T型梁裝配式橋梁工程課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、截面尺寸橋面凈寬為凈-7+2×0.75m人行道，采用5梁式預(yù)應(yīng)力T梁，主梁間距為1.6m，主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋進(jìn)行鉸接。其縱斷面和橫斷面如下圖所示：二、行車道板的計(jì)算 （一）恒載及其內(nèi)力（以縱向1m寬的板條進(jìn)行計(jì)算） 1.每延米板上的恒載g: 瀝青面層 =0.04×1.0×32=0.92 KN/m C30混凝土墊層 =0.02×1.0×24=0.48KN/m T梁翼緣板自重 =（0.16+0.10）/2×1.0×26= 3.38KN/m 合計(jì) g=+=0.92+0.48+3.

2、38=4.78KN/m2. 每米板條的恒載內(nèi)力 彎矩 剪力 （二）車輛荷載產(chǎn)生的內(nèi)力公路級(jí)：以重車后輪作用于鉸縫軸線上為最不利布置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載。后軸作用力為P=140kN，輪壓布長度為=0.20m，寬度為=0.60m。則得： =+2H=0.2+2×0.06=0.32m =+2H=0.6+2×0.06=0.72m荷載對(duì)于懸臂根部的有效分布寬度：=+2+d=0.32+2×0.72+1.4=3.16m沖擊系數(shù) 1+=1.3 作用于每米寬板條上的彎矩為： 作用于每米寬板條上的剪力為： (三）荷載組合 該橋梁為中橋，安全等級(jí)為二級(jí)，按承載能力極限狀

3、態(tài)下作用基本組合彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值分別為： 3、 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)1 當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算： 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60一2004）規(guī)定，在橫向影響線上確定最不利的布置位置，對(duì)于車輛荷載，規(guī)定的車輪橫向輪距為1.80m，兩列汽車車輪的橫向間距為1.30m，車輪距離人行道緣石最少為0.5m。影響線如圖所示： 對(duì)于汽車荷載： 對(duì)于人群荷載： 2.當(dāng)荷載位于跨中時(shí)此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長度比為故可按偏心壓力法繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為1.6m，則： =（2×1.6)

4、2+1.62+0+(-1.6)2+(-2×1.6)2=25.60m2 1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為： 車輛荷載： 人群荷載： 2號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為： 車輛荷載： 人群荷載： 3號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為： 車輛荷載： 人群荷載： 梁號(hào)荷載位置車輛荷載人群荷載1號(hào)梁跨中mc0.5380.684支點(diǎn)mo0.4381.4222號(hào)梁跨中mc0.4690.442支點(diǎn)mo0.5000.0003號(hào)梁跨中mc0.4000.400支點(diǎn)mo0.5940.0004、 主梁內(nèi)力計(jì)算 1、恒載集度主梁： 橫隔梁：對(duì)于邊橫隔梁： 對(duì)于中主梁： 橋面鋪裝層：作用于邊主梁的全部恒載g為： 作用于中主梁的全部恒載為

5、： 2、恒載內(nèi)力計(jì)算 邊主梁內(nèi)力： 跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)彎矩 支點(diǎn)剪力 1/4處彎矩 1/4處剪力 中主梁內(nèi)力： 跨中彎矩 跨中剪力 支點(diǎn)彎矩 支點(diǎn)剪力 1/4處彎矩 1/4處剪力 3、活載內(nèi)力計(jì)算 荷載為公路級(jí)，由內(nèi)插法求得 ，人群荷載。 ，雙車道不折減。沖擊系數(shù) 1+=1.3 1）跨中彎矩的計(jì)算 對(duì)于1號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于2號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于3號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 2）跨中剪力的計(jì)算 對(duì)于1號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于2號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于3號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 3）支點(diǎn)處的剪力計(jì)算 橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度

6、：影響線面積為：附加三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為： 對(duì)于1號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于2號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于3號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 4）1/4跨彎矩的計(jì)算 影響線面積為： 對(duì)于1號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于2號(hào)梁： 汽車荷載: 人群荷載： 對(duì)于3號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 5）1/4跨剪力的計(jì)算 影響線面積為： 對(duì)于1號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于2號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 對(duì)于3號(hào)梁： 汽車荷載： 人群荷載： 6）荷載組合 ，其中， ， 跨中彎矩組合：梁恒載（）活載（）組合值（）汽車人群11135.221656.22115.4738

7、10.3021168.241443.874.623506.7831168.241231.3967.533201.47 跨中剪力組合：梁恒載（KN）活載（KN）組合值（KN）汽車人群10130.764.71188.3420113.992.91162.853097.222.76139.20支點(diǎn)剪力組合：梁恒載（KN）活載（KN）組合值（KN）汽車人群1185.34262.4022.54615.012190.73280.859.38632.573190.73313.418.19676.82 1/4跨彎矩組合：梁恒載（）活載（）組合值（）汽車人群1851.421241.1886.542856.2828

8、76.18108253.392626.013876.18923.8850.612401.53 1/4跨剪力組合：梁恒載（KN）活載（KN）組合值（KN）汽車人群192.6721310.60421.27295.37185.686.85382.07395.37158.366.2343.09 8）根據(jù)內(nèi)力組合值繪制內(nèi)力包絡(luò)圖5、 橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算 1.確定作用在中橫隔梁的計(jì)算荷載： 2.繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線 1號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：11=0.6，15=-0.2； 2號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：21=0.4，25=0； 3號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)值為：31=0.2，35=0.2； 1)繪制彎矩影像線

9、 對(duì)于2號(hào)和3號(hào)主梁之間截面的彎矩M2-3影響線可計(jì)算如下： P=1作用在1號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在5號(hào)梁軸上時(shí)： P=1作用在3號(hào)梁軸上時(shí)： 2）繪制剪力影響線 對(duì)于1號(hào)主梁處截面的影響線可計(jì)算如下： P=1作用在計(jì)算截面以右時(shí)： ，即； P=1作用在計(jì)算截面以左時(shí)： ，即。 。根據(jù)以上豎標(biāo)值就可繪制橫梁的彎矩影響線和剪力影響線 3.截面內(nèi)力計(jì)算 彎矩的計(jì)算 汽車荷載： 人群荷載： 剪力的計(jì)算 汽車荷載： 人群荷載： 內(nèi)力組合：彎矩：剪力：6、 鋼筋的計(jì)算 1、計(jì)算數(shù)據(jù)梁體采用C50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

10、鋼筋，直徑8mm，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值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：跨中截面 1/4跨截面 支點(diǎn)截面 2、跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算1）T形截面梁受壓翼緣板的有效寬度 由圖所示的T形截面受壓翼緣板厚度的尺寸，可得翼板的平均厚度，則可得到 所以受壓翼緣板的有效寬度2） 全截面幾何特性的計(jì)算 全截面面積 全截面重心至梁頂?shù)木嚯x 跨中截面的全截面幾何特性如下表：塊號(hào)面積()(mm)(）（mm）（）（）分塊示意圖150517 單位：cm2432001204473650-834144001260-6935800001400-833合計(jì)3）預(yù)應(yīng)力鋼筋面積的估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)

11、力鋼筋數(shù)量 對(duì)于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求可得到跨中截面所需的有效預(yù)加力為 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為，全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗彎矩為，所以有效預(yù)加力合力為 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得到需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為 采用3束415.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積為，采用夾片式群錨，直徑70波紋管成孔。 為了施工方便，全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且N1、N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。 其他截面鋼束位置及傾角計(jì)

12、算 鋼束彎起形狀、彎起角及其彎起半徑 采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直于錨墊板，N1、N2和N3彎起角均??；各鋼束的彎起半徑為：；。 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 對(duì)于N1號(hào)鋼束C=1000mm 導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離 彎止點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 對(duì)于N2號(hào)鋼束C=600mm 導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離 彎止點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 對(duì)于N3號(hào)鋼束C=300m

13、m 導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離 彎止點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 各鋼束的彎曲控制要素如下表鋼束號(hào)升高值(mm)彎起角（°）彎起半徑（mm）支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離（mm）彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離（mm）彎止點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離（mm）N190084000012532798846N2500830000181682411000N32008150002231000812096 4)非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置 按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量： 在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后，非預(yù)應(yīng)力

14、鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定，設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到界面底邊的距離為a=80mm，則有 判定T形截面類型： 故屬于第一類T形截面 求受壓區(qū)高度 解得 求受拉鋼筋的面積 將各已知數(shù)值及代入式中，可得到 采用6根直徑為25mm的HRB335鋼筋，鋼筋截面面積為，在梁底布置成一排，其間距為 及，故滿足構(gòu)造要求。 截面復(fù)核 受壓區(qū)高度 為第一類T形截面梁 預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊距離為： 截面有效高度 截面抗彎承載能力 故截面滿足要求 5）箍筋設(shè)計(jì) 同時(shí)根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h(yuǎn)=1500mm范圍內(nèi)，箍筋的間距最大為100mm。 采用直徑為8mm的雙肢箍筋，箍筋截面面積為在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等距離布置 截面配筋率 距支座中性線為h/2處的計(jì)算剪力（）由剪力包絡(luò)圖按比例求得，為 箍筋的間距 若箍筋的間距計(jì)算值取及400mm，是滿足規(guī)范要求的。但采用直徑為8的雙肢箍筋，箍筋配筋率 綜合上述計(jì)算，在支座中心線向跨徑長度方向1500mm范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)箍筋的間距為100mm；爾后至跨中