T型梁装配式桥梁工程课程设计

一、截面尺寸桥面净宽为净-7+2×0.75m人行道，采用5梁式预应力T梁，主梁间距为1.6m，主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋进行铰接。其纵断面和横断面如下图所示：二、行车道板的计算（一）恒载及其内力（以纵向1m宽的板条进行计算）1.每延米板上的恒载g:沥青面层1g=0.04×1.0×32=0.92KN/mC30混凝土垫层2g=0.02×1.0×24=0.48KN/mT梁翼缘板自重3g=（0.16+0.10）/2×1.0×26=3.38KN/m合计g=1g+2g+3g=0.92+0.48+3.38=4.78KN/m2.每米板条的恒载内力弯矩mkNglMAg24.172.078.42121220剪力kNlgQAg44.372.078.40（二）车辆荷载产生的内力公路—Ⅰ级：以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载。后轴作用力为P=140kN，轮压布长度为2a=0.20m，宽度为2b=0.60m。则得：1a=2a+2H=0.2+2×0.06=0.32m1b=2b+2H=0.6+2×0.06=0.72m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a=1a+20l+d=0.32+2×0.72+1.4=3.16m冲击系数1+μ=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为：mkNblaPMAp55.15)472.072.0)(16.3414023.1()4(42)1(10作用于每米宽板条上的剪力为：kNapQAp8.2816.3414023.142)1((三）荷载组合该桥梁为中桥，安全等级为二级，1.0，2.11g，4.11q按承载能力极限状态下作用基本组合弯矩和剪力的设计值分别为：kNQQQmkNMMMApqAggAApqAggA88.4654.304.144.32.1)(34.3061.204.124.12.1)(110110三、计算荷载横向分布系数1．当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计算：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60一2004）规定，在横向影响线上确定最不利的布置位置，对于车辆荷载，规定的车轮横向轮距为1.80m，两列汽车车轮的横向间距为1.30m，车轮距离人行道缘石最少为0.5m。影响线如图所示：对于汽车荷载：438.06.12.06.121211qoqnm500.0121212qoqnm594.06.15.14.021213qoqnm对于人群荷载：422.16.1375.09.11rorm032orormm2.当荷载位于跨中时此桥在跨度内设有横隔板，具有强大的横向联结刚性，且承重结构的长度比为21.36.155.24Bl故可按偏心压力法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等，梁数n=5,梁间距为1.6m，则：2524232221512aaaaaaii=（2×1.6)2+1.62+0+(-1.6)2+(-2×1.6)2=25.60m21号梁横向影响线的竖标值为：60.060.25)6.12(2.0125122111iiaan20.060.25)6.12(2.0125122115iiaan车辆荷载：)(212143211qqqqqcqm538.0)3.05.18.26.4(8.460.021人群荷载：684.0)375.03.08.4(8.46.0111rcrxxm2号梁横向影响线的竖标值为：40.060.256.16.122.015122121iiaaan060.256.16.122.015122125iiaaan车辆荷载：)(212143212qqqqqcqm469.0)3.11.34.42.6(4.640.021人群荷载：442.0)375.03.04.6(4.64.0212rcrxxm3号梁横向影响线的竖标值为：2.060.2506.122.015123131iiaaan2.060.2506.1221.015121335iiaaan车辆荷载：)(212143213qqqqqcqm400.0)42.0(21人群荷载：4.02.02.03rcrm梁号荷载位置车辆荷载人群荷载1号梁跨中mc0.5380.684支点mo0.4381.4222号梁跨中mc0.4690.442支点mo0.5000.0003号梁跨中mc0.4000.400支点mo0.5940.000四、主梁内力计算1、恒载集度主梁：mkNg/73.1226)]16.06.1()216.01.0()26.05.1(16.026.04.0[1横隔梁：对于边横隔梁：mkNg/44.05.2426514.0)}8.04.0(4.02112.021)216.06.1()]216.01.0(3.1{[22对于中主梁：mkNg/88.044.02'2桥面铺装层：mkNg/96.1523704.024702.03作用于边主梁的全部恒载g为：mkNggi/13.1596.144.073.12作用于中主梁的全部恒载'g为：mkNggi/57.1596.188.073.12'2、恒载内力计算边主梁内力：跨中弯矩mkNglMl22.11355.2413.158181222跨中剪力kNQl02支点弯矩mkNM00支点剪力kNglQ34.1855.2413.15212101/4处弯矩mkNglMl42.8515.2413.153233232241/4处剪力kNglQl67.925.2413.1541414中主梁内力：跨中弯矩mkNlgMl24.11685.2457.15818122'2跨中剪力kNQl02支点弯矩mkNM00支点剪力kNlgQ73.1905.2457.152121'01/4处弯矩mkNlgMl18.8765.2457.1532332322'41/4处剪力kNlgQl37.955.2457.154141'43、活载内力计算荷载为公路—Ⅰ级，由内插法求得kNPk258)55055.241(180，mkNqk/5.10，人群荷载2/0.3mkNpr。1，双车道不折减。冲击系数1+μ=1.3125.6403.755.24818122lyml；1）跨中弯矩的计算对于1号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmMkkcqqlmkN22.1656)125.625803.755.10(538.013.1人群荷载：mkNpmMrcrrl47.11503.75)75.00.3(684.02对于2号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmMkkcqqlmkN8.1443)125.625803.755.10(469.013.1人群荷载：mkNpmMrcrrl62.7403.75)75.00.3(442.02对于3号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmMkkcqqlmkN39.1231)125.625803.755.10(4.013.1人群荷载：mkNpmMrcrrl53.6703.75)75.00.3(400.022）跨中剪力的计算m063.35.05.242121对于1号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmQkkcqqlkN76.130)5.02582.1063.35.10(538.013.1人群荷载：kNpmQrcrrl71.4063.3)75.00.3(684.02对于2号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmQkkcqqlkN99.113)5.02582.1063.35.10(469.013.1人群荷载：kNpmQrcrrl91.2063.3)75.00.3(442.02对于3号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmQkkcqqlkN22.97)5.02582.1063.35.10(4.013.1人群荷载：kNpmQrcrrl76.2063.3)75.00.3(4.023）支点处的剪力计算AkkcAQyPqmQ)2.1()1(]2.1)()(2[)1(yPmmyqmmaQkcokcoA横向分布系数变化区段长度：ma15.61.65.2421影响线面积为：ml25.125.24121121附加三角形荷载重心处的影响线坐标为：916.05.24)15.6315.24(1y对于1号梁：汽车荷载：]2.1)()(2)2.1([)1(0yPmmyqmmayPqmQkcokcokkcqkN40.262]12582.1)538.0438.0(916.05.10)538.0438.0(215.6)12582.125.125.10(538.0[13.1人群荷载：ypmmapmQrcorcor)(2kN54.22916.0)75.03()684.0422.1(215.625.12)75.00.3(684.0对于2号梁：汽车荷载：]2.1)()(2)2.1([)1(0yPmmyqmmayPqmQkcokcokkcqkN85.280]12582.1)469.05.0(916.05.10)469.05.0(215.6)12582.125.125.10(469.0[13.1人群荷载：ypmmapmQrcorcor)(2kN38.9916.0)75.03()442.00(215.625.12)75.00.3(442.0对于3号梁：汽车荷载：]2.1)()(2)2.1([)1(0yPmmyqmmayPqmQkcokcokkcqkN41.313]12582.1)4.0594.0(916.05.10)4.0594.0(215.6)12582.125.125.10(4.0[13.1人群荷载：ypmmapmQrcorcor)(2kN49.8916.0)75.03()4.00(215.625.12)75.00.3(4.04）1/4跨弯矩的计算影响线面积为：mll23.565.2416321163212对于1号梁：汽车荷载：)()1(4ypqmMkkcqql)59.425823.565.10(538.013.1mkN18.1241人群荷载：23.56)75.00.3(684.04rcrrlpmMmkN54.86对于2号梁：汽车荷载:)()1(4ypqmMkkcqqlmkN1082)59.425823.565.10(469.013.1人群荷载：mkNpmMrcrrl39.5323.56)75.00.3(442.04对于3号梁：汽车荷载：)()1(2ypqmMkkc