【文章內(nèi)容簡介】 160 圖 13 T 梁截面尺寸（尺寸單位： mm） 在混凝土梁中腹板內(nèi)主拉應(yīng)力應(yīng)較小，腹板厚度一般由布置預(yù)制孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定要求出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15，且在 160~200mm之間。本設(shè)計腹板厚度取 200m。 尺寸基本由布置的需要確定，設(shè)計實(shí)踐表明，考慮到主梁需要配置較多的鋼筋可以 布置 T 梁故可以不設(shè)馬蹄尺寸， 圖 13 跨中截面尺寸圖（尺寸單位 mm） 按照以上擬定的外形尺寸，就可繪出制梁的跨中截面布置圖，如圖 13 所示。 橫隔梁的設(shè)置 模型試驗結(jié)果表明，主梁在荷載作用位置的彎矩橫向分布，在當(dāng)該位置有橫隔梁時比較均勻，否則主梁彎矩較大。為減小對主梁設(shè)計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中位置設(shè)置一道中橫隔梁；當(dāng)跨度較大時，還應(yīng)在其他位置設(shè)置較多的橫隔梁。本設(shè)計在橋跨中點(diǎn)、四分點(diǎn)和支點(diǎn)處共設(shè)置 4 道橫隔梁，其間距為 。端橫隔梁的高度與主梁同高， 厚度為上部 180mm，下部 160mm；中橫隔梁高度為 1300mm，厚度為上部 180mm，下部160mm。詳見圖 12 所示。 第 2章 主梁內(nèi)力計算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分點(diǎn)和支點(diǎn)截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行主梁內(nèi)力組合。 恒載內(nèi)力計算 恒載集度 梁自重 ： 1) 主梁： 梁自重 g(1)= 26=2) 邊橫隔梁： g(2)=247。 =3) 中橫隔梁： g(3)=2 =4) 橋面鋪裝層 g(4)=247。 5 =5) 欄桿和人行道 g(5)=5 2247。 5=2kN/m 合計：對于邊主梁： g= g(1) +g(2)+ g(4)+ g(5)= kN/m 對于邊主梁： g1= g(1) +g(3)+ g(4)+ g(5)= kN/m 恒載內(nèi)力 如圖 21 所示，設(shè) x為計算截面離左支座的距離，并令α =x/l。 圖 21 恒載內(nèi)力計算圖 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： ? ? glM 2121 ??? ?? ； ? ?lg2121 ?? ??Q 恒載內(nèi)力計算見表 3。 1 號梁恒載內(nèi)力 表 3 跨中 α = 四分點(diǎn) α = 支點(diǎn) α = 一 期 彎矩（ kN m） () () 0 剪力 (kN) 0 () () ∑ 彎矩（ kN m） () () 0 剪力 (kN) 0 () () 注：括號內(nèi)值代表中主梁內(nèi)力 活載內(nèi)力計算 荷載橫向分布 系數(shù) 計算 跨中的荷載橫向分布系數(shù) mc 本橋梁跨內(nèi)設(shè)三道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)系，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： ???Bl 所以可以按剛性橫梁法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數(shù) mc 1) 求中主梁截面中心位置 X 和抗彎慣性矩 I 為 X= 2017014)20180( 8520170714)20180（ ??? ? I=[121 (180– 20) 14178。+(180– 20) 14（ – 214 ） 178。 121 20 170179。+20 170（ 2170 – ） 178。]cm4= cm4 2) 計算主梁抗扭慣矩 IT 對于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算： IT=??mi iiitbc13 式中： bi和 ti—— 相應(yīng)為單個矩形截面的寬度和高度； ci—— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m—— 梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。 對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度 。 cmt 142 16121 ??? 15 0 018 0 020 065 0120160 圖 22 IT 計算圖式（尺寸單位： mm） IT 計 算 表 表 4 分塊名稱 bi(cm) ti(cm) bi/ ti ci IT= ci bi ti3(m4) 翼緣板① 180 14 103 腹板② 156 20 103 ∑ —— —— —— —— 103 3) 計算抗扭修正系數(shù)β 此設(shè) 計中主梁的間距相同，同時將主梁近似看成等截面，則得： ????iiTIaEIGl i221211? 式中： G=； l=；∑ IT= 103 5=； a1=。 a2=； a3=0m； a4=－ ； a5=－ ； Ii=。 計算得：β =。 4) 按剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值： ?? ?? ?? 5 1 21 i iiiini iiijIaIeaII ?? 式中： n=6； ??512i ia= ? ?22 ?? =。 計算所得的η ij 值列于表 5 內(nèi)。 橫向分布系數(shù)表 表 5 梁號 η i1 η i2 η i3 η i4 η i5 1 2 3 5) 計算荷載橫向分布系數(shù) ,繪制橫向線分布影響線 如圖 6 所示，求出個點(diǎn)對應(yīng)的橫向分布系數(shù)。 根據(jù)最不利荷載位置分別進(jìn)行布荷載時，汽車荷載與人行道邊緣距離不應(yīng)小于，人群荷載為 3KN/m178。 1000 7000 10001800 1800 18001800900 900500 1800 1300 18000.51530.32610.18950.00040.20000.20000.20001 號梁2 號梁3 號梁1 2 3 4 5q 人 q 人0.20000.62010.20000.20000.35740.26330.19470.10000.4107 圖 23 跨中的橫向分布系數(shù) mc計算圖式（尺寸單位： mm） 各主梁的分布系數(shù)： 汽車荷載： m1cq =21(+0. 3261++)= m2cq=21 （ +++） = m3cq=21 (+++)= 人群荷載： m1cr= m2cr= m3cr= 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系 數(shù) mc. 1000 7000 10001800 1800 18001800900 900500 1800 1300 1800布車18005001800 130018001 號梁2 號梁3 號梁支點(diǎn)的橫向分布系數(shù) mo 計算圖式12 3 4 5q 人 q 人5001800 圖 24 支點(diǎn)橫向分布系數(shù) M0 計算圖 (尺寸單位： mm) 汽車荷載： m1oq = 21 = m2oq= 21 1= m3oq= 21 (+) = 人群荷載 m1or= m1oq =0 m1oq =0 荷載橫向分布系數(shù)沿跨徑變化 在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎矩時，采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) mc，鑒于跨中和四分點(diǎn)剪力影響線的較大坐標(biāo)位于橋跨中部，故也不按 mc來計算。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時，由于主要荷重 集中在支點(diǎn)附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點(diǎn)到 L/4 之間，橫向分布系數(shù)用 mo與 mc值直線插入，其余區(qū)段均取 mc值。 沖擊系數(shù)：簡支梁橋基頻 f 的計算公式為： ccmEIlf 22?? ， gGmc? 式中 l—— 結(jié)構(gòu)的計算跨徑（ m）； E—— 結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（ N/m2）； Ic—— 結(jié) 構(gòu)跨中截面的截面慣性矩（ m4）； mc—— 結(jié)構(gòu)跨中處的單位長度質(zhì)量（ kg/m）； G—— 結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（ kN/m）； g—— 重力加速度， g=（ m/s2）。 A= + + = ； G= 25=；mc=G/g= 103 Ns2/m2； C50 混凝土的彈性模量 E= 1010N/m； l =； IC=； 8 8 6 4 6 8 3102 ??????fHz， ≤ f ≤ 14Hz，μ = ?? f 則：（ 1+μ） = 折減系數(shù)：橫向布置車道數(shù)為 2，雙車道不折減，故ξ =1。由于橋梁的計算跨徑小于 150m，不考慮計算荷載效應(yīng)的縱向折減。因此，本橋梁的折減系數(shù)為 ξ =1。 公路Ⅱ級車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 qk = 。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值隨計算跨徑而變，當(dāng)計算跨徑小于或等于 5m 時，為 Pk =180kN；計算跨徑等于或大于 50m 時，為Pk =360kN；計算跨徑在 5~50m 之間時，值采用直線內(nèi)插求得。 本設(shè)計的計算跨徑為 因此： qk =；? ? 】550 【 k ????? 計算剪力時： k ??? 對于汽車荷載，應(yīng)將集中荷載直接布置在內(nèi)力影響線數(shù)值最大的位置，其計算公式為： ? ? ? ?iKikc yPmAqmS ??? ??1 式中 S—— 由汽車荷載產(chǎn)生的彎矩或剪力標(biāo)準(zhǔn)值； （ 1+μ） —— 汽車荷載的沖擊系數(shù)； ξ —— 汽車荷載橫向分布系數(shù)，本設(shè)計為二車道布載控制設(shè)計，橫向折減系數(shù)為1?? ； Pk—— 汽車車道荷載中的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； qk—— 汽車車道荷載中，每延米均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； A—— 彎矩、剪力影響線的面積； mi—— 沿橋跨縱向與集中荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)； yi—— 沿橋跨縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影 響線坐標(biāo)值。 跨中截面汽車荷載 M L/2L/2VLLL/41/21/2 圖 26 跨中截面汽車荷載內(nèi)力影響線 如圖 8 所示， My = L41 = ； AM= ??? LL m2 ； ???Vym ； ???? LAVm2 。 L/4 截面汽車荷載 ML/4VL/4LL3L/16 圖 27 L/4 截面汽車荷載內(nèi)力影響線 如圖 27 所示， ??? LyMm ； ????? LLAMm2 ； ???Vym ； ???? LAV 。 支點(diǎn)截面汽車荷載 V 支L1 圖 28 支點(diǎn)截面汽車荷載內(nèi)力影響線 如圖 28所示， 1?Vy m ； ???? 121 LAV 。 彎矩組合 永久效應(yīng)計算表 表 6 梁號 M189。(KN/m) M188。(KN/m) Q0(KN) q Ω q Ω q Ω 1（ 5） 2（ 4） 3 公路Ⅱ級車道荷載 產(chǎn)生的彎矩計算 表 7 梁號 內(nèi)力 ? ??1 kq (kN/m) Ω