钢筋混凝土简支梁桥设计 道路桥梁工程等专业(设计) (t梁、重力式桥墩) 学位论文
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钢筋混凝土T 形简支梁桥一.设计资料与结构布置 (一).设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径:该桥为二级公路上的一座简支梁桥,根据桥下净空和方案的经济比较,确定主梁采用标准跨径为16m 的装配式钢筋混凝土简支梁桥。
主梁全长:根据当地温度统计资料。
并参考以往设计值:主梁预制长度为15.96m. 计算跨径:根据梁式桥计算跨径的取值方法,计算跨径取相邻支座中心间距为15.5m.桥面宽度:横向布置为 净-7(行车道)+2×0.75m (人行道)+2×0.25(栏杆) 桥下净空: 4m 2.设计荷载根据该桥所在道路等级确定荷载等级为 人群荷载 3.0KN/m 车道荷载 q k=0.75×10.5 N/m=7.875 N/m 集中荷载 p k =0.75×22.2 N/m =166.5 N/m 3.材料的确定混凝土:主梁采用C40,人行道、桥面铺装、栏杆C25钢筋:直径≥12mm 采用HRB335级钢筋。
直径<12mm 采用HPB235级热轧光面钢筋 4.设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004)(2)《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004) (3)《桥梁工程》(4)《桥梁工程设计方法及应用》(二)结构布置1.主梁高:以往的经济分析表明钢筋混凝土T 形简支梁高跨比的经济范围大约在 111-161之间,本桥取 161,则梁高取1m.2.主梁间距:装配式钢筋混凝土T 形简支梁的主梁间距一般选在1.6-2.2之间,本桥选用1.6m3.主梁梁肋宽:为保证主梁抗剪需要,梁肋受压时的稳定,以及混凝土的振捣质量,通常梁肋宽度为15cm -18cm ,鉴于本桥跨度16m 按较大取18cm4.翼缘板尺寸:由于桥面宽度是给定的,主梁间距确定后,翼缘板宽即可得到2.0m 。
因为翼缘板同时又是桥面板,根据受力特点,一般设计成变厚度与腹板交接处较厚,通常取不小于主梁高的 121,本设计取8.5cm,翼缘板的悬臂端可薄些,本设计取8cm5.横隔梁:为增强桥面系的横向刚度,本桥除支座处设置端横隔梁外,在跨中等间距布置三根中间横隔梁,间距4×385m ,梁高一般为主梁高的 43左右,取0.8m ,厚度取12-16之间,本设计横隔梁下为16cm ,上缘18cm6. 桥面铺装:采用2cm 厚的沥青混凝土面层,9cm 的25号混凝土垫层75160160i=1.5%8751607001608010012%i=1.5沥青砼厚2cmC25防水砼垫层厚9cm18图1.桥梁横断面图纵剖面图2.桥梁纵断面图二. 主梁计算(一)跨中横向分布系数计算m c18121608a x100图3.主梁断面图图4.横隔梁断面图平均厚:h=2128 =10cm影响线上最不利位置布置荷载后可按相应影响线的坐标值求得主梁的荷载的横向分布系数。
桥梁工程课程设计一.设计资料:1.设计荷载:人群荷载2KN/3m汽车荷载:公路—Ⅰ级,混凝土30号2.桥梁计算跨径:24.5m桥面净宽:7+2×0.25+2×0.75m人行道桥面铺装:a厚取10cm,250号混凝土垫层,容重为3KN23m/b厚2cm沥青混凝土面层,容重为321mKN/栏杆和人行道每侧重力m5KN/材料:混凝土C25,容重为3KN/24m3.T型梁截面尺寸:(m)三.设计要求:1.设计内容:行车道板的内力计算;主梁肋的内力计算;3.图纸内容:a.行车道板的内力计算图示;b.跨中横向分布系数计算图示;c.支点横向分布系数计算图示;d.主梁内力计算图示。
一、行车道板的内力计算1.1 恒载内力(以纵向1m 宽的板进行计算)图一 行车道板(尺寸单位:cm )1.1.1 每米板上的恒载集度混凝土垫层厚度取10cm混凝土垫层 m KN g /3.2230.110.01=⨯⨯= 沥青混凝土面层 m KN g /42.0210.102.02=⨯⨯= T 型梁板的自重 m kN g /09.3240.1214.008.03=⨯⨯+=合 计 m kN g g g g /81.509.33.242.0321=++=++= 1.1.2 每米宽板条的恒载内力弯矩m kN gl M sg ⋅-=⨯⨯-=-=43.170.081.52121220剪力kN gl Q sg 07.470.081.50=⨯==1.2公路—Ⅰ级车辆荷载产生的内力公路—Ⅰ级车辆荷载纵、横向布置如图二所示。
将公路—Ⅰ级车辆荷载的两个140kn 轴重的后轮沿桥梁的纵向,作用于铰轴缝线上为最不利荷载。
由《桥规》查得重车后轮的着地长(a )纵向布置 (b )横向布置图二 公路—Ⅰ级车辆荷载(尺寸单位:m )度m a 2.02=,着地宽度m b 6.02=,车轮在板上的布置及其压力分布图形如图所示,铺装层总厚度取平均厚度H=0.02+0.10 =0.12m.mH b b m H a a 84.012.026.0244.012.022.022121=⨯+=+==⨯+=+=对于一个车轮荷载:m m l a a 4.184.14.144.0201>=+=+=可判定重车后轴两轮的有效分布宽度重叠,重叠的长度为m 44.04.12)7.022.0(=-⨯+则铰缝处纵向两个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度ml d a a 24.37.024.144.0201=⨯++=++=冲击系数 3.11=+μ作用于每米宽板上的弯矩为图三 车辆荷载两个后轴轮载作用于铰缝轴线上mkN b l a P M sp ⋅-=-⨯⨯⨯⨯-=-+-=76.13)484.070.0(24.3414023.1)4(4)1(10μ相应于每米宽板条活载最大弯矩时的每米宽板条上的剪力为kN a P Q SP 09.2824.3414023.14)1(=⨯⨯⨯=+=μ1.3荷载组合恒载+汽车荷载kN Q Q Q m kN M M M sp sg s sp sg s 2.3209.2807.419.1576.1343.1=+=+=⋅-=--=+=二、主梁肋内力计算 2.1、抗扭修正系数β的计算由于各片主梁的截面相同,考虑梁的抗扭刚度时Ⅰ号梁的荷载横向分布系数∑==⨯-+-+++⨯=512222226.25)6.12()6.1(06.1)6.12(i im a2.1.1、计算主梁的抗弯惯矩T I 主梁板宽度 为1.58m 主梁间的缝宽为0.02m 1 、求主梁截面的重心位置翼缘板平均厚度为cm h 112/)814(1=+= 肋高(130-11)=119cm主梁截面重心至梁顶面的距离为 图四 主梁的细部尺寸(尺寸单位:cm )cm a x 1.4311)20158(13020112111)20158(1302113020=⨯-+⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯= (1)主梁的抗弯惯矩为42442323100700.7847.7070046])1.432130(1302013020121)2111.43(11)20158(11)20158(121[m cm cm I -⨯==-⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-+⨯-⨯= (2)主梁的抗扭惯矩 将截面分为图四(a )所示的两个矩形图五 主梁抗扭惯矩的计算(尺寸单位:cm )对于翼板:1.070.0158/11/11<==b t ,查表得3/11=c 对于梁肋:168.0119/20/22==b t ,查表得298.02=c42433)103538.0(35379520119298.01115831m cm I T -⨯==⨯⨯+⨯⨯=将截面分为图四(b )所示的两个矩形。
道路桥梁及渡河交通工程课程设计第1章 设计资料及构造布置1.1设计资料1.1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径:30m ; 主梁全长:29.96m ; 计算跨径:29.16m ;桥面净空:净—15+2×0.75m (人行道)+2×0.25m (栏杆);桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2%,人行道单向坡为1.5%。
1.1.2 设计荷载:公路—Ⅰ级1.1.3 材料及施工工艺混凝土:主梁C50,人行道、栏杆、桥面铺装及混凝土三角垫层用C30; 预应力钢筋:采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)的2.15s φ钢绞线,每束7根,全梁配6束,pk f =1860MPa 。
按后张法工艺制作主梁,采用φ70mm 金属波纹管成孔,预留孔道直径为75mm 和OVM 锚。
1.1.4 设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)简称《桥规》(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004) (3)《桥梁工程》 (人民交通出版社,姚铃森编)图1.1.11.2 横截面布置1.2.1 主梁间距与主梁片数主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济,由此可提高主梁截面效率指标值,采用主梁间距 2.3m,考虑人行道可以适当挑出,考虑设计资料给定的桥面净宽选用7片主梁,其横截面布置形式图1.2.1。
图1.2.11.2.2主梁尺寸拟定1.2.2.1主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比在1/15~1/25之间,标准设计中一般取为1/16~1/18。
所以梁高取用175cm。
1.2.2.2主梁腹板的厚度在预应力混凝土梁中,梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定要求出发,腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。
本设计采用16cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄,设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜,马蹄宽:36cm,高:30cm。
桥梁设计一、设计资料1.桥面净宽:净—荷载:公路—Ⅱ级人群—3。
0KN/m人行道每侧重3.6KN/m栏杆每侧1.52KN/m2.跨径及梁长:标准跨径计算跨径主梁全长3.材料钢筋:反直径大于或等于12毫米者用Ⅱ级钢筋,直径小于12毫米者一律用Ⅰ级钢筋。
混凝土:主梁:50#人行道及栏杆:25#桥面铺装:25#4.技术规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(GTGD62—2004)二、桥梁尺寸拟定1.主梁高度:h=1.00m梁间距:采用5片主梁,间距1.6m。
2.横隔梁:采用五片横隔梁,间距为7。
25m3.梁肋:厚度为18cm4.桥面铺装:分为上下两层,下层为25#砼,路缘石边处厚4.0cm ;上层为沥青砼,厚4。
0cm.桥面采用1。
5%横坡。
5.桥梁横断面及具体尺寸:(见作图)主梁横剖面主梁纵剖面三、桥梁计算一、主梁的计算1、主梁的抗弯惯性矩I x求主梁界面的重心位置a x(图1-1)图1-1(尺寸单位:cm)平均板厚:H=1/2(10+14)=12(cm)a x==28。
6I x==3215111。
04(cm4)=3。
2151(cm4)2.计算结构自重集度(表1-1)4.汽车、人群荷载内力计算(1)支点处荷载横向分布系数(杠杆原理法)按《桥规》4.3。
1条和4。
3.5条规定:汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m,人群荷载取3KN/m.在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置(图1-2)图(1—2)支点处各主梁的横向分布情况各梁支点处相应于公路—Ⅱ级和人群荷载的横向分布系数计算(表1—3)(2)、跨中荷载横向分布系数(偏心压力法)此桥没有刚度强大的横隔梁,且承重结构的跨宽比为:〉2故可按偏心压力法来计算横向分布系数m c,其步骤如下:1〉、求荷载横向分布影响线坐标本桥梁各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.60m,则:=(2×1。
课程名称:桥梁工程题目:普通钢筋混凝土T形简支梁桥学院:土木工程学院专业:土木工程班级:土木114(桥二)学号: 1 1 0 7 1 1 4 2 3 姓名:田斌华指导教师:彭霞2014年06 月12 日目录课程设计任务书 (1)上部结构一、主梁计算 (5)(一)主梁的荷载横向分布系数 (5)(二)作用效应计算 (9)(三)持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算 (16)(四)持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 (37)(五)持久状况正常使用极限状态下挠度验算 (39)二、横梁的计算 (44)(一)横梁弯矩计算(用G-M法计算) (44)(二)横隔梁截面配筋与验算 (46)(三)横隔梁剪力效应计算及配筋设计 (48)三、行车道板的计算 (49)(一)拟定计算图示 (49)(二)永久荷载效应计算 (49)(三)截面设计、配筋和强度验算 (51)四、支座计算 (52)(一)选定支座平面尺寸 (52)(二)确定支座厚度 (53)(三)验算支座的偏转 (53)(四)验算支座的抗滑稳定性 (54)下部结构一、盖梁计算 (55)(一)作用计算 (55)(二)内力计算 (60)(三)截面配筋设计与承载力校核 (61)二、桥墩墩柱设计 (63)(一)作用计算 (63)(二)截面配筋设计及应力验算 (65)三、钻孔桩计算 (67)(一)作用计算 (67)(二)桩长计算 (68)(三)桩的内力计算 (69)(四)桩身截面配筋与承载力验算 (72)(五)墩顶纵向水平位移验算 (74)附录1(钢筋计算总表) (75)附录2(结构施工图) (75)桥梁工程课程设计题目第一部分:钢筋混凝土简支T形桥梁的计算一、设计资料1. 桥面净空净—7m+2×0.75m人行道。
2. 主跨跨径和全长标准跨径:L1=20.00m(墩中心距离);计算跨径:L2=19.50m(支座中心线距离):主梁全长:L3 =19.96m(主梁预制长度)。
钢筋混凝土简支T形梁桥课程设计一、设计资料1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1。
0(人行道)+2×0。
25(栏杆)。
2、主梁跨径和全长标准跨径:L=20m(墩中心距离)。
计算跨径:L=19。
6m(支座中心距离)。
实际长度:L’=19.95m(主梁预制长度)。
3、设计荷载公路—II级,人群3.5kN/m2、人行道板及栏杆5。
5kN/m.4、材料混凝土:C25,桥面铺装为8㎝厚水泥混凝土,体积质量取24kN/m3,钢筋混凝土体积质量取25kN/m3。
5、结构尺寸横隔梁5根,肋宽15cm。
桥梁纵向布置图(单位:cm)桥梁横断面图(单位:cm)T 型梁尺寸图(单位:cm )6、计算方法 极限状态法7、设计依据(1) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG –D60—2004).(2) 《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG –D60-2004)。
二、行车道板的计算(一)计算模式行车道板按照两端固定中间铰接的板来计算 (二)荷载及其效应 1.每延米板上的恒载g桥面铺装:m kN g /92.1240.108.01=⨯⨯= T 梁翼缘板自重:m kN g /75.2250.111.02=⨯⨯=每延米跨宽板恒载合计:m kN g g g /67.475.292.121=+=+=2.永久荷载产生的效应弯矩:kNm gl M sg 49.1)22.08.1(67.42121220-=-⨯⨯-=-= 剪力:kN gl Q sg 74.3)22.08.1(67.40=-⨯== 3.可变荷载产生的效应以重车后轮作用于绞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根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.1条后轮着地宽度2b 及长度2a 以及平均板厚H=0.5(8+14)=11:m a 2.02= m b 6.02=顺行车方向轮压分布宽度:m H a a 4.01.022.0221=⨯+=+=垂直行车方向轮压分布宽度:m H b b 8.01.026.0221=⨯+=+=荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度:m l a a 4.38.024.14.024.101=⨯++=++= 单轮时:m l a a 0.28.024.02'01=⨯+=+=根据《公路桥涵设计通用规范》4.3。
T梁重力式桥墩设计计算书1. 引言T梁是一种常见的桥梁结构形式,其桥墩是支撑桥梁横梁(T梁)的重要组成部分。
本设计计算书将对T梁重力式桥墩的设计进行详细的说明和计算,以确保桥墩能够承受来自桥梁和交通荷载的力并保持稳定。
2. 设计参数在进行T梁重力式桥墩设计计算之前,首先需要明确以下设计参数:•T梁的跨度:L = 20m•T梁的受力方式:重力式•桥墩高度:H = 6m•桥墩底座尺寸:宽度B = 4m,长度L = 4m•桥墩材料:混凝土3. 桥墩设计计算步骤3.1. 确定荷载重力式桥墩需要能够承受来自桥梁和交通荷载的力。
根据桥梁设计规范,我们需要计算以下荷载:•桥梁自重:G1 = V梁* γ混凝土•桥梁活荷载:Q1 = Q活荷载 * L / 2•桥墩活荷载:Q2 = Q活荷载 * H其中,V梁为T梁的体积,γ混凝土为混凝土的密度,Q活荷载为活荷载的设计值。
3.2. 确定稳定性桥墩设计需要考虑到桥墩的稳定性,确保其能够承受荷载并保持平衡。
稳定性分析需要计算桥墩的倾覆力矩和抗倾覆力矩之间的比值,即倾覆系数。
3.3. 确定抗滑稳定性除了倾覆稳定性外,重力式桥墩还需要具备抗滑稳定性。
考虑到桥墩基础与地基之间的水平摩擦力和地基反力,计算桥墩的抗滑稳定系数。
3.4. 确定基底抗压承载力最后,要确保桥墩的基底能够承受来自荷载的压力。
根据桥墩基底的面积和混凝土的抗压强度,计算桥墩基底的抗压承载力。
4. 结论经过上述设计计算步骤,我们得到了T梁重力式桥墩的设计参数和计算结果。
根据计算结果,桥墩的稳定性、抗滑稳定性和基底抗压承载力均满足设计要求。
因此,这些设计参数可以用于实际工程中。
注意:本设计计算书仅提供了T梁重力式桥墩的基本设计计算步骤,具体设计仍需要以相关设计规范和标准为准。
计算书摘要:本设计上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米×3,桥面净空:净—8+2×1.0米,采用重力式桥墩和桥台。
桥梁全长为42m,桥面总宽10m,桥面纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程2.00米,横坡为1.5%;桥垮轴线为直线,设计荷载标准为:公路-Ⅱ级,人群荷载3 kN/m。
本文主要阐述了该桥设计和计算过程,首先对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度,应力及变形验算,最后进行下部结构设计和结构验算。
同时,也给出了各部分内容相关的表格与图纸。
通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。
关键词:现浇混凝土 T形简支桥梁重力式桥台重力式桥台结构设计验算强度ABSTRACT:The design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.0 meters, adopt the piers and gravity type abutment. Bridge deck 42m, stretches for total wide ZongPo 0.3%, 10m bridge deck, deck design elevation 2.00 at the center of the slope for rice, 1.5%; Bridge collapse, design load for linear axis for: highway - Ⅱ standard, the crowd load level 3 kN/m. This paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge, then to the upper structure force, reinforcement calculation, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. At the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. This design not only understand each step of designing the bridge, but also can skilled use AUTOCAD for drawing.Keywords: cast-in-situ concrete simply-supported t-shaped bridge abutment gravity type abutment gravity type structure design checking intensity引言(一)设计基本资料1、结构选型与布置:上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为14米×3,桥面净空:净—8+2×1.0米,采用重力式桥墩和桥台1、设计荷载:公路—Ⅱ级,环境类别Ⅰ类,设计安全等级二级。
2、河床地面线为(从左到右,高程/离第一点的距离,单位:米):0/0,-3/2,-5/4,-9/6,-12/9,-14/10, -10/12,-8/14,-7/16,-6/18,-5/20,-3/22,-4/24,-5/26,-7/28,-10/30,-13/32,-15/32,-16/34,-10/36,-6/38,-2/40,0/42。
3、桥台后填土容重:18KN/m3,内摩擦角φ= 18°,粘聚力c =20 kPa。
4、材料容重:素混凝土24KN/m3,钢筋混凝土25 KN/m3,沥青混凝土23 KN/m35、人群3.0KN/m2,每侧栏杆及人行道的重量按6 KN/m计6、桥梁纵坡为0.3%,桥梁中心处桥面设计高程2.00米(二)场地土条件设计水位 -7米,无侵蚀性,枯水期施工,枯水期水位-10m,气温10℃。
地质勘察资料见下表:1. 计算荷载横向分布系数1.1. 当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算12345横断面对于1#梁:1#梁对于汽车荷载 421.02842.02121m oq1=⨯=∑=q η 对于人群荷载 368.11==r or m η 对于2#梁:2#梁对于汽车荷载 632.02211.0598.0158.021m 2=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q oq η对于人群荷载 2or m =0 (由于是出现负的,取零,出于安全考虑) 对于3#梁:3#梁对于汽车荷载 684.02263.00.1105.021m oq3=⎪⎭⎫⎝⎛++=∑=q η对于人群荷载 30or m =1.2. 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42.19.155.13L =⨯=B 可按刚性横梁法绘制影响线并计算横向分布系数cq m ,本桥各根主梁的横向截面均相等,梁数n=5, 梁间距为1.9米。
()()()∑==⨯-+-+++⨯=++++51i 222225242322211.3629.19.109.129.1a a a a a(1)求1#梁横向影响线的竖标值:1#梁影响线()6.01.369.1251n 125122111=⨯+=+=∑=i i a a η ()2.01.369.1251n 125125115-=⨯-=+=∑=i i a a a η 由11η、15η绘制1#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载()44.07.02.15.24.51.366.021211=⎪⎭⎫⎝⎛-++⨯⨯==∑q cq m η 对于人群荷载()67.05.02.07.57.56.01=++⨯==r cr m η(2)求2#梁横向影响线的竖标值:2#梁影响线()4.01.369.19.1251n 15122121=⨯⨯+=+=∑=i ia a a η()01.369.19.1251n 15125225=⨯⨯-=+=∑=i i a a a η 由21η、25η绘制2#梁的横向影响线,如上图及最不利荷载位置 对于汽车荷载 ()5.02.21.44.53.76.74.021212=+++⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯==∑q cq m η 对于人群荷载 ()44.05.02.06.76.74.02=++⨯==r cr m η(3)求 3#梁横向影响线的竖标值3#梁影响线3110.25η==、3510.25η== 对于汽车荷载 ()3110.240.422cq q m η==⨯=∑对于人群荷载 30.20.20.4cr r m η==+=2. 主梁内力计算2.1. 恒载集度(1)主梁:()m KN /48.112518.09.1214.008.05.118.0g 1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=(2)横隔梁对于边主梁:m KN /389.15.13/255216.015.0218.09.1214.018.02.1g 1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=对于中主梁:m KN /778.2389.12g 2=⨯= (3)桥面铺装层:()m KN /296.55/24812.006.021230.805.0g 3=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯++⨯⨯=(4)栏杆和人行道:m KN /4.2526g 4=⨯=、 作用于边主梁的全部恒载强度:∑=+++==m KN g g i /57.204.230.539.148.11 作用于中主梁的全部恒载强度:∑=+++==m KN g g i /96.214.230.578.248.112.2. 恒载内力的计算跨中弯矩影响线支点剪力影响线1/4跨弯矩影响线1/4跨剪力影响线l/413L/40.750.15边跨弯矩剪力影响线1#及5#梁内力(边跨)跨中弯矩 m KN g l l M l /61.46857.2045.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 848.1385.1357.20121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:m KN g l l M l /458.35157.20165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=1/4跨处剪力: KN Q 424.6957.2025.05.13412157.2075.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 2#、3#及4#梁内力(中间跨)跨中弯矩 m KN g l l M l /276.50096.2145.135.13214212=⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=跨中剪力 20l V =支点剪力 KN Q o 23.1485.1396.21121=⨯⨯⨯=1/4跨处弯矩:m KN g l l M l /207.37596.21165.1335.1321163212=⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⨯=1/4跨处剪力: KN Q 115.7496.2125.05.13412196.2175.05.13432141=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= 2.3. 活载内力2.3.1. 汽车荷载冲击系数主梁横截面图结构跨中处的单位长度量:m kg g G m c /1017.18.91048.1133⨯=⨯==主梁截面形心到T 梁上缘的距离:()()m cm y 464.036.46150181819011211181902148215015018==⨯+-⨯⨯-⨯++⨯⨯=跨中截面惯性矩:()()mI c 823231008324.04.46215015018150181212114.4611181901118190121⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-+⨯-⨯=查表 E 取210/100.3m KN ⨯ Hz m EI l f c c 58.1210171.18324.0108.35.13214.3231022=⨯⨯⨯⨯==π1.514Hz f Hz ≤≤4317.00157.058.12ln 1767.00157.0ln 01767=-⨯=-=f μ 所以冲击系数:4317.14317.011=+=+μ2.3.2. 汽车荷载作用公路—Ⅰ级均布荷载 10.5/k q KN m =对于集中荷载,当5l ≤时,180/k P KN m =;当50l ≥时,360/k P KN m = 当550l <<时,采用内插法 公路—Ⅱ为公路—Ⅰ级的0.75倍 则0.7510.57.875/k q KN m =⨯=()KN P k 5.16018036055055.1318075.0=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯--+⨯=当计算剪力时候 KN P k 6.1922.15.160=⨯=计算车道荷载的跨中弯矩、剪力的计算对于双车道,折减系数 1.0ξ= 跨中弯矩影响线如下图2.3.3. 跨中弯矩的设计3781.2245.135.1321421m l l =⨯⨯=⨯⨯=Ω由于跨中弯矩横向分布系数1#、5#梁最大,所以只需计算1#、5#梁的弯矩,计算如下: 对于1#梁车道均布荷载作用下()m KN q m M k cq q l k⋅=⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅+=013.113781.22875.744.01437.111,2ξμ车道集中荷载作用下()mKN y P m M k k cq p l k⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅+=235.34145.135.16044.01437.111,2ξμ则m KN M M M kkp l q l l ⋅=+=⨯=248.454235.341013.113,2,22跨中人群荷载最大弯矩 人群荷载集度KN P or 313=⨯=m KN P m M or cr rl ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=789.45781.22367.01,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=30.516781.22875.75.01432.145.135.1605.01437.1112221,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=071.30781.22344.0221,2对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中弯矩:()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=039.413781.22875.74.01432.145.135.1604.01437.1113321,2ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: KN P or 313=⨯=m KN P m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=337.27781.2234.0321,22.3.4. 跨中剪力的计算 跨中剪力影响线如下图:3375.325.1321221m l =⨯=⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 423.77375.3875.744.01432.15.06.19244.01437.1111121,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Qor cr Q 784.6375.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 964.87375.3875.75.01432.15.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Q or cr Q 455.4375.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 385.70375.3875.74.01432.15.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN P m Qor cr k Q 05.4375.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=2.3.5. 支点截面剪力的计算 剪力影响线如下图所示:275.65.13121121m l =⨯⨯=⨯⨯=Ω横向分布系数变化区段的长度 m a 4.335.325.13=-= 对于1#和5#梁附加三角形重心影响线坐标 : 916.05.13/5.3315.131=⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯=-y084.0='-y()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cqi q k cq k k cq k Q 482.154084.0916.0875.744.0421.024.31432.175.6875.744.01432.116.19244.01437.1211110110,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyP m m aP m Q or cri or or cr Q 127.17084.0916.0367.0368.124.375.6367.02110,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的支点剪力(如下图所示):()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 492.178084.0916.0875.75.0632.024.31432.175.6875.75.01432.116.1925.01437.12111220220,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyP m m aP m Q or cr or or cr Q 666.6084.0916.0344.0024.375.6344.022220,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的支点剪力(如下图所示):()()()()()()KNyq m m aq m y P m Q k cq q k cq k k cq k Q 2.146084.0916.0875.74.0682.024.31432.175.6875.74.01432.116.1924.01437.12111330330,1=+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⋅⋅⋅++Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμξμ 计算人群荷载的支点剪力:()()()KNyp m m aP m Q or cr or or cr Q 06.6084.0916.034.0024.375.634.023330,2=+⨯⨯-⨯+⨯⨯=⋅⨯+⋅+Ω⋅⋅=2.3.6. 1/4跨弯矩的计算 1/4跨弯矩的影响线如下图209.17165.1335.132116321m l l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=753.34009.17875.744.01432.131.5.25.16044.01437.1111141,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=351.3409.17367.0141,2对于2#和4#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m Mk cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=219.38709.17875.75.01432.131.5.25.1605.01437.1112241,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=559.2209.17344.0241,2对于3#梁计算公路—Ⅰ级汽车活载的1/4跨弯矩:()()mKN q m y P m M k cq k k cq k Q ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=776.30909.17875.74.01432.131.5.25.1604.01437.1113341,1ξμξμ计算人群荷载的跨中弯矩: 人群荷载集度: 313or P KN =⨯=m KN p m Mor cr k Q ⋅=⨯⨯=Ω⋅⋅=508.2009.1734.0241,22.3.7. 1/4跨剪力的计算 1/4跨剪力影响线如下图:公路-II级Q1/4影响线人群荷载Q1/4影响线160.5KN3KN/m2797.375.045.1332175.04321m l =⨯⨯⨯=⨯⨯=Ω对于1#和5#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 855.109797.3875.744.01432.175.06.19244.01437.111110,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 632.7797.3367.0121,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于2#和4#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的1/4跨剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 836.124797.3875.75.01432.175.06.1925.01437.111220,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 012.5797.3344.0221,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=对于3#梁计算公路—Ⅱ级汽车活载的跨中剪力:()()KNq m y P m Q k cq k k cq k Q 868.99797.3875.74.01432.175.06.1924.01437.111330,1=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=Ω⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+=ξμξμ计算人群荷载的跨中剪力:KN p m Q or cr k Q 556.4797.334.0321,2=⨯⨯=Ω⋅⋅=2.3.8. 荷载组合1112()n no ud o Gi Gik Q q k c Qj QJK i j r s r r s r s r s φ===++∑∑其中 1.2Gi r =,1 1.4Q r =, 1.4Qj r =,1.0o r =,0.8c φ=跨中剪力组合:3.行车道板计算3.1.恒载内力的计算图13 铰接悬臂行车道板(单位:cm)1)计算每延米板的恒载g沥青混凝土面层: m KN g /15.1230.105.01=⨯⨯= C25混凝土垫层: m KN g /44.1240.106.02=⨯⨯= T 梁翼板自重: m KN g /75.2250.1214.008.03=⨯⨯+=合计: ∑==++=31321/34.5i m KN g g g g2) 计算每延米板条的恒载内力 弯矩: m KN gl M sg.975.1272.134.52121220-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-=-=剪力: KN gl Q sg 592.4272.134.50=⨯== 3.2. 活载内力的计算根据轴距及轴重,应以重轴为主,取后轴2140P kN =⨯计算。