24m鋼筋混凝土簡支T型梁橋畢業(yè)設計計算書

1、絆第半1瓣章 哀設計資料及構造布白置1.1 設計資料懊（1）設計荷載骯 壩 捌 安 跋 鞍 百(表1.1)標準跨徑汽車荷載人群荷載上部結構混凝土2423.25C40拜（熬2?。┉h(huán)境標準：凹I骯類環(huán)境耙 壩。辦（扒3阿）設計安全等級：笆二級。阿（般4叭）主梁跨徑：標準搬跨徑般,罷計算跨徑擺,把橋全長伴（靶5礙）艾橋面凈空（橋面寬按度）：凈啊人行道。礙（6）案主要材料： 混笆凝土 傲見附表；癌鋼筋 主筋為百HRB335氨級鋼筋，其他用H案PB扮235盎級鋼筋。傲（7）板橋面鋪裝：上層采巴用瀝青混凝土隘，下層為C30混敗凝土靶（8）爸 橋位水文地質(zhì)情暗況皚佰斑地質(zhì)條件：敖粘性土，哎地質(zhì)層規(guī)律，地下俺

2、水較深對工程無不昂利影響，屬良好建背筑場地。百芭橋址處河床沖刷深叭度：最大沖刷線低隘于河床案2耙.6壩。1.2方案比選捌橋梁方案的選擇應該兼具適用性強、伴舒適安全、建橋成把本經(jīng)濟、美觀大方背等優(yōu)點。從實際情半況出發(fā)，綜合當?shù)貕嗡牡刭|(zhì)條件和橋皚梁的跨徑等因素來吧選擇出最佳的方案懊。通過技術經(jīng)濟等皚方面的綜合比較，八力求所選方案符合翱最佳條件。在本橋骯的設計中，選定三昂種橋式名分別是：捌裝配式混凝土簡支扒T型橋、獨塔雙跨爸式斜拉橋、鋼架拱懊橋。把方案一：裝配式混巴凝土簡支T型橋般圖1.1皚裝配式混凝土簡支跋T型橋拌 阿 隘裝配式混凝土簡支襖T型橋是使用最為啊普遍的結構形式，罷其優(yōu)點是建筑高度班較

3、低，易保養(yǎng)和維艾護，橋下視覺效果岸好；受力明確疤；等截面形式，可搬以大量節(jié)省模板，俺加快建橋進度，簡澳易經(jīng)濟；橋梁上安下部可平行施工，熬使工期大大縮短；半無需高空進行構建壩制作，質(zhì)量可以控半制，可在一處成批鞍生產(chǎn)從而降低成本藹。適用于對橋下視捌覺有要求的工程，胺適用于各種地質(zhì)情爸況，對工期比較緊癌的工程和對通航無安過高要求的工程也班同樣適用。其缺點捌是跨徑較小，不適背用于跨度較大的工懊程辦。方案二：懸臂梁橋板圖1.2 皚懸臂梁橋凹懸臂梁橋?qū)儆陟o定愛結構,其優(yōu)點是,盎從橋面上看,在橋癌墩上只需設置一排唉沿墩中心布置的支胺座,從而可以相應白地減小橋墩的尺寸班。缺點是運營條件扳不理想，在懸臂端礙與掛

4、梁銜接處的撓搬度曲線都會產(chǎn)生不頒利于行車的折點，昂并且伸縮縫需要經(jīng)版常更換。鋼筋混凝敗土的懸臂梁橋在支伴點附近彎矩區(qū)段內(nèi)昂，梁上翼緣受拉，扮不可避免出現(xiàn)裂縫八，雨水易于侵入梁罷體，而且其構造也拔比較復雜。方案三：鋼架拱橋案圖1.3 案鋼架拱橋絆 哀鋼架拱橋的優(yōu)點是矮，屬于有推力的高把次超靜定結構，具板有構件少、質(zhì)量輕敖、整體性好、剛度胺大、施工簡便、造笆價低和造型美觀等半優(yōu)點。缺點是，鋼巴架拱片之間的橫向瓣聯(lián)系必須具有足夠藹的強度和剛度；隨癌著跨徑的增大，梁盎和斜支撐的內(nèi)力會版隨之增大；最致命背的缺點是整體性較差，導致橫向穩(wěn)定芭性不夠。通過仔細百比較，獨塔雙跨式叭斜拉橋索與梁連接熬比較復雜，施

5、工過百程中高空作業(yè)較多昂，安全性很難保障挨；鋼架拱橋整體性挨較差，運營狀況不癌理想，出現(xiàn)病害、胺損傷甚至破壞的概耙率較高；相較而言岸，裝配式鋼筋混凝熬土簡支襖T霸型橋易保養(yǎng)和維護半，受力比較穩(wěn)定，般比較經(jīng)濟，施工工斑期短，不需要高空扳作業(yè)，安全性可以隘保障。所以本設計胺最終選擇裝配式混白凝土簡支梁橋。巴1.斑3奧橋梁結構平面、立鞍面及橫斷面設計（襖上部結構尺寸擬定埃）氨 案 安 跋簡支梁橋梁尺寸表班 邦 芭 (啊表1.2) 哎 阿 愛 傲 愛 橋梁類型適用跨徑（）主梁間距（）主梁高度（）主梁肋寬度（）鋼筋混凝土簡支梁1.52.2b=0.160.20癌根據(jù)方案比選結果凹，擬設計鋼筋混凝拜土簡支T

6、形橋。本按橋標準跨徑為24伴，結合澳表1.1，擬定主暗梁間距取瓣1.8盎，主梁高度取拜1.6懊，梁肋寬度取般0.2佰。本橋為鋼筋混凝搬土橋，橋面凈空擺人行道，采用5片芭T型主梁，5片橫絆隔梁標準設計。 瓣圖柏1.4懊 簡支T型梁的主氨梁和橫隔梁簡圖（埃單位：吧）巴第板2癌章 辦主梁內(nèi)力計算疤2.1 扒結構自重內(nèi)力計算凹（靶1）捌計跋算結構自重集度骯 叭 矮 半 昂 壩（表斑2.1叭）主梁橫隔梁對于邊主梁對于中主梁橋面鋪裝層欄桿和人行道 合計對于中主梁對于邊主梁頒（2）搬結構自重內(nèi)力計算柏 耙 百 稗邊主梁結構自重產(chǎn)礙生的內(nèi)力跋 瓣 叭（表2.2）內(nèi)力截面位置剪力（）彎矩 ()（）=0 （0）

7、（）（1029.77）=0 （0） （）哀2.2鞍汽車、人群荷載產(chǎn)哀生內(nèi)力計算暗2.2.1斑荷載橫向分布計算背（1）藹當荷載位于支點處壩時，應按杠杠原理矮法計算荷載橫向分頒布系數(shù)。首先繪制氨梁絆梁胺梁的荷載橫向分布扮影響線。如圖柏2.1斑，（a）、(b)疤、(c)辦 扮根據(jù)橋規(guī)規(guī)定礙，在橫向影響線上俺確定荷載沿橫向最懊不利的布置位置。百對于汽車荷載，規(guī)搬定的汽車橫向輪距瓣為斑1.8斑m百，兩列汽車車輪的八橫向最小間距為埃1.懊3m 板，車輪距離人行道耙緣石最少為版0.5懊m挨。由此，求出相應笆于荷載位置的影響挨線豎標值后，可得岸梁的荷載橫向分布癌系數(shù)為：敖 啊 靶 翱 昂 跋 拌 笆 求得跋

8、懊 爸 愛 芭 案 求得藹公路-傲 礙2安級：拜 埃 愛 叭人群荷載 ： 隘 愛 拜 埃同理，按圖扒2藹.1（芭b壩）的計算，可得笆的荷載橫向分布系昂數(shù)俺，般。這里，在人行道扮上沒有布載，這是鞍因為人行道荷載引懊起的負反力，在考挨慮荷載組合時反而案會減小隘的受力。凹同時，由圖2.1藹（八c唉），可得佰的荷載橫向分布系唉數(shù)為板：壩 凹 求得稗公路般-捌 II阿級：爸 爸 扳人群荷載：傲 擺 藹（2）當荷載位于懊跨中處時，用偏心凹壓力法計算荷載橫拔向分布系數(shù)。從圖癌2.1半中可知，此橋設有絆剛度強大的橫隔梁骯，且承重結構的成氨寬比為：霸 拔 疤 哎 挨故可按偏心壓力法巴來計算橫向分布系藹數(shù)敗,其步

9、驟如下：霸 皚梁的荷載橫向分布阿系數(shù)計算：頒求荷載橫向分布翱影響線豎坐標值笆本橋各根主梁的橫拜截面均相等，梁數(shù)傲，梁間距為絆，則：拜梁在兩個邊主梁處般的橫向分布影響線版的豎標值為：哎圖2.1 按杠桿伴原理法計算橫向分拜布系數(shù)（單位：叭）拌擺繪出荷載橫向分布岸影響線，并按最不案利位置布載鞍 吧人行道緣石至壩梁軸線的距離為艾：安=0.90-0白.75=0.15版 胺圖2.2 偏壓法埃計算癌橫向分布系數(shù)圖式哀（單位：胺）拜荷載橫向分布影響壩線的零點至敗梁位的距離為斑，可按比例關系求瓣得：百求得跋，并據(jù)此計算出對愛應各荷載點的影響巴線豎標值敖 熬和澳。笆 霸 案 壩 爸 吧求得伴 爸 傲 捌 敖求得柏

10、 芭 靶 翱求得盎 爸 耙求得頒絆計算荷載橫向分布跋系數(shù)叭計算荷載橫向分布罷系數(shù)胺梁的荷載橫向分布阿系數(shù)分別計算如下百：汽車荷載 人群荷載 頒梁的荷載橫向分布案系數(shù)計算：哎邦梁在凹和熬梁處的橫向分布影伴響線的豎標值澳背繪制荷載橫向分布靶影響線，并按最不阿利位置布載如圖白2搬.3所示暗荷載橫向分布影響捌線的零點至搬梁位的距離為y，爸可按比例關系求得跋：挨 敖 版 吧 俺 白 拜 拜 骯 求得扳 巴 藹 求皚得敖 胺 瓣 求得拔 笆 求安得辦計算荷載橫向分盎布埃系數(shù)斑梁的荷載橫向分布斑系數(shù)分別計算如下盎：汽車荷載 人群荷載 扳圖唉2.3 偏壓法計扮算白）橫向分布系數(shù)圖埃式（單位：爸）扒梁的荷載橫向

11、分布稗系數(shù)計算： 按在爸和頒處的荷載橫向分布靶影響線豎坐標值：鞍繪制荷載橫向分矮布影響線，并按最白不利位置布載如圖絆2.4所示并據(jù)此芭計算出對應各荷載癌點的影響線豎標值白 礙和皚r 礙圖2.4偏壓法計熬算 3#皚橫向分布系數(shù)圖式百（單位：爸）澳計算荷載橫向分按布系數(shù)阿梁的荷載橫向分布半系數(shù)分別計算如下瓣：汽車荷載 人群荷載 啊荷載橫向分布系數(shù)佰匯總哀 八 暗(表2.3)梁號 荷載位置公路- 2級 人群荷載 備注跨中0.5780.658偏心壓力法支點0.4031.292杠桿法跨中0.4890.429偏心壓力法支點0.50杠桿法跨中0.40.4偏心壓力法支點0.6390杠桿法懊2.3 內(nèi)力組合凹計

12、算藹 2.3.1耙 = 1 * GB3 哀俺均布荷載和內(nèi)力影唉響凹線面積計算(表2岸.4)安 凹公路-奧 奧2俺級中集中荷載計算計算彎矩效應時：計算剪力效應時：計算沖擊系數(shù)平均板厚 扒均布荷載和內(nèi)力影霸響線面積計算癌 翱 扒(表2.4)類 型截面公路- 級人群影響線面積（或m）影響線圖式7.8752.447.8752.447.8752.447.8752.44邦 敖 百C40混凝土E取班,則有：八 爸 則霸2.3.2 伴爸梁跨中截面和挨截面彎矩剪力計算奧 阿跨內(nèi)各截面，在汽捌車荷載作用下各截背面內(nèi)力計算公式阿 稗 白 唉跨內(nèi)各截面，在人盎群荷載作用下各截柏面內(nèi)力計算公式因雙車道不折減，故 皚 跋

13、計算支點截面汽邦車荷載最大簡力皚繪制荷載橫向分布扳系數(shù)沿橋縱向的變佰化圖形和支點簡力艾影響線如圖2.5邦所示。芭橫向分布系數(shù)變化百區(qū)段的長度：扮變化區(qū)荷載重心處艾的內(nèi)力影響線坐標霸為：靶跨中截面彎矩剪力佰計算巴 埃 熬 靶(表2.5)截面荷載類型或或yS（或）SiS 公路- 級 7.875 190.5.1.2770.57869.03401.241227.32826.08人群2.440.65869.03 110.83 公路- 級 7.875 228.61.2770.5782.9417.09101.460.584.37人群2.440.6582.944.72拜 矮1/4邦截面彎矩剪力隘 巴 阿 扳(

14、表2.6)截面荷載類型或或yS（或）SiS公路- 級 7.875 190.51.2770.57851.77300.92921.01620.09人群 2.440.65851.7783.12 公路- 級 7.875 228.61.2770.5786.61 38.42164.970.75126.55人群 2.440.6586.6110.61爸則均布荷載和集中荷載作用下支點剪傲力為：跋圖2.5 斑梁支點剪力計算圖白示（單位：芭m芭） 拔則公路-扳2版級作用下，稗梁支點的最大剪力笆為： 辦百計算支點截面人群辦荷載最大剪力 跋荷載內(nèi)力組合確定頒 芭 (表2.7絆)序號荷載類別彎矩M（）剪力Q（）梁端四分點

15、跨中梁端四分點跨中（1）結構自重0999.751332.99226.89113.450 （2）汽車荷載0921.011227.32181.18164.97101.46（3）人群荷載083.12110.8323.0510.614.72（4）01199.701599.59272.27136.140（5）01289.411718.25253.65230.96142.04（6）093.09124.1325.8211.885.29（7）02582.203441.97551.74378.98147.33氨2.3.3霸梁哎梁跨中截面和奧截面彎矩剪力計算皚因雙車道不折減，案故=1矮跨中截面彎矩剪力傲計算傲 挨

16、 吧(表2.8)截面荷載類型或或yS（或）SiS Ml/2公路- 級 7.875 190.51.2770.48969.03339.461038.34698.88人群 2.44 0.42969.0372.26 Ql/2公路- 2級 7.875 228.61.2770.4892.9414.4685.830.571.37人群 2.44 0.4292.943.08 1/4截面彎矩剪暗力計算懊 般 昂 翱 般(表2.9)截面荷載類型或或yS（或）SiS Ml/4公路- 級 7.875 190.51.2770.48951.77254.58779.19524.61人群 2.44 0.42951.77 54.

17、19 Ql/4公路- I級 7.875 228.61.2770.4896.6132.51139.570.75107.06人群 2.44 0.4296.616.92案熬計算支點截面汽車絆荷載最大簡力愛繪制荷載橫佰向分布系數(shù)沿橋縱愛向的變化圖形和支靶點簡力影響線如圖哀2.6所示。藹橫向分布系數(shù)變化罷區(qū)段的長度：擺m變化區(qū)荷載重心靶處的內(nèi)力影響線坐唉標為：愛則均布荷載和集中案荷載作用下支點剪背力為：礙圖2.6 按梁支點剪力計算圖阿示（單位：辦m） 熬 則公路-II癌級作用下疤，岸梁支點的最大剪力靶為：隘算支點截面人群荷敗載最大剪力 盎 案 捌 埃 捌荷載內(nèi)力組合確定百 笆 扮 耙(表2.10)序號荷

18、載類別彎矩M（）剪力Q（kN）梁端四分點跨中梁端四分點跨中（1）結構自重01029.771373.03233.71116.850 （2）汽車荷載0779.191038.84204.04139.5785.83（3）人群荷載054.1972.769.476.923.08（4）01235.721647.64280.45140.220（5）01090.871454.38285.66195.40120.16（6）060.6981.4910.617.753.45（7）02387.283183.51576.72343.37123.61扒2.34 扒梁跨中截面和14芭截面彎矩剪力計算背因雙車道不折減，襖故懊=

19、矮1礙柏計算支點截面汽車搬荷載最大簡力阿繪制荷載橫向分布傲系數(shù)沿橋縱向的變扮化盎圖形和支點簡力影氨響線如圖2.7所八示。熬橫向分布系數(shù)變化般區(qū)段的長度：俺 邦 拜 癌 背變化區(qū)荷載重心處敗的內(nèi)力影響線坐標奧為：辦跨中截面彎矩剪力暗計算拌 疤 俺 埃(表2.11)截面荷載類型或或yS（或）SiS Ml/2公路- 級 7.875190.51.2770.469.03277.68849.36571.68人群 2.440.469.0363.37 Ql/2公路- 級 7.875 228.61.2770.42.9411.83 70.210.558.38人群 2.440.42.942.87稗1/4截面彎矩剪疤

20、力計算扒 罷 扮 般(表2.12)截面荷載類型或或yS（或）SiSMl/4公路- 級 7.875 190.51.2770.451.77208.25637.38429.13人群 2.44 0.451.77 50.53Ql/4公路- 級 7.875 228.61.2770.46.6126.59114.170.7587.58人群 2.44 0.46.616.45版則均布荷載和集中礙荷載作用下支點剪埃力為：爸則均布荷載和集中骯荷載作用下支點剪巴力為： 案 則公路-級背作用下，芭梁支點的最大剪力靶為：柏則均布荷載和集中癌荷載作用下支點剪力為： 圖2.7 3#八 支點剪力計算圖熬示（單位：爸m壩） 艾 則

21、公路-佰級作用下唉，安梁支點的最大剪力熬為：懊 礙計算支點截面人傲群荷載最大剪力 盎荷載內(nèi)力組合確定百 氨 澳 瓣(表2.12)序號荷載類別彎矩M（）剪力Q（）梁端四分點跨中梁端四分點跨中（1）結構自重01029.771373.03233.71116.850 （2）汽車荷載0637.38849.36240.30114.1770.21（3）人群荷載050.5363.378.836.452.87（4）01235.721647.64280.45140.220（5）0895.331189.10336.42159.8498.29（6）056.2670.989.897.223.21（7）02187.312

22、907.72626.76307.28101.50暗第版3傲章 爸截面配筋設計氨3.1主筋配置與搬校核鞍3.1.1已知設俺計數(shù)據(jù)及要求案鋼筋混凝土簡支梁凹全長捌,岸計算跨徑耙。氨T澳形截面梁的尺寸如按圖敗3啊.1胺，橋梁處于類環(huán)扳境條件，安全等級拔二級，爸。百圖拜3.1 24拌m埃鋼筋混凝土簡支梁捌尺寸（尺寸單位：暗）矮梁體采用C40混芭凝土，軸心抗壓強般度設計值澳，軸心抗拉強度設按計值靶。主筋采用HRB耙335鋼筋，抗拉罷強度設計值拜，箍筋采用翱（俺）鋼筋，直徑襖，抗拉強度設計值矮。按 簡支梁控制罷截面的彎矩組合設柏計值和剪力組合設盎計值為：罷跨中截面 艾 芭 l/4跨截面 瓣 背支點截面 按

23、 辦 扳 百 安3.12 襖.艾跨中截面的縱向受翱拉鋼筋計算八T形截面梁受壓翼芭板的有效寬度伴 矮由圖敖3笆.1所示的T形截懊面受壓翼板厚度的盎尺寸，可得翼板平岸均厚度唉，則可得到 班，本設計方案為裝稗配式T梁，相鄰兩氨主梁的平均間距為罷。啊故取受壓翼板的有盎效寬度扳。3.13截面設計拔采用焊接鋼筋骨俺架，故設把，則截面有效高度靶。癌判定T形截面類拜型艾跨中截面彎矩計算班計值故屬于第一類截面求受壓區(qū)高度澳 傲 白 解方程得合適解為頒求受拉鋼筋面積澳As。將各已知值俺及爸=80mm代入下笆式可得:笆現(xiàn)選擇斑8辦B搬32+6昂B奧28岸，截面面積把。鋼筋疊高層數(shù)為7層，布置如圖瓣3.2安所示。邦混

24、凝土保護層厚度伴取矮及結構設計原理附埃表1-7中規(guī)定的辦30班，鋼筋間橫向間距暗及愛3.八1.3班截面復核敖已設計的受拉鋼筋氨中，8伴B白32的面積為，6 B瓣 靶28的面積為瓣。佰由圖5.1鋼筋布敖置圖可求得礙 即罷 則實際有效高度。扳圖3.2鋼筋布置版圖（尺寸單位：巴）佰判定T形截面類佰型奧由于胺，故為第一類T形愛截面。求受壓區(qū)高度邦正截面抗彎承載壩力昂最小配筋率計算：翱,即配筋率應不小敗于0.26且不敖小于0.2%，故疤取靶， 實際配筋率百故截面復核滿足要耙求。伴3.2斜筋與箍筋澳設計巴3.2.1腹筋設爸計截面尺寸檢查扳根據(jù)構造要求，梁傲最底層鋼筋般2敖B版32霸通過支座截面，支拜點截面

25、有效高度為皚截面尺寸符合設計辦要求。挨檢查是否需要根把據(jù)計算配置箍筋跨中段截面 支座截面 耙因俺,愛故可在梁跨中的某昂長度范圍內(nèi)按構造礙配置箍筋，其余區(qū)襖段應按計算配置腹懊筋。鞍計算剪力圖分配埃（圖拜3.3暗）背在圖翱3.3爸所示的剪力包絡圖八中，支點剪力計算頒值巴，跨中處剪力計算鞍值稗。柏的截面距跨中截面案的距離可由剪力包捌絡圖按比例求得愛在藹長度內(nèi)可按構造要求布置箍筋。叭同時，根據(jù)公路背橋規(guī)規(guī)定，在支版座中心線向跨徑長白度方向不小于1倍靶梁高扮范圍內(nèi)，箍筋間距凹最大為翱100板。啊距支座中心線為俺處的計算剪力值（敖）由包絡圖按比例半求得為：則則背其中，應由混凝土班和箍筋承擔的剪力白計算值至少為扮0.6拔=314.50八，應由彎起鋼筋（瓣包括斜筋）承擔的罷剪力計算值最多為般0.4扒=209.67澳。求得艾則設置彎起鋼筋區(qū)藹段長度拔 （圖艾3版.3）。艾圖 3.3計算剪埃力分配圖（尺寸單襖位：佰；剪力單位：?。┕拷钤O計翱采用直徑為8mm胺的雙肢箍筋，箍筋頒截面面積骯。壩在等