混凝土简支梁桥的计算

-装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、设计题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算二、基本设计参数（一）.跨度及桥面宽度1.桥面净宽：净9.0m（行车道）+2×0.75m（人行道）。

2 主梁跨径及全长计算跨径：23.5m（支座中心距离），砼标号为C30，主梁根数为6根主梁全长：23.96m（主梁预制长度），横隔梁根数为5根（二）.技术标准设计荷载：公路为I级，人行道及栏杆自重线密度按照单侧6.0N/m计算，人群荷载为 3.0KN/m2。

环境标准：Ⅰ类环境。

设计安全等级：二级。

（三）.主要材料1.混凝土：桥面铺装：沥青表面处治厚2cm（重力密度为23KN/m2），C30混凝土垫层厚9cm（重力密度为225kN/m。

24kN/m），C30T梁的重力密度为2（四）设计依据⑴《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60—2004）⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62—2004）；（五）参考资料结构设计原理：叶见曙，人民交通出版社；桥梁工程：邵旭东，人民交通出版社；桥梁计算示例丛书《混凝土简支梁(板)桥》(第三版) 易建国主编.人民交通出社《钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计》闫志刚主编.机械工业出版社（六）T梁简图如下沥青表面处治厚2cm C25混凝土垫层厚6-12cm横断面布置图④③②①187575175175175175175900150200⑥⑤纵断面布置图20202020205805805805802396简支梁的主梁和横隔梁简图（尺寸单位：cm ）二、设计步骤与方法1、行车道板计算（1）结构自重及其内力（按纵向1m 宽的板条计算) 1）每延米板上的结构自重g ：沥青混凝土面层m KN g /42.0240.102.0:1=⨯⨯ C30混凝土垫层2:0.09 1.024 2.16kN/m g ⨯⨯= T 梁翼板自重 3g ：22.014.0+ ×1.0×25kN/m=4.25kN/m 合计：g=∑i g =6.87kN/m2）每米宽板条的恒载内力弯矩g min ，M =－21g 20l =－21×6.87×2785.0=－2.117kN/m 剪力Q=g 0l =6.87×0.785=5.392kN （2）汽车车辆荷载产生的内力（3）公路一级: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将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为140kN ，轮压分布宽如图所示车辆荷载后轮着地长度为m 20.02=a ，宽度m 0.60b 2=则m H b b m H a a 82.011.026.0242.011.022.022121=⨯+=+==⨯+=+= 荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度: ɑ=ɑ1+d+2l 0=0.42+1.4+2×0.785=3.39m 单轮时:ɑ’=ɑ1+2l 0=0.42+2×0.785=1.99m局部加载冲击系数取1. 3，则作用于每米宽板条上的弯矩为2)4(12-104p -=-+=b l M a P）（μ×1.3×39.3x 4140×(0.785-482.0)=—15.57kN/m 单个车轮时：m kN b l a M /26.13)482.0785.0(99.141403.1)4('4p 110p -=-⨯⨯⨯-=-+-=）（’μ取两者中的最不利情况.则kN/m 57.15p -=M 作用于每米宽板条上的剪力为：m kN a Q /84.2639.341403.124p 12ag =⨯⨯⨯=+=）（μ （3）内力组合1）承载能力极限状态内力组合计算kNQ Q M M M ag 05.4484.264.1392.52.14.12.1Q kN/m 34.2457.154.1117.22.14.12.1ud p g ud =⨯+⨯=+=-=⨯+⨯-=+=）（所以，行车道板的设计内力为 kN 05.44Q kN/m 34.24ud ud =-=M 2）正常使用极限状态内力组合计算NQ Q S KN M M M k 97.4284.264.1392.57.0m /02.1357.157.0117.27.0ag sd p g sd =⨯+=+=-=⨯+=+=2、主梁内力计算 （1）恒载内力计算 1）恒载集度主梁：m /k 52.122518.075.122.014.03.118.0g 1N =⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯++⨯=）（ 横隔梁集度如下：对于边主梁：m kN /7.05.232562.0218.075.1220.014.05.1g 2=⨯⨯⨯-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=对于中主梁： k N /m 40.170.02g 2=⨯=’桥面铺装层：kN/m 93.3624912.006.02192302.0g 3=⨯⨯++⨯⨯=）（ 栏杆和人行道：kN/m 67.1625g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载为：kN/m 82.1867.193.370.052.12g g i =+++==∑作用于中主梁的恒载强度为：kN/m 52.1967.14.193.352.12g =+++=’2）、恒载内力计算边主梁的弯矩和剪力，计算图式如图所示，则：()222(2)22X X gl x gxM x gx l x gl gQ gx l x =⋅-⋅=-=-=-g结构自重内力计算图示各计算截面的剪力和弯矩值，列于下表内。

第二章简支梁桥计算第一节行车道板的计算一、行车道板的类型图2-2-1 梁格构造和行车道板支承方式单向板：把La /Lb≥2的周边支承板看作是短边受荷的单向受力板双向板：把La /Lb≤2的周边支承板看作是双向受力板悬臂板：铰接悬臂板：二、车轮荷载在板上的分布车轮荷载在桥面板上的分布面积：沿纵向沿横向式中：为铺装层的厚度。

作用于桥面板上的局部分布荷载为：式中：—加重车后轴的轴重。

三、板的有效工作宽度行车道板的受力状态弯距图形的换算宽度为：悬臂板受力状态（一）单向板⒈荷载在跨径中间对于单独一个荷载（图2-2-5a）：, 但不小于（这里为板的计算跨径。

）荷载有效分布宽度对于几个靠近的相同荷载，如按上式计算所得各相邻荷载的有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其有效分布宽度：式中：为最外两个荷载的中心距离。

⒉荷载在板的支承处, 但不小于式中：为板的厚度。

⒊荷载靠近板的支承处式中：χ—荷载离支承边缘的距离。

（二）悬臂板《桥规》对悬臂板规定的荷载有效分布宽度为（图2-2-6）：式中b’为承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂板根部的距离。

对于分布荷载靠近板边的最不利情况，就等于悬臂板的跨径, 于是：悬臂板的有效分布宽度四、行车道板的内力计算（一）多跨连续单向板的内力当<1/4时（即主梁抗扭能力较大）：跨中弯矩支点弯矩当≥1/4时（即主梁抗扭能力较小）：跨中弯矩支点弯矩式中：，为1米宽简支板条的跨中活载弯矩（，对于汽车荷载：式中: —加重车后轴的轴重；-- 板的有效工作宽度；—板的计算跨径，当梁肋不宽时（如窄肋T形梁）就取梁肋中距；当主梁肋部宽度较大时（如箱形梁肋），可取梁肋间的净距和板厚，即，但不大于此处为板的净跨径，为梁肋宽度；-- 冲击系数，对于行车道板通常为1.3。

为每米板宽的跨中恒载弯矩，可由下式计算：支点剪力：（一个车轮荷载）其中：矩形部分荷载的合力为（以代入）：三角形部分荷载的合力为（以代入）：式中：和——对应于有效工作宽度和处的荷载强度；和——对应于荷载合力A1和A2的支点剪力影响线竖标值；——板的净跨径。

ηө ——扰度长期增长系数，
1.
对悬臂体系的桥梁
f 可变
l' ≤ 300
•
2. 3.
C40以下：1.60 C40：1.45；C80及以上：1.35；其他内插 计算预应力混凝土简支梁的反拱时：2.0ຫໍສະໝຸດ •武汉理工大学交通学院
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6.6 挠度、预拱度的计算 3.挠度计算公式
1) 钢筋混凝土简支梁（一般带裂缝工作），按荷载短期 效应组合作用下跨中短期扰度计算的一般式为：
第二篇 混凝土梁式桥
6.6 挠度、预拱度的计算 1. 极限状态设计法回顾
第六章 简支梁桥的计算
两种极限状态 z 承载能力极限状态 z 正常使用极限状态 正常使用极限状态一般包括如下3项校核： ¾ 限制应力 ¾ 扰度验算 ¾ 裂缝宽度的限制
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制作：汪国相
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6.6 挠度、预拱度的计算 2.挠度的概念、产生的原因及限值
可不设预拱度，否则，应按规定设置。 2）预应力混凝土梁：当预应力产生的反拱值大于f 时，不设；当预应力产生的反拱值小于f 时，设的值为 两者之差。
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M cr = (σ pc + γf tk )W0
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6.6 挠度、预拱度的计算 4. 预拱度的方法
对钢筋混凝土结构 预拱度的大小按结构自重和1/2可变频遇值产生的长期扰度,即 M s= MGK +M可变频遇 /2计算
f = 1.6
5 M sl 2 48 B
梁底做成平顺曲线 P115 例题自学
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• 着重理解计算原理，掌握如何应用数学、力学方 法求解具体答案，把原抽象结构简化成简单的计
算图式。
• 混凝土梁桥结构设计计算的项目一般有：主梁、 横隔梁和桥面板。 • 本章以混凝土简支T梁桥为例，讲述桥面板、主 梁和横隔梁的受力特点、最不利内力及其内力组 合的计算。
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当 t / h 1/ 4 时（即主梁抗扭能力较大）：
跨中弯矩: 支点弯矩:
c.荷载靠近支承边处
ax a ' 2x a
x—荷载离支承边缘的距离。 说明：荷载从支点处向跨中移 动时，相应的有效分布宽度可 近似地按45°线过渡。 按上述公式算得的所有分布宽 度，均不得大于板的全宽度。
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②悬臂板的荷载有效分布宽度a 根据弹性薄板理论， 当荷载 P 作用在板边时 悬臂根部最大负弯矩:
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一般主梁间距比横隔梁的间距小，桥面板属于单向板。
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二、桥面板的受力分析
1.车轮荷载在板上的分布 车轮均布荷载— a2 b2 (纵、横) 桥面铺装的分布作用：按450 角分布。 沿行车方向 沿横向
a1 a2 2H
b1 b2 2H
当有一个车轮作用于桥面板上时，作用于板面上的局部分 布荷载为：
三、行车道板的内力计算
行车道板一般由弯矩控制设计，计算时，通常取单位 宽板条来进行计算。由板的有效工作宽度，可以得到板条 上的荷载集度及其内力。
（1）多跨连续单向板的内力计算 （2）悬臂板的内力计算 （3）铰接悬臂板内力
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1、多跨连续单向板的内力 • 从构造上看，行车道板与主梁梁肋是整体连结 在一起的，因此当板上有荷载作用而变形时， 主梁也发生相应的变形，而这种变形反过来又 会影响板的内力。