裝配式混凝土簡支T型梁橋設(shè)計(jì)25m

1、裝配式鋼筋砼簡支T型橋梁設(shè)計(jì)河南工程學(xué)院軌道交通橋梁工程課程設(shè)計(jì)裝配式鋼筋混凝土梁橋設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： * * 泉 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 土木工程1241(軌道交通方向）專業(yè)課程： 軌道交通橋梁工程 指導(dǎo)教師： * * * 2015 年 12月 21 日目錄一、設(shè)計(jì)資料.1二、設(shè)計(jì)概述. .1(一)縱橫斷面設(shè)計(jì).1(二)行車道板計(jì)算.1(三)主梁內(nèi)力計(jì)算. .1(四)配置鋼筋及驗(yàn)算.1三、主梁結(jié)構(gòu)尺寸擬定.2(一)主梁截面尺寸.2(二)主梁間距和主梁片數(shù).2(三)橫隔梁的設(shè)置.3四、行車道板計(jì)算.3(一)恒載及其內(nèi)力.3(二)車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力(鉸接懸臂板法).4(三)荷載組合. .

2、4(四)計(jì)算配筋.4(五)承載力驗(yàn)算.5(六)驗(yàn)算適用條件.5(七)抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算.6五、主梁內(nèi)力計(jì)算.6(一)主梁的荷載彎矩橫向分布系數(shù).6(二)恒載內(nèi)力.13(三)活載內(nèi)力計(jì)算.14六、截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算.24(一)主梁配筋計(jì)算.24(二)主梁截面復(fù)核.26(三)腹筋設(shè)計(jì).26(四)斜截面抗剪承載力的復(fù)核.30七、裂縫寬度驗(yàn)算.32八、主梁變形驗(yàn)算.33九、橫梁的計(jì)算.33(一)橫隔梁彎矩計(jì)算.34(二)橫隔梁截面配筋與驗(yàn)算.36十、主要參考書.3739裝配式鋼筋混凝土梁橋設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料橋面凈空：凈9+2×1m。永久荷載：橋面鋪裝層容重=24kN/m³；其他部分=25

3、kN/m3。可變荷載：汽車荷載，公路-級(jí)；人群荷載2.5kN/m²；人行道+欄桿=5kN/m²。材料選用：主筋采用級(jí)鋼，其他用級(jí)鋼；混凝土標(biāo)號(hào)C40。橋梁縱斷面尺寸：標(biāo)準(zhǔn)跨徑 Lb=25m-(橋墩中心距離)。計(jì)算跨徑L=24.5m-(支座中心距離)。橋梁全長L=24.96m-(主梁預(yù)制長度)。二、設(shè)計(jì)概述(一)縱橫斷面設(shè)計(jì)根據(jù)給定的基本設(shè)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。(二)行車道板計(jì)算確定行車道板類型，進(jìn)行

4、行車道板恒載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算、作用效應(yīng)組合，獲得行車道板最大設(shè)計(jì)內(nèi)力值。(三)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。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，選用杠桿原理法、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。(四)

5、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、裂縫的驗(yàn)算，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。三、主梁結(jié)構(gòu)尺寸擬定(一)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)范圍在1/11到1/16之間，此設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)跨徑Lb=25m，計(jì)算跨徑L=24.5m，橋梁全長L=24.96m，擬定采用的梁高為1.60m，主梁間距2.2m，翼板寬2.18m，腹板寬0.1

6、8m的T型梁。見單片梁跨中橫斷面圖見圖（1）。 圖（1）單片主梁跨中橫斷面圖(單位：mm)(二)主梁間距和主梁片數(shù)橋面凈空：凈9+2×1.0m人行道，采用5片T型主梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主梁間距為2.2m。圖（2）橋梁上部結(jié)構(gòu)橫斷面圖(單位：mm)(三)橫隔梁的設(shè)置間距為5m，橫隔梁腹板寬度0.16m。圖（3）單片梁縱剖面圖(單位：mm) 四、行車道板計(jì)算計(jì)算如圖所示的T梁翼板，荷載為公路二級(jí)；橋面鋪裝為3cm的瀝青混凝土和8cm的C40混凝土墊層；行車道板由橫隔梁間距l(xiāng)a=5m與主梁間距l(xiāng)b=2.2m之比大于2可看作單向受力板；T型梁翼緣用鉸接的方式連接。圖（4）相鄰兩片T梁橫斷面圖(單位：

7、mm)(一)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g1=0.11×1.0×24=2.64kN/mT梁翼板自重g2=(0.16+0.2)/2×1.0×25=4.5kN/m合計(jì)：g= g1+ g2=2.64+4.5=7.14 kN/m2、每延米寬板條的恒載內(nèi)力彎矩MAg=1/2gl02=1/2×7.14×1.012=3.64KN·m剪力QAg=g×l0=7.14×1.01=7.21 kN(二)車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力(鉸接懸臂板法)將車的后輪置于圖中位置，后軸作用力為P=140kN,輪

8、壓分布寬度如圖5所示。對(duì)于車輪荷載中后輪的著地長度為：a2=0.20m，寬度為b2=0.60m。則有：a1=a2+2H=0.20+2×0.11=0.42mb1=b2+2H=0.60+2×0.11=0.82m荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：單個(gè)車輪：a= a1+2l0=0.42+2×1.01=2.44m兩個(gè)車輪： a= a1+2l0+d=0.42+2×1.01+1.4=3.84m 沖擊系數(shù)1+=1.3 圖（5）行車道板車輪荷載計(jì)算圖示(單位：mm)作用于每米寬板條上的彎矩為：單個(gè)車輪： MAp=-(1+)(l0-b1/4)P/4a= -1.3×(

9、1.01-0.82/4)×140/(4×2.44)=-15.01kN.m兩個(gè)車輪：MAp=-(1+)(l0-b1/4)2P/4a= -1.3×(1.01-0.82/4)×2×140/(4×3.84) =-19.07 kN.m作用于每米寬板條上的剪力為：QAp=(1+)2×P/4a=1.3×2×140/(4×3.84)=23.70kN(三)荷載組合恒載+汽車荷載基本組合：MA=1.2MAg+1.4 MAp=1.2×(-3.64)+1.4×(-19.07)=-31.07 kN.m

10、QA=1.2QAg+1.4 QAp=1.2×7.21+1.4×23.70=41.83kN所以，行車道板的設(shè)計(jì)內(nèi)力為：MA=-31.07kN.m；QA=41.83kN。(四)計(jì)算配筋取板寬b=1000mm的板條作為計(jì)算單元。重要性等級(jí)為二級(jí)r0=1.0；環(huán)境類別為二b類；板的最小保護(hù)層厚度為25mm設(shè)as=35mm；懸臂根部高度hb=20cm。取10鋼筋；故有效高度h0=h-as=200-35=165mm；采用 C40混凝土：fcd=18.4MPa、ftd=1.65MPa 查表相對(duì)受壓區(qū)高度b=0.56；采用級(jí)鋼筋HRB335。故：fsd=280MPa。r0MAfcbx(h0

11、x2)故X=10.57mm取為0.011m<b h0=0.560.173=0.096m求鋼筋面積AS fyAs=fcbx 故AS=fcdbxfsd =722mm2配筋取10鋼筋，按間距11cm配置，每米板寬配筋為AS=714 mm2(實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差+5%以內(nèi))排列見圖（6）。圖（6) T梁翼緣板配筋圖(單位：mm)(五)承載力驗(yàn)算fyAS=fcdbx 得x=280×714÷18.4÷1000=10.87mmMA=fcbx(h0-x/2)MA=-31.07kN.m <18.4×103 ×10.87×(165-10.8

12、7/2) =31.91kN.m滿足要求。(六)驗(yàn)算適用條件=AS/bh0=714/(1000×165)=0.433%>minh/h0=0.45×(ftd/fsd)(h/h0)=0.45×(1.65÷280)×(200÷173)=0.306%同時(shí)>0.2%（h/h0）=0.2%×200/173=0.231%滿足最小配筋率。(七)抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算因hw/b<4時(shí)r0 VA=41.83KN<0.25c fcdbh0=0.25×1×18.4×1000×165=759kN滿足

13、條件避免斜壓破壞。因r0 VA=41.83KN<0.7 ftdbh0=0.7×1.65×1000×165=191kN滿足條件避免剪壓破壞。由上可知滿足斜截面截面抗剪承載力的驗(yàn)算。僅須按構(gòu)造要求配置箍筋，取10 200的分布鋼筋，其截面面積為393mm2>0.15×b×h=0.15×1000×200=300 mm2且>15AS=15×714=107.1,可以。五、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圖(7) T梁截面(單位：m

14、m)求主梁截面的重心位置h=12×(16+20)=18cmax =218-18×18×182+160×18×1602+30-18×35×(160-352)218-18×18+160×18+(30-18)×35=46.8cmIx=112×200×183200×18×(46.8-182)2112×18×160318×160×(1602-46.8)112×(30-18)×353(30-18)×

15、35×(160-46.8-352)2=18407×103cm4 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：ci為矩形截面抗扭剛度系數(shù)。 bi,ti 為相應(yīng)各矩形的寬度與厚度。查表可知:t1b1=18218=0.083<0.1，c1=13t2b2=18107=0.168，c2=0.3t3b3=3035=0.86，c3=0.16IT=13×218×183+0.3×107×183+0.16×35×303=762×103cm4單位抗彎及抗扭慣矩：Jx= Ix/b=18407×1

16、03/218=84435cm3JTx= ITx/b=762×103/218=3496cm3（2)橫隔梁抗彎及抗扭慣矩 翼板有效寬度計(jì)算（圖8如下)：圖(8)橫隔梁截面(單位：mm)橫隔梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即：l=4b=4×220=880cmc=12(500-16)=242cmh=140cm b=16cm h1=18cm cl=242880=0.275根據(jù)理論分析結(jié)果，值可按cl之比值由表可查計(jì)算得：c=0.673，所以：=0.673c=0.673×242=163cm求橫隔梁截面重心位置ay y=2h1h12+h'b'h'22h1+

17、h'b'=2×163×18×182+140×16×14022×163×18+140×16=25.8cm橫隔梁的抗彎和抗扭慣矩：Iy、ITIy=112×2×163×93+2×163×9×(25.8-9)+112×16×1403+16×140×(70-25.8)=8883×103cm4橫隔梁抗扭慣矩t1b1=18163×2+16=0.053<0.1,c1=13t2b2=16140

18、-16=0.129,c2=0.297故 ITY=13×342×183+0.297×124×163=816×103cm4單位抗彎及抗扭慣矩：Jy= Iy/a=8883×103/500=17766cm3JTy= ITy/a=816×103/500=1632cm3(3)計(jì)算抗彎參數(shù)和抗扭參數(shù)：=Bl4JxJy=5.524.548443517766=0.331式中：B橋?qū)挼囊话耄?l計(jì)算跨徑。按規(guī)定取G=0.43E，則：=GJTx+JTy2EJx×Jy=0.43E×3496+16322E84435×17

19、766=0.0304=0.174（4)計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo) 已知=0.331，查GM圖表，可查得下表一數(shù)值：表（一）影響系數(shù)K1和K2系數(shù)梁位荷 載 位 置校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK100.940.971001.031.051.031.000.970.947.99B/41.051.061.071.071.020.970.930.870.837.93B/21.22 1.18 1.14 1.07 1.00 0.9 30.87 0.80 0.757.983B/41.41 1.31 1.20 1.07 0.97 0.87 0.79 0.72 0.677.97

20、B1.65 1.12 1.241.07 0.93 0.84 0.74 0.68 0.608.04K000.830.910.99 1.081.131.080.99 0.910.837.92B/41.66 1.51 1.35 1.23 1.06 0.88 0.63 0.39 0.187.97B/22.46 2.101.73 1.38 0.98 0.64 0.23 -0.17 -0.557.853B/43.32 2.73 2.10 1.51 0.94 0.40 -0.16 -0.62 -1.138.00Bb4.10 3.40 2.44 1.64 0.83 0.18 -0.54 -1.14 -1.77

21、7.98用內(nèi)插法求得實(shí)際梁位處K1和Ko值（如下圖)：圖(9) 實(shí)際梁位示意圖 (單位：mm)1號(hào)、5號(hào)梁：K=K3B4（KB-K3B4)×2751375=0.2KB+0.8K3B42號(hào)、4號(hào)梁：K=K1B4（KB2-KB4)×8251375=0.6 KB2+0.4KB43號(hào)梁：列表計(jì)算各梁的橫向分布影響坐標(biāo)值（如下表二)表（二）各梁的橫向分布影響坐標(biāo)值梁號(hào)計(jì)算式荷載位置B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-B1K1'=0.2KB+0.8K3B41.4581.3321.2081.0700.9620.8640.7800.7120.656K0'=0

22、.2K0B+0.8K03B43.476 2.864 2.168 1.536 0.918 0.356 -0.236 -0.724 -1.258 =K1'K0'-2.018-1.532-0.960-0.4660.0440.5081.0161.4361.914-0.351-0.267-0.167-0.0810.0080.0880.1770.2500.333K=K0'+3.1252.5972.0011.4550.9260.444-0.059-0.474-0.9250.6250.5190.4000.2910.1850.089-0.012-0.095-0.1852K1'=0

23、.6 KB2+0.4KB41.152 1.132 1.112 1.070 1.008 0.946 0.894 0.828 0.782 K0'=0.6 K0B2+0.4K0B42.140 1.864 1.578 1.320 1.012 0.736 0.390 0.054 -0.258 =K1'K0'-0.988-0.732-0.466-0.25-0.0040.210.5040.7741.04-0.172-0.127-0.081-0.043-0.0010.0370.0880.1350.181K=K0'+1.9681.7371.4971.2771.0110.7730.

24、4780.189-0.0770.3940.3470.2990.2550.2020.1550.0960.038-0.01530.9400.9701.0001.0301.0501.0301.0000.9700.9400.8300.9100.990 1.0801.1301.0800.990 0.9100.830=K1'K0'0.1100.0600.010-0.050-0.080-0.0500.0100.0600.1100.01910.0100.002-0.009-0.014-0.0090.0020.0100.019K=K0'+0.84910.920.9921.0711.116

25、1.0710.9920.920.8490.1700.1840.1990.2140.2230.2140.1990.1840.170（5)繪制橫向分布影響線，求橫向分布系數(shù)。圖(10) 橫向分布影響線(單位：mm)（6）按公路-II級(jí)和人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值3kN/m設(shè)計(jì)，計(jì)算各梁的橫向分布系數(shù)：汽車荷載：1、5號(hào)梁 mcp=12=12(0.508+0.356+0.256+0.124)=0.6222、4號(hào)梁 mcp=12=12(0.343+0.281+0.237+0.171)=0.516 3號(hào)梁 mcp=12=12(0.195+0.216+0.223+0.209)=0.422人群荷載：1、5號(hào)梁mcr=r

26、 =0.586 2、4號(hào)梁mcr=r =0.377 3號(hào)梁mcr=r =0.1752.梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算（按杠桿原理法)圖(11) 梁端剪力橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示(單位：mm)公路II級(jí) 1、5號(hào)梁 mOP´=1/20.818=0.409 2、4號(hào)梁 mOP´=1/2(0.182+1+0.366)=0.774 3號(hào)梁 mOP´=1/2(0.182+1+0.366)=0.774人群荷載 1、5號(hào)梁 mOr´=1.273 2、4號(hào)梁 mor´=0 3號(hào)梁 mor´=0(二)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)，

27、計(jì)算如下（1）主梁g1=0.18×1.6+(2.2-0.18)×(0.2+0.16)/2+0.35×(0.3-0.18)×25+ 2×1.20×1.6-0.2-0.35×0.3-0.18+4.6-1.2×1.4-0.55-0.2×(0.3-0.18)×2524.5=18.12+0.85=18.97kN/m（2）橫隔梁對(duì)于邊主梁：g2=1.4-0.16+0.22×2.2-0.182×0.16×6×2524.5=12.1kN/m對(duì)于中主梁：g21=2×

28、;1.21=2.42 kN/m（3）橋面鋪裝層瀝青混凝土：0.03×2.2×24=1.58kN/m混凝土墊層（取平均厚8cm)：0.08×2.2×24=4.22KN/m所以g3=1.58+4.22=5.80（KN/m)欄桿和人行道：g4=5×25=2.00kN作用于邊主梁的全部恒載g為：g=18.97+1.21+5.80+2.00=27.98KN/m作用于中主梁的恒載強(qiáng)度為：=18.97+2.42+5.80+2.00=29.19KN/m2.恒載內(nèi)力計(jì)算邊主梁彎矩和剪力，有： 表（三）邊主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力Q（KN)彎矩M（kN

29、83;m)X=0342.80X=0.97315.6319.3X=4.75209.91312.4X=l/202099.4同理：表（四）中主梁恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力Q（KN)彎矩M（kN·m)X=0357.60X=0.97329.3333.1X=4.75218.91369.2X=l/202190.2(三)活載內(nèi)力計(jì)算1.荷載橫向分布系數(shù)匯總圖(12) 荷載橫向分布系數(shù)匯總圖示(單位：mm)表（五）各梁各截面橫向分布系數(shù)匯總表梁號(hào)荷載位置公路II級(jí)人群荷載備注邊主梁m0（支點(diǎn))0.4091.273杠桿法計(jì)算m(X=0.98)0.4521.133線性插入m (X=4.75)0.6220

30、.586線性插入mc (跨中)0.6220.586G-M法計(jì)算中主梁2m0（支點(diǎn))0.7740杠桿法計(jì)算m(X=0.98)0.7210.077線性插入m (X=4.75)0.5160.377線性插入mc (跨中)0.5160.377G-M法計(jì)算中主梁3m0（支點(diǎn))0.7740杠桿法計(jì)算m(X=0.98)0.7030.036線性插入m (X=4.75)0.4220.175線性插入mc (跨中)0.4220.175G-M法計(jì)算2.計(jì)算各主梁公路-II級(jí)荷載下的各處彎矩。簡支梁的基頻： 式中：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑，=24.5m E混凝土彈性模量，E=3.25× 結(jié)構(gòu)跨中截面的慣矩，=0.1840

31、7 結(jié)構(gòu)跨中處單位長度質(zhì)量（=G/g)mc=27.98×103/9.81=2.85×103ks2/m2將以上數(shù)值代入公式，可得：=2.103Hz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+=1+0.1767ln2.103-0.0157=1.115=1，雙車道不折減。公路-II級(jí)車道荷載的值和值按公路-II級(jí)相應(yīng)值=10.5×0.75=7.88kN/m，=180（1+24.5-550-5)×0.75=258×0.75=193.5kN （1）計(jì)算支座處最大彎矩1號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=0 1號(hào)梁人群荷載

32、彎矩Mr=02號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=0 2號(hào)梁人群荷載彎矩Mr=03號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=0 3號(hào)梁人群荷載彎矩Mr=0（2）計(jì)算支座截面最大剪力圖(13) 支座截面最大剪力計(jì)算圖示(單位：mm)橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度=4.750m對(duì)應(yīng)支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖13所示，影響線面積:=1/2×24.5×1=12.25m2因此由Qop=(1+)××mc×(qk×+1.2×Pk×y)+ Qo,q靠近支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)變化而引起的內(nèi)力增減值Qo,q=(1+)××2(mo-mc) qk×

33、 y (mo-mc)×1.2×Pk×y人群荷載的支座剪力Qor= mc×Pr×+2(mo-mc)Pr× y附加三角形荷載重心處影響線坐標(biāo)為 y=0.935故支座剪力1號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.622(7.88×12.25+1.2×193.5×1) +1.115×1×4.752×(0.409-0.622)×7.88×0.935+(0.409-0.622)×1.2×193.5×1=168.682

34、kN1號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.586×2.5×12.25 +4.752×(1.273-0.586)×2.5×0.935=21.76kN2號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.516(7.88×12.25+1.2×193.5×1) +1.115×1×4.752×(0.714-0.516)×7.88×0.935+(0.714-0.516)×1.2×193.5×1= 244.26kN2號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.3

35、77×2.5×12.25 +4.752×(0-0.377)×2.5×0.935=9.45 kN3號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.422(7.88×12.25+1.2×193.5×1) +1.115×1×4.752×(0.774-0.422)×7.88×0.935+(0.774-0.422)×1.2×193.5×1= 252.68kN3號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.175×2.5×12.25

36、 +4.752×(0-0.175)×2.5×0.935=4.39kN（3）計(jì)算x=0.98處最大彎矩圖(14) x=0.98最大彎矩計(jì)算圖示(單位：mm)對(duì)應(yīng)x=0.98處彎矩影響線的荷載布置，如圖所示，影響線面積=1/2×24.5×0.932=11.42m2 y=0.932因Mq=(1+)××mi×(qk×j+Pk×y) Mr=mi×Pr×j1號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.452×(7.88×11.42+193.5

37、5;0.932)= 136.24kN.m1號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =1.133×2.5×11.42=32.35 kN.m2號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.721×(7.88×11.42+193.5×0.932)= 217.32 kN.m2號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.077×2.5×11.42=2.20 kN.m3號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.703×(7.88×11.42+193.5×0.932)= 211.90 kN.m3號(hào)梁人群

38、荷載彎矩 Mr =0.036×2.5×11.42=1.03 kN.m（4）計(jì)算x=0.98m處最大剪力圖(15) x=0.98最大剪力計(jì)算圖示(單位：mm)橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度 a=4.750-0.98=3.77m對(duì)應(yīng)支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖所示，影響線面積=1/2×(24.5-0.98)×0.957=11.25m2 y=0.957因此由Qop=(1+)××mc×(qk×+1.2×Pk×y)+ Qo,q靠近支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)變化而引起的內(nèi)力增減值Qo,q=(1+)××

39、;a2(m1-mc) qk× y (m1-mc)×1.2×Pk×y人群荷載的支座剪力Qor= mc×Pr×+a2(m1-mc)Pr× y附加三角形荷載重心處影響線坐標(biāo)為 y=0.907故支座剪力1號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.622(7.88×11.25+1.2×193.5×0.957) +1.115×1×3.772×(0.452-0.622)×7.88×0.907+(0.452-0.622)×1.2&#

40、215;193.5×0.957=169.03kN1號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.586×2.5×11.25 +3.772×(1.133-0.586)×2.5×0.907=18.82kN2號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.516×(7.88×11.25+1.2×193.5×0.957) +1.115×1×3.772×(0.721-0.516)×7.88×0.907+(0.721-0.516)×1.2×1

41、93.5×0.957=235.01kN2號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.377×2.5×11.25 +3.772×(0.077-0.377)×2.5×0.907=9.32kN3號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.422×(7.88×11.25+1.2×193.5×0.957) +1.115×1×3.772×(0.703-0.422)×7.88×0.907+(0.703-0.422)×1.2×193.5&#

42、215;0.957=223.24kN3號(hào)梁人群荷載剪力Qr= 0.175×2.5×11.25 +3.772×(0.036-0.175)×2.5×0.907=4.33kN（5）計(jì)算x=4.75m處最大彎矩：圖(16) x=4.75m最大彎矩計(jì)算圖示(單位：mm)對(duì)應(yīng)x=4.75m處彎矩影響線的荷載布置，如圖所示，影響線面積=1/2×24.5×3.829=46.91m2 y=3.829因Mq=(1+)××mi×(qk×j+Pk×y) Mr=mi×Pr×j1號(hào)梁

43、汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.622×(7.88×46.91+193.5×3.829)= 770.21 kN.m1號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.586×2.5×46.91=68.72 kN.m2號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.516×(7.88×46.91+193.5×3.829)= 638.95 kN.m2號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.377×2.5×46.91=44.21 kN.m3號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1

44、15;0.422×(7.88×46.91+193.5×3.829)= 522.55 kN.m3號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.175×2.5×46.91=20.52kN.m（6）計(jì)算x=4.75m處最大剪力圖(17) x=4.75m最大剪力計(jì)算圖示(單位：mm)鑒于剪力影響線較大值據(jù)支點(diǎn)較遠(yuǎn)，荷載橫向分布系數(shù)在梁端變化對(duì)其影響較小故采用全跨統(tǒng)一橫向分布系數(shù)來計(jì)算對(duì)應(yīng)支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，如圖所示，影響線面積=1/2×(24.5-4.75)×0.683=6.74cm2 y=0.683因此由Qop=(1+)×

45、5;mc×(qk×+1.2×Pk×y)靠近支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)變化而引起的內(nèi)力增減值人群荷載的支座剪力Qor= mc×Pr×故支座剪力1號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.622×(7.88×6.74+1.2×193.5×0.683) =146.82 kN1號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.586×2.5×6.74 =9.87 kN2號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.516×(7.88×6.74+1.2

46、5;193.5×0.683) =121.80 kN2號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.377×2.5×6.74=6.35 kN3號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.422×(7.88×6.74+1.2×193.5×0.683) =99.61 kN3號(hào)梁人群荷載剪力Qr= 0.175×2.5×6.74=2.95kN（7）計(jì)算跨中處最大彎矩圖(18) 跨中最大彎矩計(jì)算圖示(單位：mm)對(duì)應(yīng)彎矩影響線的荷載布置，如圖所示，影響線面積=1/2×24.5×6.125=75.0

47、3m2 y=6.125因Mq=(1+)××mi×(qk×j+Pk×y) Mr=mi×Pr×j1號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.622×(7.88×75.03+193.5×6.125)= 1232.00 kN.m1號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.586×2.5×75.03=109.92kN.m2號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.516×(7.88×75.03+193.5×6.125)= 102

48、2.05 kN.m2號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.377×2.5×75.03=70.72 kN.m3號(hào)梁汽車荷載彎矩Mq=1.115×1×0.422×(7.88×75.03+193.5×6.125)= 835.87 kN.m3號(hào)梁人群荷載彎矩 Mr =0.175×2.5×75.03= 32.83 kN.m（8）計(jì)算跨中處最大剪力圖(19) 跨中最大剪力計(jì)算圖示(單位：mm)鑒于剪力影響線較大值據(jù)支點(diǎn)較遠(yuǎn)，荷載橫向分布系數(shù)在梁端變化對(duì)其影響較小故采用全跨統(tǒng)一橫向分布系數(shù)來計(jì)算,對(duì)應(yīng)支點(diǎn)剪力影響線的荷載布置，

49、如圖所示，影響線面積=1/2×1/2×24.5×0.5=3.06cm2 y=0.5因此由Qop=(1+)××mc×(qk×+1.2×Pk×y)靠近支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)變化而引起的內(nèi)力增減值人群荷載的支座剪力Qor= mc×Pr×故支座剪力1號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.622(7.88×3.06+1.2×193.5×0.5) =97.24 kN1號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.586×2.5×3.06 =4.4

50、8 kN2號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.516×(7.88×3.06+1.2×193.5×0.5) =80.67 kN2號(hào)梁人群荷載剪力Qr =0.377×2.5×3.06=2.88 kN3號(hào)梁汽車荷載剪力Qq=1.115×1×0.422×(7.88×3.06+1.2×193.5×0.5) =65.97 kN3號(hào)梁人群荷載剪力Qr= 0.175×2.5×3.06=1.34kN3.作應(yīng)效應(yīng)組合（內(nèi)力組合)根據(jù)橋規(guī)4.1.6，作

51、應(yīng)效應(yīng)組合公式為：表（六）彎矩組合表彎矩組合表（單位：KN·m)梁號(hào)截面恒載人群汽車承載極限組合標(biāo)準(zhǔn)組合1.2恒+1.4（汽+0.8人)恒+汽+人1、5X=00.000.000.000.000X=0.97319.3032.35136.24610.13487.89X=4.751312.4068.72770.212730.142151.33X=l/22099.40109.921232.004367.193441.322、4X=00.000.000.000.000X=0.97333.102.2217.32706.43552.62X=4.751369.2044.21638.952587.09

52、2052.36X=l/22190.2070.721022.054138.323282.973X=00.000.000.000.000X=0.97333.101.03211.90697.53546.03X=4.751369.2020.52522.552397.591912.27X=l/22190.2032.83835.873835.233058.9表（七）剪力組合值 剪力組合值（單位：KN)梁號(hào)截面恒載人群汽車承載極限組合標(biāo)準(zhǔn)組合1.2恒+1.4（汽+0.8人)恒+汽+人1、5X=0342.821.76168.68671.89533.24X=0.97315.618.82169.03636.445

53、03.45X=4.75209.99.87146.82468.48366.59X=l/204.4897.24141.15101.722、4X=0357.69.45244.26781.67611.31X=0.97329.39.32235.01734.61573.63X=4.75218.96.35121.8440.31347.05X=l/202.8880.67116.1683.553X=0357.64.39252.68787.789614.67X=0.97329.34.33223.24712.55556.87X=4.75218.92.9599.61405.44321.46X=l/201.3465.9

54、793.8667.31六、截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算(一)主梁配筋計(jì)算由彎矩組合表可知，1號(hào)梁M值最大，考慮到施工方便，偏安全地一律按1號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。主梁截面尺寸如圖20。由附表查得=18.4MPa，=1.65MPa，=280MPa，=0.56，=1.0，=1.0M=Md=4367.19KN .m，=(160+200)/2=180mm，翼緣的有效寬度為bf' =2180mm采用焊接鋼筋骨架，故可設(shè)as=35mm+0.07h=35+0.07×1600=147mm，則截面有效高度h0=1600-147=1453mm1.判定T形截面類型 fcdbf'hf' (h0

55、-hf'2)= 18.4×2180×180×(1453-180/2)=9841.08kN.m> M=4367.19KN .m所以是第一類截面。2.求受壓區(qū)高度可得由式 可得：1.0×4367.19×106=18.4×2180x(1453-x/2) 整理后，可得：1/2x2-1453x+108874=0解方程得合適解為：x=76.96mm<=180mm3.受拉鋼筋面積將x=76.96mm代入方程，可得 As=fcdbf'xfsd=18.4×2180×76.96280=11026mm選擇鋼筋

56、為1236, 截面面積As=12214.8mm2。鋼筋疊高度為4層，布置如圖。圖(20) 跨中主梁配筋圖(單位：mm)混凝土保護(hù)層厚度35mm鋼筋間橫向凈距：sn=(300-2×35-3×36)/2=61mm>1.25d=45且>40故滿足構(gòu)造要求。(二)主梁截面復(fù)核已設(shè)計(jì)的受拉鋼筋中1236的面積As=12214.8mm2，。由布置圖可以求得s=35+36×3.5=161 則實(shí)際有效高度h0=1600-161=1439mm。1.判斷T形截面的類型fcdbf'hf' = 18.4×2180×180=72.2×

57、;106N.mmfsdAs=280×12214.8=3.42×106N.mm由于，故為第一類T形截面2.求受壓區(qū)高度x，即 x=fsdAsfcdbf'=280×12214.818.4×2180=85.26mm3.正截面抗彎承載力，求得正截面抗彎承載力為 Mu= fcdbf'x(h0-x/2)=18.4×2180×85.26×(1439-85.26/2)=4642kN.m>M=4367.19kN.m又=Asbh0=12214.8180×1439=4.71>min=0.2，故截面復(fù)核滿足要求。(三)腹筋設(shè)計(jì)1.已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及要求簡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X=l/2跨中截面M=4367.19kN.m;V=141