20m简支t型梁桥设计.doc
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1、目录摘要:IAbstractII第1章设计内容及构造布置11.1设计内容11.1.1设计标准11.1.2 主要材料11.1.3设计依据11.2 方案比选11.3横断面布置及主梁尺寸3第2章主梁内力计算52.1恒载内力计算52.1.1结构自重集度计算52.1.2 结构自重内力计算52.2 活载内力计算62.2.1荷载横向分布计算62.2.2汽车人群作用效应计算102.3主梁内力组合182.3.1作用效应计算公式192.3.2 主梁内力组合19第3章主梁配筋计算213.1跨中截面的纵向受拉钢筋计算213.1.2确定简支梁控制截面弯矩组合设计值和剪力设计值213.1.3T型截面梁受压翼板的有效宽度2
2、13.1.4钢筋数量计算213.1.5截面复核223.2腹筋设计233.2.1截面尺寸检查233.2.2检查是否需要根据计算配置箍筋233.2.3计算剪力图分配233.2.4箍筋设计243.2.5弯起钢筋设计253.2.6斜截面抗剪承载力验算293.2.7持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算333.3持久状况正常使用极限状态裂缝宽度验算333.4持久状况正常使用极限状态下挠度验算35第4章 横隔梁内力与配筋计算384.1横隔梁内力计算384.1.1确定计算荷载384.1.2绘制中横隔梁弯矩、剪力影响线384.1.3截面内力计算404.1.4内力组合404.2横隔梁配筋计算404.2.1正弯矩
3、配筋404.2.2剪力配筋41第5章 行车道板的计算435.1 计算图式435.2永久荷载及其效应435.3截面设计、配筋与强度验算44参考文献46致谢4720m简支T型梁桥设计计算专业:道路桥梁 学号:7011506020 学生姓名:刘宏 指导老师:贾巧燕摘要:本次设计为20m简支T型梁桥的设计计算。本设计采用钢筋混凝土T型梁桥,标准跨径为20m,计算跨径为19.5m,主梁为等截面T型梁。本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行桥型方案比选,对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度、应力及变形验算。具体包括以下几个部分:1. 桥型方案比选;2. 桥型布置,结构
4、各部分尺寸拟定;3. 选取计算结构简图;4. 恒载内力计算;5. 活载内力计算;6. 荷载组合;7. 配筋计算;8. 截面强度验算;9. 截面应力及变形验算;关 键 词:钢筋混凝土 T型简支梁桥 配筋计算 强度验算Abstract20 meters simply supported T-beam bridge designThis design incorporates reinforced concrete t-beams, standard span calculation for 20m, 19.5m, the main span is a prismatic beams T-beams
5、.This article describes the design and calculation of the bridge. First bridge-type schemes, on the overall structure of the main bridge design, and then on the superstructure internal forces, concrete, strength, stress and deformation.These include the following sections:1. the bridge-type schemes;
6、2. type of arrangement, structure sections size drawn up;3. Select the diagram of the calculation;4. permanent internal calculation;5. live load force calculation;6. the load;7. for the reinforcement of the calculation;8. section strength checking;9. a section of stress and deformation checking;Key
7、words: reinforced concrete t-beam design strength checking第1章设计内容及构造布置1.1设计内容1.1.1设计标准 设计车速:40km/h 设计荷载:公路级 标准跨径:20m 计算跨径:19.5m桥面净空:净7m+21.5m(人行道)=10m 通航要求:不通航 设计洪水频率:1/100 地震峰值加速度:0.05g1.1.2 主要材料钢筋:普通受力钢筋HRB335级,R235级混凝土:C30 1.1.3设计依据 公路工程技术标准(JTG B012003) 公路桥涵通用设计规范(JTG D602004) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
8、规范(JTG D622004) 公路桥涵设计手册(桥梁上册) (人民交通出版社 2004.3)1.2 方案比选1比选方案的主要标准: 桥梁方案比选有四项主要标准:安全,功能,经济与美观,其中以安全与经济为重。2主要方案(1)悬臂桥图1.1(2)T型钢构桥图1.2(3)先简支后连续梁T型梁桥图1.3(4)斜拉桥图1.43方案比选方案比选表 表1.1悬臂桥T形刚构桥混凝土简支T形梁桥斜拉桥适用性1桥墩上为单排支座,可以减小桥墩尺寸2主梁高度可较小,降低结构自重,恒载内力减小超静定结构容易受温度、混凝土收缩徐变作用、基础不均匀沉降等影响,容易造成行车不顺1施工方便。2适合中小跨径。3结构尺寸标准化。
9、跨越能力大安全性1在悬臂端与挂梁衔接处的挠曲线折点不利行车。2梁翼缘受拉,容易出现裂缝,雨水浸入梁体成为安全隐患建国初期大量采用目前国内大量采用,安全,行车方便。1行车平稳2索力调整工序比较繁复,施工技术要求高美观性做成变截面梁较漂亮结构美观结构美观具有现代气息,结构轻盈美观。经济性支架昂贵,维修费用高造价较低,工期较短造价第二,用钢量大造价最高纵观桥梁的发展,悬臂桥已经基本不采用,由于是跨线桥,跨度不大,斜拉桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥,T形钢构桥容易受地震等影响,以及经过上述方案的比较,决定采用混凝土T形梁桥。1.3 横断面布置及主梁尺寸 1、 主梁高度钢筋混凝土简支梁桥的主梁高度与其
10、跨径之比约在1/111/18之间。当建筑高度不受限制时,增大梁高往往是较经济的方案,因为增大梁高可以节省钢筋用量,同时梁高加大一般只是腹板加高,而混凝土增加的用量不多。综上所述,本设计中取用1300mm的主梁高度是比较合适的。2、主梁截面细部尺寸T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求,还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用80mm,翼板根部加厚到140mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩,腹板厚度取为180mm。如图1.1所示,全桥共由6片T型梁组成,跨中单片T型梁高为1.3m,宽1.6m;边主梁是有单片T型梁高为1.3m,靠桥外侧的翼缘板长为710
11、mm,靠桥内侧的翼缘板长为510mm;湿接缝设为400mm;桥上横坡为双向1.5%,坡度由C25混凝土桥面铺装控制。图1.5横纵断面图第2章主梁内力计算2.1恒载内力计算2.1.1 结构自重集度计算在计算结构自重时,为了简化起见,将横梁、铺装层、人行道和栏杆等重量均匀分摊给各主梁承受。人群荷载:3.0,每侧的栏杆及人行道的构件重量的作用力取5.0。结构自重集度 表2.1主梁横隔梁对于边主梁对于中主梁桥面铺装层栏杆和人行道合计对于边主梁对于中主梁2.1.2 结构自重内力计算边主梁结构自重产生内力 表2.2内力截面位置X剪 力 弯矩 中主梁结构自重产生内力 表2.3内力截面位置X剪 力 弯矩 2.
12、2 活载内力计算2.2.1 荷载横向分布计算1、 荷载作用于支点荷载作用于支点位置时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。荷载作用于支点位置时,梁的荷载横向分布系数如图2.1所示。图2.1 荷载横向分布系数图根据桥规规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。对于汽车荷载,规定的汽车横向轮距为1.8m,两列汽车车轮的横向最小间距为1.3m,车轮距离人行道缘石最少为0.5m。由此,求出相应于荷载位置的影响线数标值后,可得各梁的荷载横向分布系数为:梁 汽车荷载:人群:梁 汽车荷载:人群:梁 汽车荷载:人群:其中,、梁人行道上均没有布载,这是因为人行道荷载引起的负反力,在考虑荷载组合时反而会
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