裝配式混凝土簡(jiǎn)支t型梁橋課程設(shè)計(jì)

1、裝配式鋼筋砼簡(jiǎn)支t型橋梁設(shè)計(jì)課程編號(hào)：021141橋梁工程課程設(shè)計(jì)大綱2周 2學(xué)分一、課程設(shè)計(jì)性質(zhì)、目的及任務(wù)橋梁工程課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)交通土建專業(yè)方向重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生修完橋梁工程課程后對(duì)梁式橋設(shè)計(jì)理論的一次綜合性演練。其目的是使學(xué)生深入理解梁式橋的設(shè)計(jì)計(jì)算理論，為今后獨(dú)立完成橋梁工程設(shè)計(jì)打下初步基礎(chǔ)。其任務(wù)是通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，要求熟練掌握以下內(nèi)容：1梁式橋縱斷面、橫斷面的布置，上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要尺寸的擬定。2梁式橋內(nèi)力計(jì)算的原理，包括永久作用的計(jì)算、可變作用的計(jì)算（尤其是各種荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算）、作用效應(yīng)的組合。3梁式橋縱向受力主筋的配置、彎起鋼筋和箍筋的配置，以及正截面抗

2、彎、斜截面抗剪、斜截面抗彎和撓度的驗(yàn)算，預(yù)拱度的設(shè)置。4板式橡膠支座的設(shè)計(jì)計(jì)算。二、適用專業(yè)交通土建專業(yè)三、先修課程材料力學(xué)、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地基與基礎(chǔ)工程、交通規(guī)劃與道路勘測(cè)設(shè)計(jì)、道路工程、橋涵水力水文四、課程設(shè)計(jì)的基本要求本設(shè)計(jì)為裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支t型梁橋設(shè)計(jì)（上部結(jié)構(gòu)），其下部結(jié)構(gòu)為重力式橋墩和u型橋臺(tái)，支座擬采用板式橡膠支座。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，在兩周設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)，綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)和橋梁工程實(shí)習(xí)所積累的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則，獨(dú)立、認(rèn)真地完成裝配式鋼筋混凝土t型梁橋的設(shè)計(jì)?；疽鬄椋河?jì)算書(shū)應(yīng)內(nèi)容完整，計(jì)算正確，格式規(guī)范，敘述簡(jiǎn)潔，字跡清楚、端正，圖

3、文并茂；插圖應(yīng)內(nèi)容齊全，尺寸無(wú)誤，標(biāo)注規(guī)范，布置合理。五、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1題目：裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支t形梁橋設(shè)計(jì)（上部結(jié)構(gòu)）2基本資料（1）橋面凈空：凈9+2（2）永久荷載：橋面鋪裝層容重=23kn/m。其他部分=25kn/m。（3）可變荷載：汽車(chē)荷載，公路-級(jí)（或級(jí)），人群荷載2.5kn/m；人行道+欄桿=5kn/m。（4）材料：主筋采用級(jí)鋼，其他用級(jí)鋼，混凝土標(biāo)號(hào)c40。（5）橋梁縱斷面尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=25m，計(jì)算跨徑l=24.5m，橋梁全長(zhǎng)l，=24.96m（或標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lb=30m，計(jì)算跨徑l=29.5m，橋梁全長(zhǎng)l，=29.96m）。3設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）縱橫斷面設(shè)計(jì)。根據(jù)給定的基本設(shè)

4、計(jì)資料，參考標(biāo)準(zhǔn)圖、技術(shù)規(guī)范與經(jīng)驗(yàn)公式，正確擬定橋梁縱斷面和橫斷面的布置，選取恰當(dāng)?shù)臉蛎驿佈b層，初步確定t形主梁、橫隔梁、橋面鋪裝層等的細(xì)部尺寸。繪制橋梁橫斷面布置圖、縱斷面布置圖，t形梁細(xì)部尺寸圖。（2）行車(chē)道板計(jì)算。確定行車(chē)道板類型，進(jìn)行行車(chē)道板恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、作用效應(yīng)組合，獲得行車(chē)道板最大設(shè)計(jì)內(nèi)力值。（3）主梁內(nèi)力計(jì)算。選取控制截面分別進(jìn)行主梁恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算，以及作用效應(yīng)的組合計(jì)算（含承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩種極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合）。其中進(jìn)行主梁活載內(nèi)力計(jì)算時(shí)，荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算，要求根據(jù)主梁空間位置及主梁間連接剛度的不同，分別對(duì)各片主梁采用杠桿

5、原理法、偏心壓力法、修正的偏心壓力法、鉸接板法、g-m法等來(lái)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)，并對(duì)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總；隨后選取其中一種跨中荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算結(jié)果與杠桿原理法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行主梁內(nèi)力作用效應(yīng)的組合計(jì)算（含跨中最大彎矩值、跨中最大剪力值和支座截面的最大剪力值），形成各片主梁的內(nèi)力計(jì)算匯總表。根據(jù)內(nèi)力計(jì)算匯總表，確定主梁各截面的最不利內(nèi)力值作為設(shè)計(jì)值。（4）配置鋼筋及驗(yàn)算。根據(jù)主梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值，進(jìn)行主梁縱向受拉鋼筋的配置；根據(jù)主梁跨中最大剪力設(shè)計(jì)值和支座截面的最大剪力設(shè)計(jì)值，進(jìn)行彎起鋼筋和箍筋的配置。根據(jù)以上鋼筋配置進(jìn)行主梁正截面抗彎、斜截面抗剪、斜截面抗彎，和變形、裂縫

6、的驗(yàn)算，設(shè)置預(yù)拱度，保證主梁有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。繪制跨中截面鋼筋布置圖，彎起鋼筋和箍筋布置圖。（5）板式橡膠支座設(shè)計(jì)。確定支座的平面尺寸、確定支座的高度、驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)情況，驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性。六、主要參考書(shū)1.橋梁工程劉夏平主編，科學(xué)出版社，20072公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d60-2004），人民交通出版社 3公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d62-2004），人民交通出版社4橋梁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理計(jì)算示例黃僑，王永平編著，人民交通出版社，2006七、評(píng)價(jià)方式結(jié)合學(xué)生課程設(shè)計(jì)期間獨(dú)立完成的情況、計(jì)算說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。八、說(shuō)明本課程設(shè)計(jì)安排在橋梁

7、工程課程講授完成后集中2周進(jìn)行。條件許可也可以穿插在課程講授過(guò)程中進(jìn)行，效果更好。 大綱制定者：朱玉曉 大綱審定者： 大綱批準(zhǔn)者： 目錄裝配式鋼筋砼簡(jiǎn)支t型梁橋設(shè)計(jì)1主梁設(shè)計(jì)3一、結(jié)構(gòu)尺寸擬定3二、主梁內(nèi)力計(jì)算3（一）主梁的荷載彎矩橫向分布系數(shù)3（二）、內(nèi)力計(jì)算101恒載內(nèi)力102、活載內(nèi)力計(jì)算11三、截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算。161） 截面設(shè)計(jì)162） 截面復(fù)核174）跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算185）腹筋設(shè)計(jì)18（4）箍筋設(shè)計(jì)19（5）彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)20（6）斜截面抗剪承載力的復(fù)核。24四、裂縫寬度驗(yàn)算25五、變形驗(yàn)算26六、橫梁的計(jì)算271.橫隔梁彎矩計(jì)算272. 橫隔梁截面配筋與驗(yàn)算2

8、9七、支座（局部承壓）計(jì)算31八、行車(chē)道板計(jì)算32九、橋型總體布置圖和主梁鋼筋構(gòu)造圖.裝配式鋼筋砼簡(jiǎn)支t型梁橋設(shè)計(jì)一、課題與設(shè)計(jì)資料（一）設(shè)計(jì)資料1、裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支t型梁橋設(shè)計(jì)（1）橋面凈空 凈7+20.75m人行道（二）設(shè)計(jì)荷載（雙學(xué)號(hào)）公路i級(jí)和人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3（三）主梁跨徑和全長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)跨徑：16.00 (墩中心距離)；計(jì)算跨徑：15.50 (支座中心距離)；主梁全長(zhǎng)：15.96 (主梁預(yù)制長(zhǎng)度)。（四）材料鋼筋：主鋼筋采用hrb335，其它用鋼筋采用r235混凝土：（雙學(xué)號(hào)）c30（五）縫寬度限值：類環(huán)境（允許裂縫寬度0.02mm）。（六）設(shè)計(jì)依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通甩規(guī)范（jtgd60

9、2004）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtgd622004）（七）參考資料 橋梁工程，姚玲森主編，人民交通出版社，北京。 橋梁計(jì)算示例集混凝土簡(jiǎn)支梁（板）橋，易建國(guó)主編，人民交通出版社，北京。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，沈浦生主編。（8）橋位斷面見(jiàn)附件。二、任務(wù)與要求1、結(jié)構(gòu)尺寸擬定；2、主梁內(nèi)力計(jì)算；3、主梁正截面、斜截面設(shè)計(jì)與復(fù)核，以及全梁承載能力校核；4、局部承壓的計(jì)算；5、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形與裂縫計(jì)算；6、繪制橋型總體布置圖和主梁鋼筋構(gòu)造圖；7、總說(shuō)明書(shū)（包括文件裝訂）。主梁設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)尺寸擬定主梁截面尺寸：根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtgd60-2004），梁的高跨比的經(jīng)濟(jì)范

10、圍在1/11到1/16之間，此設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)跨徑為16m，擬定采用的梁高為1.60m，翼板寬1.7m，腹板寬0.18m。 主梁間距和主梁片數(shù)：橋面凈空：凈9+21.0m人行道，采用7片t型主梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主梁間距為1.70m。 二、行車(chē)道板計(jì)算計(jì)算如圖所示的t梁翼板，荷載為公路一級(jí)，橋面鋪裝為9cm（計(jì)算行車(chē)道板安全考慮）的瀝青混凝土和8cm的c40混凝土墊層。1.恒載及其內(nèi)力（1）每延米板上的恒載g：瀝青混凝土面層及c40混凝土墊層t梁翼板自重合計(jì)：（2） 每延米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩剪力2. 車(chē)輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車(chē)的后輪置于圖中位置，后軸作用力為p=140kn,輪壓分布寬度如圖所示。對(duì)于車(chē)輪荷載中

11、后輪的著地長(zhǎng)度為，寬度為，則有：荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：?jiǎn)蝹€(gè)車(chē)輪：兩個(gè)車(chē)輪：沖擊系數(shù)作用于每米寬板條上的彎矩為：兩個(gè)車(chē)輪：?jiǎn)蝹€(gè)車(chē)輪：作用于每米寬板條上的剪力為：3. 荷載組合恒+汽：基本組合：所以，行車(chē)道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為： 4.配筋i類環(huán)境，取r0=1.0 c40混凝土：fcd=18.4mpa ftd=1.65mpa b=0.56hrb335中：fsd=280mpa(1)求混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度x懸臂根部高度h=16cm,凈保護(hù)層厚度2cm,取14鋼筋有效高度h0=h-a-d/2=0.13 按（d62）5.2.2條： r0mdfcdbx(h0-x/2) 故x=0.0156m取為0.016m

12、10.5(4) 尺寸驗(yàn)算：按（d62）5.2.9條抗剪上限值：按（d62）5.2.10條抗剪上限值： 由上式可知可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，僅須按第9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋，取分布鋼筋10 25(5)承載力驗(yàn)算： fsdas=fcdbx 得x=0.0164m md=fcdbx(h0-x/2)md=18.4 滿足要求二、主梁內(nèi)力計(jì)算（一）主梁的荷載彎矩橫向分布系數(shù)1.跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)（按gm法）（1）主梁的抗彎及抗扭慣矩 求主梁截面的重心位置（下圖單位：cm） 平均板厚 t形截面抗矩慣扭近似等于各個(gè)矩形截面的抗扭慣矩之和，即： 式中：為矩形截面抗扭剛度系數(shù)； 為相應(yīng)各矩形的寬度

13、與厚度。查表可知： 故 單位抗彎及抗扭慣矩： （2）橫隔梁抗彎及抗扭慣矩 翼板有效寬度計(jì)算（圖如下）：橫隔梁長(zhǎng)度取為兩邊主梁的軸線間距，即： 根據(jù)理論分析結(jié)果，值可按之比值由表可查計(jì)算得：，所以： 求橫隔梁截面重心位置： 橫隔梁的抗彎和抗扭慣矩： ，查表得，但由于連續(xù)橋面板的單寬抗扭慣矩只有獨(dú)立寬扁板者的一半，可??；，查表得利用內(nèi)插值法求得：故 單位抗彎及抗扭慣矩： (3)計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)： 式中：橋?qū)挼囊话耄?計(jì)算跨徑。 按規(guī)定第2.1.3條，取g=0.43e，則： （4）計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo) 已知，查gm圖表，可查得下表數(shù)值：梁位荷 載 位 置b0k100.920.9510

14、01.051.081.051.000.950.92b/41.081.091.11.111.060.990.920.840.79b/21.290 1.260 1.210 1.110 1.000 0.900 0.810 0.720 0.660 b3/41.560 1.430 1.260 1.090 0.960 0.830 0.730 0.660 0.580 b1.970 1.530 1.300 1.080 0.910 0.790 0.660 0.570 0.480 k000.750.890.990 1.141.211.140.990 0.890.75b/41.530 1.430 1.320 1.2

15、60 1.120 0.890 0.620 0.350 0.100 b/22.890 2.100 1.760 1.390 1.000 0.630 0.230 -0.170 -0.560 b3/43.360 2.760 2.110 1.480 0.890 0.380 -0.180 -0.580 -1.060 b4.400 3.500 2.400 1.560 0.630 0.120 -0.560 -1.070 -1.690 用內(nèi)插法求得各梁位處值（如下圖）：1號(hào)、5號(hào)梁：2號(hào)、4號(hào)梁：3號(hào)梁：列表計(jì)算各梁的橫向分布影響坐標(biāo)值（如下表）：梁號(hào)計(jì)算式荷載位置b011.642 1.450 1.268 1.

16、088 0.950 0.822 0.716 0.642 0.560 3.568 2.908 2.168 1.496 0.838 0.328 -0.256 -0.678 -1.186 -1.926 -1.458 -0.900 -0.408 0.112 0.494 0.972 1.320 1.746 -0.412 -0.312 -0.193 -0.087 0.024 0.106 0.208 0.282 0.374 3.156 2.596 1.975 1.409 0.862 0.434 -0.048 -0.396 -0.812 0.631 0.519 0.395 0.282 0.172 0.087

17、-0.010 -0.079 -0.162 21.206 1.192 1.166 1.110 1.024 0.936 0.854 0.768 0.712 2.346 1.832 1.584 1.338 1.048 0.734 0.386 0.038 -0.296 -1.140 -0.640 -0.418 -0.228 -0.024 0.202 0.468 0.730 1.008 -0.244 -0.137 -0.089 -0.049 -0.005 0.043 0.100 0.156 0.216 2.102 1.695 1.495 1.289 1.043 0.777 0.486 0.194 -0.

18、080 0.420 0.339 0.299 0.258 0.209 0.155 0.097 0.039 -0.016 30.920 0.950 1.000 1.050 1.080 1.050 1.000 0.950 0.920 0.750 0.890 0.990 1.140 1.210 1.140 0.990 0.890 0.750 0.170 0.060 0.010 -0.090 -0.130 -0.090 0.010 0.060 0.170 0.036 0.013 0.002 -0.019 -0.028 -0.019 0.002 0.013 0.036 0.786 0.903 0.992

19、1.121 1.182 1.121 0.992 0.903 0.786 0.157 0.181 0.198 0.224 0.236 0.224 0.198 0.181 0.157 （5）繪制橫向分布影響線（如下圖），求橫向分布系數(shù)。1.按公路-級(jí)和人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)，計(jì)算各梁的橫向分布系數(shù)：汽車(chē)荷載：1號(hào)梁 2號(hào)梁 3號(hào)梁 人群荷載： 1號(hào)梁 2號(hào)梁 3號(hào)梁 2.梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿法）汽車(chē)荷載：（如下圖）公路級(jí) m1汽=1/20.875=0.438 m2汽=1/21.000=0.500 m3汽=1/2（0.938+0.250）=0.594人群荷載 m1人=1.422 m2人=-0

20、.422 m3人=0人群荷載：（如圖）（二）、內(nèi)力計(jì)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(dān)，計(jì)算如下。主梁：橫隔梁：對(duì)于邊主梁： 對(duì)于中主梁： 橋面鋪裝層：瀝青混凝土：0.021.623=0.74（kn/m）混凝土墊層（取平均厚9cm）：0.091.624=3.46（kn/m）所以作用于邊主梁的全部恒載g為：g=8.86+0.59+4.2=13.65kn/m)作用于中主梁的恒載強(qiáng)度為：=8.86+1.18+4.2=14.24(kn/m)2、恒載內(nèi)力 計(jì)算邊主梁彎矩和剪力，有： 邊主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力q（kn）彎矩m（knm）x=0105.8 0x=l/4

21、13.65/2(15.515.5/2)=52.913.6515.5/8(15.515.5/4)=307.4x=l/2013.6515.5/4(15.515.5/2)=409.9中主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力q（kn）彎矩m（knm）x=0110.40x=l/414.58/2(15.515.5/2)=55.214.5815.5/8(15.515.5/4)=320.7x=l/2014.5815.5/4(15.515.5/2)=427.62、活載內(nèi)力計(jì)算（1）荷載橫向分布系數(shù)匯總梁號(hào)荷載位置公路級(jí)人群荷載備注邊主梁跨中 支點(diǎn)0.4940.4380.6171.422g-m法計(jì)算杠桿法計(jì)算中主梁2跨

22、中支點(diǎn)0.4650.5000.410-0.422g-m法計(jì)算杠桿法計(jì)算中主梁3跨中支點(diǎn)0.4180.5940.3200g-m法計(jì)算杠桿法計(jì)算（2）計(jì)算邊主梁公路級(jí)荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。簡(jiǎn)支梁的基頻： 式中：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，=15.5m e混凝土彈性模量，e=3.0 結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩，=0.0415 結(jié)構(gòu)跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量（=g/g），=13.659.81=1. 39將以上數(shù)值代入公式，可得：=6.187hz根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（jtg d602004），當(dāng)1.5hzf14hz時(shí)，則可得： =1，雙車(chē)道不折減。公路級(jí)車(chē)道荷載的值和值按公路i級(jí)相應(yīng)值=10.5kn/m，=180（1+

23、）=222kn。 跨中：=1/815.515.5=30 y=l/4=3.8751/4跨：=315.515.5/32=22.5 y=l/16=0.97故得： =1.30610.494（10.530+2223.875） =758.23kn m =1.30610.494（10.522.5+2220.97） =291.35kn m (3)計(jì)算邊主梁人群荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。 =0.617（30.75）30=41.65kn m =0.617（30.75）22.5=31.24kn m（4）計(jì)算中主梁2公路級(jí)荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。 =1.30610.465（10.530+2223.875）=

24、713.72kn m =1.30610.465（10.522.5+2220.97）=274.25kn m（5）計(jì)算中主梁2人群荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。 =0.410（30.75）30=27.67kn m =0.410（30.75）22.5=20.75 kn m（6）計(jì)算中主梁3人群荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。 =1.30610.418（10.530+2223.875）=641.57kn m =1.30610.418（10.522.5+2220.97）=246.52kn m（7）計(jì)算中主梁3人群荷載的跨中彎矩和l/4處彎矩。 =0.32（30.75）30=21.6kn m =32（30.

25、75）22.5=16.2kn m彎矩組合表（單位：knm）梁號(hào)內(nèi)力恒載人群汽車(chē)1.2恒+1.4（汽+人）1409.9 41.65758.231621.71 307.431.24291.35820.51 2427.627.67713.721551.07 320.720.75274.25797.84 3427.621.6641.571441.56 320.716.2246.52752.65 (8)計(jì)算邊主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面車(chē)道活載的最大剪力鑒于跨中剪力的影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分，故采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來(lái)計(jì)算的影響線面積： =1/21/215.50.5=1.938邊主梁：

26、=1.30610.494（10.51.938+1.22220.5）=99.06kn中主梁2： =1.30610.465（10.51.938+1.22220.5）=93.24kn中主梁3： =1.30610.418（10.51.938+1.22220.5）=83.82kn（9）計(jì)算邊主梁、中主梁2、中主梁3跨中截面人群荷載最大剪力邊主梁： =0.617（30.75）1.938=2.69kn中主梁2： =0.410（30.75）1.938=1.78kn中主梁3： =0.320（30.75）1.938=1.39kn （10）計(jì)算邊主梁、中主梁2、中主梁3支點(diǎn)截面車(chē)道荷載最大剪力 作荷載橫向分布系數(shù)沿

27、橋跨方向的變化圖和支點(diǎn)剪力影響線。 橫向分布系數(shù)變化區(qū)域段長(zhǎng)度： a=1/215.53.85=3.9m 對(duì)應(yīng)于支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖所示： 影響線的面積為： =1/215.51=7.75m 因此按下列式子計(jì)算： 邊主梁： =1.30610.494（10.57.75+1.22221）+ =224.37kn+中主梁2： =1.30610.465（10.57.75+1.22221）+ =211.2kn+中主梁3： =1.30610.418（10.57.75+1.22221）+=189.85kn+附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： ，且因此，按下列式子計(jì)算： 邊主梁： =-20.86 kn中

28、主梁2： =13.03kn中主梁3： =65.54kn故公路級(jí)荷載的支點(diǎn)剪力為：邊主梁： =224.37-20.86=203.51kn中主梁2：=211.2+13.03=224.23kn中主梁2：=189.85+65.54=255.39kn（11）計(jì)算邊主梁、中主梁2、中主梁3支點(diǎn)截面人群荷載的最大剪力為: 根據(jù)人群荷載的橫向分布系數(shù)可得人群荷載的支點(diǎn)剪力為：邊主梁： =0.617（30.75）7.75+3.9/2(1.422-0.617) （30.75）0.916=13.99kn中主梁2： =0.410（30.75）7.75+3.9/2(0.42-0.37) （30.75）0.916=3.8

29、0kn中主梁3： =0.32（30.75）7.75+3.9/2(00.342 )（30.75）0.916=4.29kn 剪力組合值（單位：kn）梁號(hào)內(nèi)力恒載人群汽車(chē)1.2恒+1.4（汽+人）1105.813.99203.51415.64 02.6999.06144.00 2110.43.8224.23448.89 01.7893.2136.49 3110.44.29255.39491.97 01.3983.82117.35 三、截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算。由附表查得=13.8mpa，=1.39mpa，=280mpa，=0.56，=1.0彎矩計(jì)算值m=md=1621kn m=(80+140)/2=11

30、0mm1） 截面設(shè)計(jì)采用焊接鋼筋骨架，故可設(shè)，則截面有效高度。翼緣的有效寬度為：按計(jì)算跨度按翼緣厚度（1） 判定t形截面類型 所以是第一類截面。（2）求受壓區(qū)高度，可得整理后，可得出合適解為 （2） 求受拉鋼筋面積將代入方程，可得選擇鋼筋為，截面面積。鋼筋疊高度為6層，布置如圖?；炷帘Ｗo(hù)層厚度去30mmd=28mm及附表中規(guī)定的30mm，鋼筋間橫向凈距：故滿足構(gòu)造要求。2） 截面復(fù)核已設(shè)計(jì)的受拉鋼筋中的面積為，。由布置圖可以求得，即則實(shí)際有效高度。（1） 判斷t形截面的類型由于，故為第一類t形截面。（2） 求受壓區(qū)高度x，即（3） 正截面抗彎承載力，求得正截面抗彎承載力為 又，故截面復(fù)核滿足

31、要求。3）已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求梁體采用c30混凝土，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。主筋采用hrb335鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；箍筋采用r235鋼筋，直徑8mm，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。取.0簡(jiǎn)支梁控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值和剪力組合設(shè)計(jì)值為跨中截面l/4跨截面支點(diǎn)截面要求確定縱向受拉鋼筋數(shù)量和進(jìn)行腹筋設(shè)計(jì)。4）跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算由前面的計(jì)算可知：跨中截面主筋為，焊接骨架的鋼筋層數(shù)為6層，縱向鋼筋面積，截面有效高度，抗彎承載力。5）腹筋設(shè)計(jì)（1）截面尺寸檢查根據(jù)構(gòu)造要求，梁最底層鋼筋通過(guò)支座截面，支點(diǎn)截面有效高度為截面尺寸符合設(shè)計(jì)要求。（3） 檢查是否需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋跨中段截面：支點(diǎn)截面

32、：2.5，取=2.5，=990mm 支點(diǎn)截面 =0.65，=1054則平均值分別為p=（2.5+0.65）/2=1.57 =（990+1054）/2=1022mm箍筋間距 =187mm確定箍筋間距的設(shè)計(jì)值尚應(yīng)考慮公路交規(guī)的構(gòu)造要求。若箍筋間距計(jì)算值去=180mm1/2h=550及400mm，是滿足規(guī)范要求的。而且箍筋配筋率。綜上可知，符合規(guī)范要求。在支座中心向跨徑長(zhǎng)度方向的1100mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋間距=100mm，爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取=180mm。（5）彎起鋼筋及斜筋設(shè)計(jì)設(shè)采用架立鋼筋為，鋼筋中心至梁受壓翼板上邊緣距離。彎起鋼筋的彎起角度為，現(xiàn)彎起n1n5鋼筋，計(jì)算如下：簡(jiǎn)支梁的

33、第一排彎起鋼筋的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心的截面處。這時(shí)為彎起鋼筋的彎起角度為，則第一排彎筋（2n5）的彎起點(diǎn)1距支座中心距離為939mm。彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為。對(duì)于第二排彎起鋼筋，可得到：彎筋（2n4）的彎起點(diǎn)2距支座中心距離為。分配給第二排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值，由比例可求出：，求得所需提供的彎起鋼筋截面積（）為第二排彎筋與梁縱軸線交點(diǎn)距支座中心距離為 同理可以算出其他排鋼筋的數(shù)據(jù)。彎起鋼筋計(jì)算表彎起點(diǎn)12345939907876852830距支座中心距離9391846272235744404分配的計(jì)算剪力值185.6 168.2 143.58 88.07 49.81 需要的彎筋

34、面積1250 1133 967 593 335 可提供的彎筋面積1609(228)1609(228)1609(228)628(220)628(220)彎筋與梁軸交點(diǎn)到支座中心的距離4661405231331924405按照計(jì)算剪力初步布置彎起鋼筋和彎矩包絡(luò)圖如下：各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎承載力計(jì)算如下表鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載能力梁區(qū)段截面縱筋有效高度t形截面類型受壓區(qū)高度抗彎承載力支座中心-1點(diǎn)1054第一類17 360.6 1點(diǎn)-2點(diǎn)1038第一類34 704.5 2點(diǎn)-3點(diǎn)1023第一類51 1031.6 3點(diǎn)-4點(diǎn)1007第一類68 1342.1 4點(diǎn)到5點(diǎn)998 第一

35、類76 1493.4 5點(diǎn)-跨中990第一類85 1640.3 將表中的正截面抗彎承載力在圖上用各平行直線表示出來(lái)，它們與彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)分別為i、j、.、q，以各值可求得i、j、.、q到跨中截面距離x值?，F(xiàn)在以圖中所示彎起鋼筋的彎起點(diǎn)初步位置來(lái)逐個(gè)檢查是否滿足規(guī)范要求。第一排彎起鋼筋（2n5）其充分利用點(diǎn)“m”的橫坐標(biāo)x=5827mm，而2n5的彎起點(diǎn)1的橫坐標(biāo)，說(shuō)明1點(diǎn)位于m點(diǎn)左邊，且，其不需要點(diǎn)n的橫坐標(biāo)x=6834mm，而2n5鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)1的橫坐標(biāo)滿足要求。第二排彎起鋼筋（2n4）其充分利用點(diǎn)“l(fā)”的橫坐標(biāo)x=4673mm，而2n4的彎起點(diǎn)2的橫坐標(biāo)x=4673mm，且，其不需

36、要點(diǎn)m的橫坐標(biāo)x=5827mm，而2n4鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)2的橫坐標(biāo)滿足要求。第三排彎起鋼筋（2n3）其充分利用點(diǎn)“k”的橫坐標(biāo)x=3215mm，而2n3的彎起點(diǎn)3的橫坐標(biāo)，且，其不需要點(diǎn)l的橫坐標(biāo)x=4673mm，而2n3鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)3的橫坐標(biāo)滿足要求。第四排彎起鋼筋（2n2）其充分利用點(diǎn)“j”的橫坐標(biāo)x=2175mm，而2n2的彎起點(diǎn)4的橫坐標(biāo)，且，其不需要點(diǎn)k的橫坐標(biāo)x=3215mm，而2n2鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)4的橫坐標(biāo)滿足要求。第五排彎起鋼筋（2n1）其充分利用點(diǎn)“i”的橫坐標(biāo)x=0mm，而2n1的彎起點(diǎn)5的橫坐標(biāo)，且，其不需要點(diǎn)i的橫坐標(biāo)x=0mm，而2n1鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)5

37、的橫坐標(biāo)滿足要求。由上述檢查結(jié)果可知圖中所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置滿足要求。由包絡(luò)圖可以看出形成的抵抗彎矩圖遠(yuǎn)大于彎矩包絡(luò)圖，所以可以進(jìn)一步調(diào)整鋼筋的彎起點(diǎn)位置，在滿足規(guī)范的前提下，使抵抗彎矩圖接近彎矩包絡(luò)圖，在彎起鋼筋間增加直徑為16mm的斜筋，下圖為調(diào)整后的鋼筋布置圖。梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計(jì)布置圖（尺寸單位：cm）（6）斜截面抗剪承載力的復(fù)核。復(fù)核距支座中心處為h/2處斜截面抗剪承載力。1） 選定斜截面的頂端位置距支座中心為h/2處截面的橫坐標(biāo)為x1=7750-550=7200mm，正截面的有效高度。取斜截面投影長(zhǎng)，則可做出斜截面頂端的位置。其橫坐標(biāo)x=7200-1054=6146mm。2）

38、 斜截面抗剪承載力的復(fù)核此處正截面上的剪力及相應(yīng)的彎矩計(jì)算如下：此處正截面有效高度（主筋為），則實(shí)際廣義的剪跨比m及斜截面投影長(zhǎng)度c分別為 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有，相應(yīng)的主筋配筋率p為箍筋配筋率與斜截面相交的彎起鋼筋有2n5、2n4，斜筋有2n7。按公式算出此斜截面抗剪承載力為。故斜截面抗剪承載能力符合要求。其余截面用類似的方法驗(yàn)算，得下表：從表中可以看出，每個(gè)斜截面的抗剪承載力都符合要求。斜截面xixmcp1720010546146419.98 601.55 1.0381.4 0.859 0.65 0.31%430.19 2681110385773403.23 721.54 1.0381.7

39、 1.074 0.66 0.31%489.88 3590410234881363.17 978.02 1.0232.6 1.616 0.67 0.31%489.82 4502810074021324.56 1184.64 1.0073.6 2.190 0.68 0.31%489.75 541769983178286.70 1348.42 0.9984.7 2.822 0.69 0.31%370.34 633469902356249.79 1471.19 0.995.9 3.534 0.69 0.31%287.39 四、裂縫寬度驗(yàn)算按照規(guī)范所定，最大裂縫寬度為：取，對(duì)于荷載組合i，取取，取縱向受

40、拉鋼筋的直徑d=32mm含筋率組合i時(shí)，取，把數(shù)據(jù)代入方程得： 滿足規(guī)范要求。其他梁數(shù)據(jù)如下：五、變形驗(yàn)算按規(guī)范變形可按下列公式計(jì)算，換算截面中性軸距t梁頂面的距離x代入各數(shù)值后解方程得：算開(kāi)裂截面的換算慣性矩活載撓度計(jì)算，汽車(chē)荷載不計(jì)沖擊系數(shù)時(shí)：橫載撓度計(jì)算梁橋主梁跨中最大允許撓度：變形驗(yàn)算滿足要求。預(yù)拱度設(shè)置總撓度所以預(yù)拱度值為預(yù)拱度沿梁長(zhǎng)按二次拋物線設(shè)置。六、橫梁的計(jì)算1.橫隔梁彎矩計(jì)算（4） 從主梁計(jì)算得知，當(dāng)時(shí)用g-m法查出下表計(jì)算項(xiàng)目荷載位置b3/4b 1/2b1/4b0-0.228 -0.118 -0.003 0.118 0.239 -0.080 -0.035 0.199 0.0

41、88 0.191 0.148 0.083 0.202 -0.030 -0.048 0.032 0.018 0.043 -0.006 -0.010 -0.196 -0.100 0.040 0.112 0.229 -0.785 -0.401 0.161 0.446 0.915 -3.023 -1.544 0.620 1.718 3.522 繪制橫梁跨中截面的彎矩影響線（2） 計(jì)算荷載的峰值p （3） 計(jì)算跨中橫隔梁中間截面的彎矩橫隔梁跨徑為6.4m，沖擊系數(shù)，各項(xiàng)活載彎矩值為：荷載安全系數(shù)的采用如下：負(fù)彎矩組合：故橫梁內(nèi)力：正彎矩由汽車(chē)荷載控制：負(fù)彎矩由人群荷載控制：2. 橫隔梁截面配筋與驗(yàn)算（1

42、） 正彎矩配筋，把鋪裝層折作3cm計(jì)入橫隔梁截面，則橫隔梁翼板有效寬度為：，規(guī)范要求取小者，即取，假設(shè)，則。按規(guī)范有：解得：由公式，得：選用，此時(shí)：， ，滿足要求。驗(yàn)算截面強(qiáng)度：（2） 負(fù)彎矩配筋：取，解得：選用，則驗(yàn)算橫隔梁正截面含筋率；均大于規(guī)范規(guī)定的最小配筋率。七、支座（局部承壓）計(jì)算取用承受剪力最大的3號(hào)梁的支點(diǎn)反力恒載 汽車(chē)荷載 人群荷載 則按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，永久作用與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的基本組合下，其計(jì)算反力為：1. 確定支座平面尺寸選定板式橡膠支座的平面尺寸為a=20cm，b=20cm的矩形局部承壓的強(qiáng)度條件為：式中，則：由此可得滿足要求。計(jì)算支座的平面形狀系數(shù)s，采用中

43、間層橡膠片厚度t=0.5cm，則：故得橡膠支座的平均容許壓應(yīng)力，并算出橡膠支座的彈性模量為：按彈性理論驗(yàn)算橡膠支座的承壓能力，則：（滿足要求）八、行車(chē)道板計(jì)算計(jì)算如圖所示的t梁翼板，荷載為公路一級(jí)，橋面鋪裝為2cm的瀝青混凝土和6cm的c30混凝土墊層。1.恒載及其內(nèi)力（1）每延米板上的恒載g：瀝青混凝土面層c25混凝土墊層t梁翼板自重合計(jì)：（5） 每延米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩剪力4. 車(chē)輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力將車(chē)的后輪置于圖中位置，后軸作用力為p=140kn,輪壓分布寬度如圖所示。對(duì)于車(chē)輪荷載中后輪的著地長(zhǎng)度為，寬度為，則有：荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：，沖擊系數(shù)作用于每米寬板條上的彎矩為：作用

44、于每米寬板條上的剪力為：5. 荷載組合恒+汽：所以，行車(chē)道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為： -下面是贈(zèng)送的excel操作練習(xí) 不需要的下載后可以編輯刪除（excel 2003部分）1. 公式和函數(shù)1. （1）打開(kāi)當(dāng)前試題目錄下文件excel-10.xls；（2）利用函數(shù)計(jì)算每個(gè)人各階段總成績(jī)，并利用函數(shù)計(jì)算各階段的平均成績(jī)；（3）“平均成績(jī)”行數(shù)字格式都為帶一位小數(shù)（例如0.0）格式；（4）同名存盤(pán)。步驟：a) 文件在各階段總成績(jī)單元格內(nèi)，點(diǎn)插入，點(diǎn)函數(shù)，在對(duì)話框中選擇求和函數(shù)“sum”，在對(duì)話中number1內(nèi)點(diǎn)右側(cè)的按鈕，將出現(xiàn)另外一個(gè)對(duì)話框，在文件中選擇需要求和的單元格，然后點(diǎn)該對(duì)話框的右側(cè)按鈕，點(diǎn)確定

45、（完成一個(gè)總成績(jī)求和后，利用填充柄完成其他的總成績(jī)求和，或者重復(fù)上面的順序）在平均成績(jī)單元格內(nèi)，點(diǎn)插入，點(diǎn)函數(shù)，選擇算術(shù)平均值函數(shù)average，出現(xiàn)對(duì)話框后，采用求和時(shí)的相同方法，完成操作選中平均成績(jī)行，點(diǎn)右鍵點(diǎn)設(shè)置單元格，點(diǎn)數(shù)字，在分類項(xiàng)下點(diǎn)數(shù)值，設(shè)小數(shù)位為1，b) 確定保存2. （1）打開(kāi)當(dāng)前試題目錄下文件excel-13.xls；（2）根據(jù)工作表中給定數(shù)據(jù)，按“合計(jì)=交通費(fèi)+住宿費(fèi)+補(bǔ)助”公式計(jì)算“合計(jì)”數(shù)，并計(jì)算交通費(fèi)、住宿費(fèi)和補(bǔ)助的合計(jì)數(shù)；（3）所有數(shù)字以單元格格式中貨幣類的“￥”貨幣符號(hào)、小數(shù)點(diǎn)后2位數(shù)表現(xiàn)（如：￥2,115.00格式）；（4）同名存盤(pán)。打開(kāi)當(dāng)前試題目錄下文件excel-13.xls在合計(jì)下的一個(gè)單元格內(nèi)輸入“=交通費(fèi)（在該行的單元格