35m預應力鋼筋混凝土t形簡支梁橋梁課程設計解析

1、<p>　　紅色字體代表書上或是資料書中沒找到</p><p><b>　　橋梁設計說明</b></p><p><b>　　設計基本資料</b></p><p>　　公路等級：公路—I級</p><p>　　2、主梁形式：預應力鋼筋混凝土T形簡支梁</p><p>

2、;　　3、標準跨徑為35米，計算跨徑為34.4米，</p><p>　　橋面凈空：凈—2×3.75+2×1.25(人行道)+2×0.5（路緣帶）</p><p>　　4、車道數(shù)：雙向分離式四車道</p><p>　　5、設計速度：100Km/h </p><p>　　

3、6、材料容重：瀝青砼23 KN/m3，水泥砼24 KN/m3</p><p><b>　　橫斷面設計</b></p><p>　　(1)橫斷面由5片主梁組成，主梁間距2.2m，主梁高2..0 m，主梁肋寬0.2m。</p><p><b>　　T形梁截面尺寸圖：</b></p><p><b&

4、gt;　　（尺寸單位：cm）</b></p><p>　　(2)橋面鋪裝： 面層：5 cm 瀝青混凝土 重力密度為23 </p><p>　　墊層：9 cm C25水泥混凝土 重力密度為24 </p><p>　　梁翼板的重力密度為25。</p><p>　　三、 行車道板計算（采用鉸接懸臂板）</p>

5、;<p><b>　　1.恒載內(nèi)力的計算</b></p><p>　　計算每延米板的結構自重g</p><p>　　瀝青混凝土面層： </p><p>　　C水泥混凝土墊層： </p><p>　　T梁翼板自重： </p><p>　　合計：

6、 </p><p>　?。?）計算每延米板條的恒載內(nèi)力</p><p>　　彎矩： </p><p>　　剪力：　 </p><p><b>　　2.活載內(nèi)力的計算</b></p><p>　　將車輛荷載后輪作用與

7、鉸縫軸線上，后軸作用力為P=140KN.輪載分布：車輪著地尺寸，經(jīng)鋪裝層按45角擴散后，在板頂?shù)姆植汲叽纾?lt;/p><p>　　經(jīng)分析，車后軸兩輪的有效分布寬度重疊，所以荷載對于懸臂根部的有效分布寬度為：</p><p>　　由于這是汽車局部荷載加載在T梁的翼板上，故沖擊系數(shù)取 。</p><p>　　作用在每延米板條上的彎矩：</p><p&g

8、t;　　作用在每延米板條上的剪力：</p><p><b>　　3.內(nèi)力組合</b></p><p>　　安全等級二級，，=1.2，=1.4</p><p>　　按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設計值分別為：</p><p><b>　　主梁內(nèi)力計算</b></p><

9、;p><b>　　橫斷面圖</b></p><p><b>　　縱斷面圖</b></p><p>　　結構自重恒載集度的計算：</p><p>　　計算恒載時，假定橋面構造各部分重量平均分配給主梁承擔。</p><p><b>　　（1）主梁：</b></p>

10、<p><b>　?。?）橫隔梁</b></p><p><b>　　對于邊主梁：</b></p><p><b>　　對于中主梁：</b></p><p><b>　?。?）橋面鋪裝層：</b></p><p>　　（4）欄桿和人行道：&l

11、t;/p><p>　　作用于邊主梁的全部恒載強度：</p><p><b>　　550.3</b></p><p>　　作用于中主梁的全部恒載強度：</p><p><b>　　恒載內(nèi)力的計算</b></p><p><b>　　邊跨彎矩剪力影響線</b>&

12、lt;/p><p>　　1#及5#梁內(nèi)力（邊跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 </b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩：&l

13、t;/b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p>　　2#、3＃及4#梁內(nèi)力（中間跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 </b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b&

14、gt;　　支點剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩： </b></p><p><b>　　; </b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p>　　汽車、人群荷載內(nèi)力計算</p><p&g

15、t;<b>　　汽車荷載沖擊系數(shù)</b></p><p><b>　　主梁橫截面圖</b></p><p>　　結構跨中處的單位長度量：</p><p>　　主梁截面形心到T梁上緣的距離（平準板厚20cm）：</p><p><b>　　跨中截面慣性矩：</b></p&g

16、t;<p><b>　　查表 E取</b></p><p>　　計算荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　當荷載位于支點處，利用杠桿原理法計算</p><p><b>　　橫斷面</b></p><p><b>　　11#梁</b></p><

17、p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　對于人群荷載 </p><p><b>　　2＃梁</b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p>　　對于人群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　　3＃梁&

18、lt;/b></p><p>　　對于汽車荷載 </p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p><b>　　當荷載位于跨中時</b></p><p>　　此橋在跨度內(nèi)設有橫隔板，具有強大的橫向聯(lián)結剛性，且承重結構的長度比為 </p><p

19、>　　可按修正的剛性橫梁法繪制影響線并計算橫向分布系數(shù)，</p><p>　　取，按剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值：</p><p>　　本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為2.2米。</p><p>　　1＃梁橫向影響線的豎標值：</p><p><b>　　1＃梁影響線</b></p&g

20、t;<p>　　由、繪制1＃梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置</p><p><b>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載</b></p><p>　　2＃梁橫向影響線的豎標值：</p><p><b>　　2＃梁影響線</b&

21、gt;</p><p>　　由、繪制2＃梁的橫向影響線，如上圖及最不利荷載位置</p><p><b>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p>　　3＃梁橫向影響線的豎標值</p><p><b>　　3＃

22、梁影響線</b></p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　對于汽車荷載 </b></p><p><b>　　對于人群荷載 </b></p><p><b>　　所以沖擊系數(shù)： </b></p>&

23、lt;p>　　該算例中位兩車道，故不需要折減。</p><p>　　2. 汽車荷載作用</p><p>　　公路—I級均布荷載 </p><p>　　對于集中荷載，當時，；當時，</p><p><b>　　當時，采用內(nèi)插法</b></p><p><b>　　則</

24、b></p><p>　　當計算剪力時候 </p><p>　　計算車道荷載的跨中彎矩、剪力的計算對于雙車道，折減系數(shù)</p><p>　　跨中彎矩影響線如下圖</p><p>　　3. 跨中彎矩的設計，</p><p>　　由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1＃、5＃梁最大，所以只需計算1＃、5＃梁的彎矩，計算

25、如下：</p><p><b>　　對于1#梁</b></p><p><b>　　車輛荷載作用下</b></p><p>　　跨中人群荷載最大彎矩</p><p><b>　　人群荷載集度</b></p><p><b>　　對于2#和4#梁

26、</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的跨中彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的跨中彎矩：</p>

27、<p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p>　　4. 跨中剪力的計算</p><p>　　跨中剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的跨中剪力：&

28、lt;/p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p>

29、<p>　　計算公路—I級汽車活載的跨中剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p>　　5. 支點截面剪力的計算</p><p>　　剪力影響線如下圖所示：</p><p>　　橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b&g

30、t;</p><p>　　附加三角形重心影響線坐標 ： </p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p>

31、<p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的支點剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計算人群荷載的支點剪力：</p><p>　　6. 1/4跨彎矩的計算</p><p>　　1/4跨彎矩的影響線如下圖</p><p><b&g

32、t;　　對于1#和5#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對于2#和4#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載

33、的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—I級汽車活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計算人群荷載的跨中彎矩：</p><p&

34、gt;　　人群荷載集度： </p><p>　　7. 1/4跨剪力的計算</p><p>　　1/4跨剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對于1＃和5#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：<

35、;/p><p><b>　　對于2＃和4#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對于3#梁</b></p><p>　　計算公路—Ⅰ級汽車活載的跨中剪力：</

36、p><p>　　計算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　8. 荷載組合</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　跨中彎矩組合：</b></p><p><b>　　跨中剪力組合：<

37、;/b></p><p><b>　　支點剪力組合：</b></p><p><b>　　1/4跨彎矩組合：</b></p><p><b>　　1/4跨剪力組合：</b></p><p><b>　　四 橫隔梁的計算</b></p>

38、<p>　　1.確定作用在中橫隔梁的計算荷載：</p><p>　　對于跨中橫隔梁的最不利荷載布置如圖所示：</p><p><b>　　2.內(nèi)力計算</b></p><p>　　2＃與3＃主梁間截面彎矩影響線：</p><p>　　P=1作用在1＃梁時：</p><p>　　P＝1作

39、用在5＃梁時</p><p>　　P＝1作用在3＃梁時：</p><p>　　1＃主梁處右截面剪力影響線：</p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的右邊時</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　P=1作用于1＃梁截面的左邊時</p><p>&l

40、t;b>　　即 </b></p><p>　　繪制的和的影響線如下圖所示：</p><p><b>　　彎矩的計算</b></p><p><b>　　公路-II級：</b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p&g

41、t;<b>　　剪力的計算：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　人群荷載：</b></p><p><b>　　3.內(nèi)力基本組合：</b></p><p>　　承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合：</p>&l

42、t;p><b>　　彎矩： </b></p><p><b>　　基本組合：</b></p><p><b>　　剪力： </b></p><p>　　正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合：</p><p><b>　　彎矩：</b></p>

43、<p><b>　　短期效應組合：</b></p><p><b>　　剪力：</b></p><p><b>　　五、支座計算與選擇</b></p><p>　　由已知計算得支座壓力標準值，</p><p>　　其中結構自重引起的支座反力標準值為，</p>

44、;<p>　　其中人群荷載的標準值為</p><p>　　公路一級引起的之座反力標準值為</p><p><b>　　主梁計算溫差</b></p><p>　　5.1支座平面尺寸確定</p><p>　　選定支座平面尺寸為，采用中間層橡膠片厚度</p><p>　?。?）計算支座平面

45、形狀系數(shù)</p><p>　　（2）計算橡膠支座的彈性模量</p><p>　?。?）驗算橡膠支座的承壓強度</p><p><b>　?。ê细瘢?lt;/b></p><p><b>　　5.2支座厚度確定</b></p><p>　?。?）主梁計算溫差，溫度變形由兩端支座均攤，

46、則每一支座承受的水平位移為</p><p>　?。?）對于34.4m橋跨，一個設計車道上公路—級車道荷載總重為：，則其制動力標準值為，但按橋規(guī)不得小于90KN，則取總制動力為90KN計算。五根梁共10個支座，每個支座承受水平力。</p><p>　?。?）確定需要的橡膠片總厚度</p><p>　　不計入汽車制動力 </p><p>

47、　　計入汽車制動力 </p><p><b>　　根據(jù)橋規(guī)，</b></p><p>　　選用四層鋼板和五層橡膠片組成的支座，上下層橡膠片厚0.25cm，中間層厚1cm，薄鋼板厚0.2cm，則</p><p>　　橡膠片總厚度,并<6.4cm（合格）</p><p><b>　　總支座厚<

48、;/b></p><p>　　5.3驗算支座偏轉(zhuǎn)情況</p><p>　?。?）計算支座平均壓縮變形為</p><p>　　按《橋規(guī)》規(guī)定，尚應滿足 0.07，</p><p><b>　　即（合格）</b></p><p>　?。?）計算梁端轉(zhuǎn)角 已知=</p><p

49、>　　設結構自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。由計算知公路—級荷載下的34.4m混凝土預應力簡支梁橋跨中撓度f=2.3cm，代入上式的=0.00214rad</p><p>　?。?）驗算偏轉(zhuǎn)情況 </p><p><b>　　即（合格）</b></p><p>　　5.4驗算支座康華穩(wěn)定性</p><p>　?。?

50、）計算溫度變化引起的水平應力：</p><p>　?。?）驗算滑動穩(wěn)定性</p><p>　　則 218.88>36.2 (合格)</p><p><b>　　以及</b></p><p>　　結果表明，支座不會發(fā)生相對滑動。</p><p><b>　　主要參考文獻

51、</b></p><p>　　1、《橋梁工程》，姚玲森，2005，人民交通出版社.</p><p>　　2、《梁橋》（公路設計手冊），2005，人民交通出版社.</p><p>　　3、《橋梁計算示例集》（砼簡支梁（板）橋），2002，人民交通出版社.</p><p>　　4、中華人民共和國行業(yè)標準．公路工程技術標準（JTG B0