模板 裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋課程設(shè)計(jì)

1、裝配式鋼筋混凝土簡支T形梁橋課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料1、橋面凈寬：凈4.5+2×0.5（防撞護(hù)欄）。2、主梁跨徑和全長標(biāo)準(zhǔn)跨徑：Lb=35.00m（墩中心距離）。計(jì)算跨徑：L=33.88m（支座中心距離）。預(yù)制長度：L=34.96m（主梁預(yù)制長度）。3、 設(shè)計(jì)荷載 公路-II級，人群荷載：3.0KN/m2材料材料規(guī)格內(nèi)容鋼筋HRB335（原級）主梁主筋、彎起鋼筋和架立鋼筋R235（原級）箍筋混凝土C40主梁C20橋面鋪裝丶防撞護(hù)欄5、結(jié)構(gòu)尺寸橫隔梁5根，肋寬15cm。 橋梁縱向示意圖6、計(jì)算極限狀態(tài)法7、設(shè)計(jì)依據(jù) 1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，（JTGB 01-2003）； 2公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范

2、，（JTG D60-2004）； 3公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D61-2005）； 4公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，（JTG D62-2004）； 5公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，（JTG D63-2007）； 6公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范， JTGD62-2004）； 7橋梁工程（上、下冊），范立礎(chǔ)編；人民交通出版社 8周念先編，橋梁方案比選 9范立礎(chǔ)編，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 10林元培編，斜拉橋 人民交通出版社 11公路橋梁設(shè)計(jì)從書 人民交通出版社 12. 陳忠延編，土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南（橋梁工程專業(yè)） 13葉見曙編結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理人民交通出版社 14其他教材和參考書。二、行車

3、道板的計(jì)算(一)計(jì)算模式行車道板按照兩端固定中間鉸接的板來計(jì)算(二)荷載及其效應(yīng)1每延米板上的恒載個(gè)g瀝青表面處置：混凝土墊層： T梁翼緣板自重：每延米跨寬板恒載合計(jì)：2永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)彎矩：剪力：3可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)以重車后輪作用于絞縫軸線上為最不利布置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范條后輪著地寬度及長度為：順行車方向輪壓分布寬度：垂直行車方向輪壓分布寬度：荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范條，局部加載沖擊系數(shù)：作用于每米寬板條上的彎矩為：作用于每米寬板條上的剪力為：4基本組合根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范條承載力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算基本組合：

4、故行車道板的設(shè)計(jì)作用效應(yīng)為：正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合計(jì)算短期效應(yīng)組合：(三)截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算1.界面設(shè)計(jì)與配筋懸臂板根部高度，凈保護(hù)層。若選用鋼筋，則有效高度為：根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條：化簡：解得：查表的=0.56驗(yàn)算：根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條：需要的間距為：，取此時(shí)即橋面板布置間距為的鋼筋根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，抗剪截面應(yīng)符合：滿足規(guī)范要求根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條故不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋。板內(nèi)分布鋼筋用，間距取25cm。2.承載能力驗(yàn)算由可得：承載

5、能力滿足要求三、主梁的計(jì)算(一)主梁的荷載橫向分布系數(shù)1跨中彎矩橫向分布系數(shù)(根據(jù)偏心受壓法計(jì)算)(1)主梁的抗彎慣矩平均板厚：算得T型截面慣性矩I=0.073求荷載橫向影響線豎標(biāo)寬跨比為 (3)各主梁橫向分布系數(shù)1號主梁的橫向影響線具體見下圖1號主梁橫向影響線同理可求得2號主梁的影響線，由于結(jié)構(gòu)對稱，3號主梁的影響線與1號主梁影響線對稱。3號主梁橫向影響線對1、2、3號主梁進(jìn)行最不利加載以求得橫向分布系數(shù)，加載的位置見下圖1號主梁最不利加載2號兩的橫向影響線為直線，可直接計(jì)算對于公路II級1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)：2梁端剪力橫向分布系數(shù)(根據(jù)杠桿法計(jì)算)1號主梁加載&#

6、183;2號主梁加載對于公路II級1號主梁的橫向分布系數(shù)：2號主梁的橫向分布系數(shù)： (二)作用效應(yīng)計(jì)算1永久作用效應(yīng)(1)永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)主梁：橫隔板邊主梁：中主梁：橋面鋪裝：橋梁護(hù)欄按照5kN/m來計(jì)算，分?jǐn)傊粮髦髁旱暮奢d為：各梁的永久荷載為：邊主梁：中主梁： (2)永久作用效應(yīng)計(jì)算邊主梁自重產(chǎn)生的內(nèi)力內(nèi)力截面位置 剪力Q ()彎矩M()X=0 ( 161.28KN)M=0 (0)X=1/4 (80.64) (468.71)X=1/2Q=0 (0)(624.95)注：括號里值為中主梁內(nèi)力。計(jì)算邊主梁橫向分部系數(shù)梁號荷載位置公路2級備注邊主梁跨中0.56偏心壓力

7、法支點(diǎn)048杠桿原理法均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算截面公路二級7.875kN7.875KN影響線面積影響線(1)汽車荷載沖擊系數(shù) 簡支橋梁基頻計(jì)算式 E取取沖擊系數(shù) 因單車道不折減故公路II級集中荷載計(jì)算（內(nèi)插法）計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)：計(jì)算邊主梁跨中彎矩和跨中剪力 如表彎矩：荷載類型1+u公路II級7.875166.51.1650.5630.033.875剪力：荷載類型1+u公路II級7.875199.81.1650.562.4380.5 繪制荷載橫向分布系數(shù)沿橋縱向的變化圖形和支點(diǎn)剪力影響線。則在公路二級作用下，1號梁支點(diǎn)最大剪力為主梁內(nèi)力組合裝配式鋼筋混凝土簡支梁中1號邊梁的內(nèi)力

8、最大，列表控制設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力。序號荷載類型彎矩M (KNm)剪力Q (kN)梁端跨中梁端跨中（1）結(jié)構(gòu)自重059.52152.910（2）汽車荷載0575.2168.3866.84（3）1.2*(1)0711.42183.490（4）1.4*(2)0805.28235.7393.58(5)01516.7419.2293.58四橫隔梁內(nèi)力計(jì)算： 對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖縱向以列車輪對于中橫隔梁的計(jì)算荷載為計(jì)算彎矩計(jì)算剪力時(shí)：繪制中橫隔梁內(nèi)力影響線荷載P=1位于截面r的左側(cè)時(shí)P=1作用在1號梁軸時(shí)P=1作用在2號梁軸上時(shí)P=1作用在3號梁軸上時(shí)由已學(xué)影響線的知識可知，Mr影響線必在r-r

9、界面處有突變，根據(jù)和連線延伸至r-r截面，即為值0.542，由此可繪制出影響線Mr。3.繪制剪力影響線。對于1號主梁處截面Q1右影響線可計(jì)算如下P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí) Q1右=R1 即右=0.83P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí) Q1右=R1-1 即右=-0.174.截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利荷載位置加載，對于汽車荷載并計(jì)入沖擊影響力（1+u）則得到表。公路二級彎矩剪力Q1右5.內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)組合基本組合正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合短期效應(yīng)組合 五.持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算1.配置主筋根據(jù)前面的彎矩基本組合可知，1號梁的跨中彎矩最大，考慮到施

10、工方便，偏安全地一律按1號梁的彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算。假定主梁單向配筋，鋼筋凈保護(hù)層為3cm，鋼筋重心至底邊距離，則主梁有效高度已知1號梁跨中彎矩，根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條：在這里，求解得根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條：選用鋼筋鋼筋的重心距底緣的距離為：實(shí)際有效高度：配筋率驗(yàn)算：2.持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算實(shí)際受壓區(qū)高度：滿足規(guī)范要求截面抗彎極限狀態(tài)承載力為：滿足要求3.根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置根據(jù)剪力基本組合，2號梁的支點(diǎn)剪力最大，1號梁的跨中剪力最大，偏安全計(jì)，支點(diǎn)剪力以2號梁為準(zhǔn)，跨中剪力以1號梁為準(zhǔn)：，假定有通過支點(diǎn)，根據(jù)公路橋涵

11、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，抗剪截面需滿足構(gòu)造要求：根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條：介于兩者之間，應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算。積算圖式如下圖所示：內(nèi)插得到距離梁高處的剪力則由混凝土和箍筋承擔(dān)的部分：由彎起鋼筋承擔(dān)的部分：各排鋼筋的彎起位置與承擔(dān)的剪力見下表：彎起鋼筋排次彎起點(diǎn)距支座中心距離(m)承擔(dān)的剪力值(kN)11.3223.122.5172.833.7122.644.972.356.122.1各排彎起鋼筋的計(jì)算：根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力為：在這里，故相應(yīng)于各排彎起鋼筋的面積：則

12、每排彎起鋼筋的面積為：彎起：，能夠滿足工程上的要求彎起：彎起：彎起：彎起：彎起：在近跨中處增設(shè)輔助斜筋，根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，彎起鋼筋的彎起點(diǎn)，應(yīng)設(shè)在按抗彎強(qiáng)度計(jì)算不需要該鋼筋的截面以外不小于處，滿足要求4.箍筋配置根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，箍筋的間距為：在這里，選用雙肢箍筋，距離支座中心處的主筋為，計(jì)算剪力，計(jì)算可得：選用。根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，在支座中心向跨徑方向長度不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm。綜上所述，全梁箍筋的配置為雙肢箍筋，由支點(diǎn)至距支座中心2.5處，為10cm，其余地方箍筋間

13、距為15cm。則配箍率分別為：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，5.斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，當(dāng)受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：為了簡化計(jì)算，取用平均值，即根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，需要驗(yàn)算的斜截面有：(1)距離支座處截面，相應(yīng)的，(2)距離支座中心1.3m處截面(彎起鋼筋彎起點(diǎn))，相應(yīng)的，(3)距離支座中心2.5m處截面(彎起鋼筋彎起點(diǎn)及箍筋間距變化處)，相應(yīng)的，(4)距離支座中心3.7m處截面(彎起鋼筋彎起點(diǎn))，相應(yīng)的，取， (5)距離支座中心4.9m處截面(彎起鋼筋彎起點(diǎn))，相應(yīng)的，取，(四)持久狀況正常使用極

14、限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，最大裂縫寬度采用下式計(jì)算：取1號梁的彎矩進(jìn)行組合，對于1號梁，永久作用產(chǎn)生的彎矩：，公路II荷載產(chǎn)生的彎矩：(不計(jì)沖擊力)，人群荷載產(chǎn)生的彎矩：作用短期效應(yīng)組合：作用長期效應(yīng)組合：在這里，取可算得裂縫的寬度為：，滿足規(guī)范要求(五)持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰?yàn)算根據(jù)公路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范條，剛度可按下式來計(jì)算：在這里，換算截面中性軸距T梁頂面的距離：化簡：解得：全截面(不考慮開裂)換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩：前面已計(jì)算得到全截面對重心軸的慣性矩：全截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：開裂彎矩：開裂截面的慣性矩：開裂截面的抗彎剛度：全截面的抗彎剛度：前面計(jì)算得到作用短期效應(yīng)組合：開裂截面等效的