20mi钢筋混凝土简支-T-梁桥设计.docx

上部结构计算1设计资料1.1桥面净宽：净-10+2×1.5m人行道1.2主梁跨径及全长标准跨径： 20(桥墩中心距离)计算跨径： 19.5(支座中心距离)主梁全长： 19.96m(主梁预制长度)梁端与支点距离0.23(m)1.3设计荷载汽车Ⅰ级；人群荷载3.0kN/m2，结构重要系数栏杆：每侧1.52kN/m，人行道： 3.5kN/m2，路缘石：每侧0.48kN/m；混凝土重力密度γ=26.0kN/m3，沥青混凝土重力密度γ=24.0kN / m3 。1.4桥面铺装：沥青混凝土面层5(重力密度为23KN/m3)，水泥混凝土垫层6(重力密度为24KN/m3)，C25T梁的重力密度为25KN/m3。人行道、栏杆(防撞墙)均为C25，主要强度指标为：强度标准值fck=16.7MPa，ftk=1.78MPa；强度设计值fcd=11.5MPa，ftd=1.23MPa；弹性模量Ec=2.80×104Mpa1.5横断面设计(1)桥梁横断面的设计，主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。桥面的宽度决定于行车和行人的交通需要。(2)本梁桥桥面行车道净宽为：净-10+2×1.5m人行道(3)为了利于桥面排水，应根据不同类型的桥面铺装，设置从桥面中央倾向两侧的1.5%-3.0%的横向坡度，本桥设置为1.5%。2布置设计2.1主梁间距与主梁片数： 图1 横断面图 图2 纵断面图 图3 支座主梁断面图 图4 跨中主梁断面图装配式钢筋混凝土T形简支梁的主梁间距一般选在1.5~2.2之间，本设计采用1.8m；共5片梁2.2主梁跨中截面主要尺寸拟定：共5片梁。51.8+4×0.2+2×0.1 =10m,如断面图。2.3主梁截面细部尺寸：（1）主梁高：钢筋混凝土T形简支梁高跨比的经济范围大约在1/11~1/16，根据跨度大者取较小值的原则，本设计取用1/16，则梁高为（2）主梁肋宽：为保证主梁的抗剪需要，梁肋受压时的稳定，以及混凝土的振捣质量，通常梁肋宽度取在15~18cm，鉴本设计的跨度为20cm，纵向钢筋数量较多，故按较大值取为18cm；（3）翼缘板尺寸：由于桥面宽度是给定的，主梁间距确定后，翼缘板的宽度即可得到为1.8m(两边各设湿接缝10cm)。因为翼缘板同时又是桥面板，根据其受力特点，一般设计成变截面形式，即与腹板交接处较厚，通常取不小于主梁高的1/10，即为1/10×125=12.5cm2.4计算截面几何特征平均板厚：h1 =0.5×(12+20)=16cm表1 截面特性表截面形心距底面高a(m)抗弯惯性矩Ic(m4)抗扭惯性矩It(m4)面积S(m2)支座断面0.810.0750.02160.68跨中断面0.850.0730.00710.532.5横截面沿跨长变化如图所示：图5 纵向截面变化图2.6横隔梁：5根，肋宽15cm，梁高一般取为T梁高的3/4左右，即0.95m，在近腹板处横隔梁底缘到主梁梁顶的距离为1.25m。3主梁计算⒊⒈恒载内力计算⒊⒈1一期恒载集度主梁：g横隔梁:对于边主梁：g对于中主梁：g⒊⒈2二期恒载集度桥面铺装层：g单梁分配铺装层荷载(边梁铺装较少假设铺装层荷载由中间梁承担)：g单侧栏杆和人行道：g作用于边主梁的全部恒载强度：g作用于中主梁的全部恒载强度：g⒊⒈3恒载内力计算主梁弯距和剪力计算公式：M主梁各计算截面的恒载内力如下表所示：表2 内力表内力截面位置x剪力(KN)弯矩(KNm)边主梁中主梁边主梁中主梁x=0190.1205.40.00.0x=l/20.00.0926.91001.5x=l/495.1102.7695.1751.1⒊⒉活载内力⒊⒉1冲击系数和车道折减系数结构跨中处的单位长度量：m主梁截面形心到T梁上缘的距离：1.25-0.8536=0.396m跨中截面惯性矩：7265222 查表 E取2.8×1010Paf= μ=0.1767lnf-0.0157=0.1767×ln4.02-0.0157=0.230所以冲击系数:μ=1+0.230=1.230对于集中荷载：计算弯矩时：当l≤5时，pk=180KN；当l≥50时，当时5≤p对于均布荷载：公路—Ⅰ级均布荷载 q计算剪力时：当l≤5时，pk=216KN；当当时5≤p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ξ=1.0⒊⒉2计算主梁的横向分布系数(1)当荷载位于支点处，利用杠杆原理法计：图6 截面简化图7 1#梁对于汽车荷载m对于人群荷载m图8 2#梁对于汽车荷载m对于人群荷载m出于安全考虑取0图9 3#梁对于汽车荷载m对于人群荷载m出于安全考虑取0(2)当荷载位于跨中时根据任务要求，使用修正偏心压力法绘制影响线并计算横向分布系数，本桥各根主梁的横向截面均相等