裝配式鋼筋混凝土簡支T型梁橋設(shè)計示例

1、裝配式鋼筋混凝土簡支T型梁橋（包括橋墩）計算示例第I部分鋼筋混凝土簡支T型梁橋的計算、設(shè)計資料二級公路，設(shè)計時速60kmh，車道寬度為2X3.5+20.75m2主梁路徑和全長標準路徑：g=20.00m（墩中心距離）；計算跨徑：I=19.50m（支座中心距離）；主梁全長：I全=19.96m（主梁預(yù)制長度）。設(shè)計荷載公路n級，人群荷載為3kNm2材料鋼筋：主筋用n級鋼，其他用I級鋼；混凝土：C25。計算方法極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)尺寸參考原有標準圖尺寸，選用如圖I所示，其中橫梁用五根。設(shè)計依據(jù)（1）公路橋涵設(shè)計通甩規(guī)范（JTG0602004）,簡稱“橋規(guī)”;（2）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范

2、（JTG0642004）,簡稱“公預(yù)規(guī)”;二、主梁的計算（一）主梁的荷載橫向分布系數(shù)跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按GM法）式中：Ci為矩形截面抗任剛度系數(shù)（查表）；圖2（尺寸單位：cm）biti、biti、為相應(yīng)各矩形的寬度與厚度。查表可知:ti/bi=0.11/1.60=0.069&=1/3t2“2=0.18/(1.3-0.11)=0.151，C2=0.30113334Itx=2.8010m故：3單位抗彎及抗扭慣矩：(2)橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板有效寬度入計算(圖3):橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即：L=4b=41.6=6.4mLh=100cmb=0.15m=15cm圖3根據(jù)Cl比值可查附表

3、O1求得，c=0.548所以=0.548XC=0.548X2.35=1.29m2九h-i匹+h*b*丄TOCo1-5hz求橫梁截面重心位置ay-2九m+hb橫梁的抗彎和抗扭慣矩Iy和ITy:13、h1213h2Iy=2xh1+2h1(ay-)bhbh(ay)122122h1.d=0.031：0.1，查表得G鮎，但由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭慣矩只有獨立寬扁板者的一半，可取5=61故JTy0.1130.153y6=1.076100.89510“=1.97110m4單位抗彎及抗扭慣矩Jy和JTy：計算抗彎參數(shù)r和扭彎參數(shù):式中：B橋?qū)挼囊话耄?P計算跨徑。查橋規(guī)，取G=0.43E，則：（4）計算荷載彎

4、矩橫向分布影響線坐標已知“-0.324，查GM圖表，可得表I中數(shù)值。梁位荷載位置0.940.971.001.031.051.031.000.970.941.051.061.071.071.020.970.930.870.831.221.181.141.071.000.930.870.800.751.411.311.201.070.970.870.790.720.671.651.421.241.070.930.840.740.680.600.830.910.991.081.131.080.990.910.831.661.511.351.231.060.880.630.390.182.462.10

5、1.731.380.980.640.23-0.17-0.553.322.732.101.510.940.40-0.16-0.62-1.134.103.402.441.640.830.18-0.54-1.14-1.77用內(nèi)插法求各梁位處值（圖4）。圖4（尺寸單位：cm）1號梁、5號梁：2號梁、4號梁：3號梁：K=K。（Ko系梁位在o點的K值）列表計算各梁的橫向分布影響線坐標值（表2）。繪制橫向分布影響線圖（圖5），求橫向分布系數(shù)。圖5按第條規(guī)定：汽車荷載距人行道邊緣距離不小于0.5m,人群荷載取3kN/m,人行道板以1.2kN集中豎向力作用在一塊板上。各梁的橫向分布系數(shù)：汽車荷載：人群荷載：人行

6、道板：梁端剪力橫向分布系數(shù)計算（按杠桿法）汽車荷載：人群荷載：伙=1.422；2人=一0.422；3人=0圖6（尺寸單位：cm）（二）內(nèi)力計算1.恒載內(nèi)力（1）恒載：假定橋面構(gòu)造各部分重量平均分配給各土梁承擔，計算見表3。一側(cè)人行道部分每2.5m長時重12.42kN，i.om長時重12,3525二4.94kNm。按人行道板橫向分布系數(shù)分攤至各梁的板重為:1號（5號）梁：1板=0441i板q=二2號（4號）梁:2板=0.3782板q=1.87kNm3號梁:3板=0.3403板q=各梁的恒載匯總于表4。（單位：kNm）表4（2）恒載內(nèi)力計算梁號主梁橫梁欄桿及人行道鋪裝層合計1(5)9.760.63

7、2.184.2016.772(4)9.761.261.874.2017.0939.761.261.684.2016.99影響線面積計算見表5。表5恒載內(nèi)力計算見表6。表62.活載內(nèi)力計算（1）汽車沖擊系數(shù)1191（計算略）（2）作用值計算車道荷載為公路n級，根據(jù)橋規(guī)4314條規(guī)定:（計算跨徑為19.5m，故PK值需進行內(nèi)插計算）計算剪力效應(yīng)時：Pk=178.5kN1.2=214.2kN人群荷載為q人二30.75=225kN.m（3）活載彎矩計算影響線面積計算（見表7）:影響線面積計算表7項目影響線頂點位置計算式丄處247.53-處435.65支點處9.75丄處22.438跨中剪力計算:Q|2-

8、j二m0.5qK0max汽車荷載產(chǎn)生的彎矩計算（見表8）:【注】按照橫向分布系數(shù)在縱橋向的分布規(guī)律，彎矩計算時全橋跨取跨中橫向分布系數(shù)。汽車荷載產(chǎn)生的彎矩表8人群荷載產(chǎn)生的彎矩計算（見表9）:梁號內(nèi)力內(nèi)力值(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)(5)X(2)X(3)X+(4)X(6)10.5041.1917.875178.547.534.875747.020.5041.1917.875178.535.653.656560.2520.4551.1917.875178.547.534.875674.390.4551.1917.875178.535.653.656505.7830.4091.19

9、17.875178.547.534.875606.210.4091.1917.875178.535.653.656454.65人群荷載產(chǎn)生的彎矩表9（4）活載剪力計算梁號內(nèi)力內(nèi)力值(1)(2)(3)(1)X(2)X(3)10.6202.2547.5366.300.6202.2535.6549.7320.3912.2547.5341.810.3912.2535.6531.3630.3422.2547.5336.570.3422.2535.6527.43汽車荷載產(chǎn)生的剪力計算:支點剪力計算：Qo+4標0亦叫+口0卩幾8乂+AQo】汽車荷載產(chǎn)生的跨中剪力計算見表10：汽車荷載產(chǎn)生的跨中剪力Q|2計算

10、表10汽車荷載產(chǎn)生的支點剪力計算見表11：梁號內(nèi)力內(nèi)力值(1)(2)(3)(4)(5)(6)(1)X(2)X(3)X(5)+(4)X(6)10.5041.1917.875214.22.4380.575.820.4551.1917.875214.22.4380.568.430.4091.1917.875214.22.4380.561.5汽車荷載產(chǎn)生的支點剪力Q0計算表11人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力計算梁號內(nèi)力內(nèi)力值（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）(1)X(2)X(3)X(4)+(5)X(6)X(7)+(8)11.1910.5047.8759.750.438214.21-1.16156.40

11、21.1910.4557.8759.750.500214.210.79170.1031.1910.4097.8759.750.594214.213.26192.80跨中剪力計算：Q|.，2=m0.5q人國0支點剪力計算：Q0=m0.5q人0+也Q0人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力計算見表12:人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力Q|2計算表12人群荷載產(chǎn)生的支點剪力計算見表13：梁號內(nèi)力內(nèi)力值(1)1(2)(3)(1)X(2)X(3)10.6202.252.4383.4020.3912.252.4382.1430.3422.252.4381.88人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力Q0計算表133作應(yīng)效應(yīng)組合（內(nèi)力組合）梁號內(nèi)力內(nèi)

12、力值(1):(2)(3)(4)(1)X(2)X(3)+(5)10.6202.259.751.4224.0317.6320.3912.259.75-0.422-4.094.4930.3422.259.750-1.725.78根據(jù)橋規(guī),作應(yīng)效應(yīng)組合公式為:【注】此處設(shè)計安全等級為二級，故結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0取1.0。作應(yīng)效應(yīng)組合見表14：作應(yīng)效應(yīng)組合表14梁號內(nèi)力恒載汽車何載人群何載組合值Sud12345671X2+3X4+5X5X11.2797.081.4747.020.81.466.302076.58597.85560.2549.731535.87163.51156.4017.63434.92075.803.40109.9321.2812.291.4674.390.81.441.811965.72609.26505.7831.361474.33166.63170.104.49443.12