矩IT??cibiti3,查下表
i?1m表2-1 抗扭惯性矩系数表
t b1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 <0.1 C 0.141 0.155 0.171 0.189 0.209 0.229 0.25 0.27 0.291 0.312 0.333 t对于翼板:b=0.0769<0.1,c=0.333 t对于梁肋: b=0.182 c=0.295
表2-2 各截面几何性质
截面 跨中 L 8Am Si ys Ii 6510 7764 8600 328845 412863 468875 50.5 5209 54.5 10697778 15092816 18022842 支点 t对于马蹄:b=0.875 c=0.159
IT?0.333*208*163?0.295*99*183?0.159*40*353?726714cm4
2.3主梁内力计算
2.3.1施工阶段划分
在恒载内力计算之前有必要对本实例施工过程给予简要介绍,以便合理计算。 如图2-2所示,第一施工阶段为第一跨预制主梁的安装,待混凝土达到设计强度100%后张拉正弯矩区预应力钢束,并灌浆,在将各跨预制T梁安装就位,形成由临时支座支承的简支梁状态;同理第二施工阶段安装第二跨预制主梁;第三施工阶段安装第三跨预制主梁;第四施工阶段安装第四跨预制主梁;
图2-1 施工阶段示意图
2.3.2恒载内力计算
[4]
(1)主梁预制时的自重(第一期恒载)g1、
①按跨中截面计算,主梁每延米自重(即先按等面积计算)
g11=0.651*25=16.275
②由马蹄增高梁端加宽所增加的重量折成每延米重
M1=11*90*670=663300
M2=1/3*1/2*10*11*670=12283.33 M3=1/3*1/2*11*0.8*670=982.6667 M=676566
所以
g12=4*676566* 10*25/34.9=0.194 KN/m
6
③横隔梁折算成每延米重量
g13=(220-18)*4*80*9*25*6*10/34.9=2.497KN/m
6所以
g1、=16.275+0.194+2.497=18.966 KN/m
(2)栏杆,人行道、桥面铺装(第二期恒载)
桥面坡度以盖梁做成斜面坡找平,桥面铺装厚度取为6cm沥青混凝土的重力密度取?=23KN/m
3人行道每侧重:4.1KN/m 栏杆每侧重:1.5 KN/m
中主梁:g2=2.2*0.06*23=3.04 KN/m 边梁:g2=4.1+1.5+2.20.006*23=8.64 KN/m
表2-3 自重g
主梁 边梁 第一期恒载 第二期恒载 总 18.966 3.04 22.006 18.966 8.64 27.606 (3)主梁的恒载内力计算 计算公式:设x为计算截面离左支座的距离,幷另a=x/l,则 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为:
1Mg=a(1-a)L2g2(2-5) 1Qg=a(1-2a)Lg2
恒载内力计算结果见表
表2-4 恒载内力表
项目 Mg=1a(1-a)L2g 2Qg=1a(1-2a)Lg 2?M=1a(1-a)L2 2L/2 105.42 L/4 78.778 L/8 45.692 L/4 8.575 L/8 12.863 支点 17.15 ?Q= 1a(1-2a)L 2主梁 边梁 2319.873 1733.589 1011.44 188.7015 283.0632 377.4029 2910.225 2174.745 1268.827 236.7215 355.096 473.4429 2.3.3活载内力计算 (1)冲击系数
汽车冲击系数的计算采用以结构基频为指标的方法。结构的基频反映了结构的尺寸、类型、建造材料等动力特征内容,它直接体现了冲击效应和桥梁结构之间的关系。按结构不同的基频,汽车引起的冲击系数在0.05-0.45之间变化,其计算方法为:
当f<1.5Hz时 当1.5Hz≤f≤14Hz时 当f>14 Hz
=0.05
=0.1767lnf-0.0157 =0.45
式中:f——结构基频(Hz) 冲击引起正弯矩:
f1??2EIc (2-6)
2lmc mc?G/g
式中:l ——结构的计算跨径(m); E ——结构材料的弹性模量(N/m2); I c ——结构跨中截面的截面惯性矩(m4); m c——结构跨中处的单位长度质量(kg/m); G ——结构跨中处延米结构重力(N/m); g ——重力加速度,g=9.81(m/s2)。
计算过程如下:
结构计算跨径l=33.5m;C55混凝土弹性模量E=3.55×1010 N/m2;结构跨中截面的截面惯性矩I c =0.161 m4;结构跨中处结构 结构跨中出单位长度质量:
1 mc=?A=25000*0.65=1 2kg/m 659.0g9.81
冲击引起正弯矩:
3.14 f1?2*33.523.25*1010*0.161?2.484
1659.02由于基频大于1.5Hz小于14Hz, 故
=0.1767lnf-0.0157=0.175
(2)计算主梁荷载横向分布系数
对于一座由多片主梁和横隔板组成的梁桥来说,当桥上有荷载P作用时,由于结构的横向联系必然会使所有主梁以不同程度地参与工作,并且随着荷载作用位置的变化,某根主梁所承担荷载也随之变化。因此,必须首先了解某根主梁所分担的最不利荷载,然后再沿桥纵向确定该梁某一截面的最不利内力,并以此得出整座桥梁中最不利主梁的最大内力值。
根据各种梁式桥不同的宽度、横向联系构造和截面位置建立计算模型。本桥宽
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