【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 土彈性模量之比，為計(jì)算全截面換算截面受壓區(qū)高度 計(jì)算全截面換算截面重心軸以上部分面積對(duì)重心軸的面積矩 設(shè)開(kāi)裂截面換算截面中性軸距梁頂面的距離為x（㎝），由中性軸以上和以下?lián)Q算截面面積矩相等的原則，可按下式求解x：（假設(shè)中性軸位于腹板內(nèi)）代入相關(guān)參數(shù)值得整理得 解得 故假設(shè)正確?？捎?jì)算開(kāi)裂截面換算截面慣性矩為代入數(shù)據(jù)得 根據(jù)上述計(jì)算的結(jié)果，結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩為；公路－Ⅱ級(jí)可變車道荷載，跨中橫向分布系數(shù)；人群荷載，跨中橫向分布系數(shù)。永久作用可變作用（汽車） 可變作用（人群）式中 ————作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對(duì)汽車=，對(duì)人群=.當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，本設(shè)計(jì)為C30混凝土，則取，施工中可以通過(guò)設(shè)置預(yù)拱度來(lái)消除永久作用撓度，則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后主梁的最大撓度處不應(yīng)超過(guò)計(jì)算跨徑的1/600撓度值滿足要求判別是否需要設(shè)置拱度則 故應(yīng)設(shè)置拱度，跨中預(yù)拱度為，支點(diǎn)，預(yù)拱度沿順橋向做成平順的曲線。7行車道板配筋計(jì)算懸臂板根部厚度為,設(shè)凈保護(hù)層厚度，若選用直徑為的鋼筋，則有效高度為根據(jù)： 即 整理得： 解得最小的 驗(yàn)算 ，滿足要求。鋼筋截面面積可按下式計(jì)算選用直徑為12mm的鋼筋時(shí)，鋼筋間距為10cm，此時(shí)所提供的鋼筋面積為：。驗(yàn)算截面承載力故承載力滿足要求。矩形截面受彎構(gòu)件抗剪截面尺寸應(yīng)符合下式的要求 滿足抗剪最小截面尺寸要求。若抗剪截面滿足下式，可不進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅按構(gòu)造要求設(shè)置配置鋼筋。則 因此，僅需按構(gòu)造配置鋼筋。根據(jù)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定，板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋，直徑不應(yīng)小于，間距不應(yīng)大于，因此分布鋼筋采用 A8橫隔板配筋計(jì)算把鋪裝層折算5㎝計(jì)入截面，則橫隔梁高度為125㎝，橫梁翼板有效寬度為（見(jiàn)圖13）：計(jì)算跨徑的1/3: 760㎝/3=㎝相鄰兩橫梁的平均間距：㎝式中 ————受壓區(qū)翼緣懸出板得平均厚度，含5㎝的鋪裝層厚度。圖13正彎矩配筋及其計(jì)算截面（尺寸單位：cm）橫梁翼板有效寬度應(yīng)取上述三者中的較小值，即，先假設(shè)a=8㎝，則得橫隔梁的有效高度為。其中，a為鋼筋重心到底面的距離。假設(shè)中性軸位于上翼緣板內(nèi)，根據(jù)式：則 整理得：解得滿足要求的最小x值為，故假設(shè)正確。鋼筋截面積可由下式計(jì)算：，則選用4根直徑18的HRB335鋼筋。鋼筋布置見(jiàn)圖13此時(shí)則 而 ，滿足規(guī)范要求。驗(yàn)算截面抗彎承載力： 此時(shí)，橫梁為的矩形截面梁。圖14負(fù)彎矩配筋及計(jì)算截面圖（尺寸單位：cm）取，則，其中為鋼筋重心到上緣距離。整理得：解得 ，取選用2根直徑為18 的HRB335鋼筋。此時(shí)驗(yàn)算截面抗彎承載力 橫梁正截面配筋率計(jì)算%的要求。 則抗剪截面符合尺寸要求，但需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算，通過(guò)計(jì)算配置抗剪鋼筋。假定全部采用箍筋來(lái)承受剪力，選取箍筋為雙肢A8，則。箍筋間距的計(jì)算公式為 式中，選取箍筋間距，箍筋配筋率為，滿足規(guī)范要求。9支座設(shè)計(jì)一座五梁式鋼筋混凝土T形橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為14m，，主梁采用C30混泥土，支座處梁肋寬度為18cm，兩端采用等厚度的板式橡膠支座。設(shè)計(jì)荷載為公路—Ⅱ級(jí),人群荷載。 已知支座反力標(biāo)準(zhǔn)值，其中結(jié)構(gòu)資中引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，汽車荷載引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，人群荷載反力標(biāo)準(zhǔn)值為，汽車與人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度為。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，計(jì)算溫差為。選定板式橡膠支座的平面尺寸為（順橋），則構(gòu)造要求，鋼板尺寸最大為。采用中間層橡膠片厚度。 計(jì)算制作的平面形狀系數(shù)S 滿足的條件。 驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度 （合格） 通過(guò)驗(yàn)算梁底和墩臺(tái)頂部混凝土的局部承壓也滿足要求（具體可參照規(guī)范進(jìn)行），因此所選定的支座平面尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。（1） 主梁的計(jì)算溫度差為，溫度變形由兩端的支座均攤，則每一支座承受的水平位移為 （2） 為了計(jì)算汽車制動(dòng)力引起的水平位移，首先要確定作用在每支座上的制動(dòng)力。，一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路—Ⅱ級(jí)車道荷載引起的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為按《橋通規(guī)》規(guī)定，制動(dòng)力不得小于90KN。故取制動(dòng)力為90KN參與計(jì)算。五根梁共10個(gè)支座，每個(gè)支座承受水平力制動(dòng)力為 （3） 確定需要的橡膠片總厚度。不計(jì)汽車制動(dòng)力 計(jì)入汽車制動(dòng)力 《橋通規(guī)》的其他規(guī)定，短邊尺寸應(yīng)滿足 由上述分析可知。單層加勁鋼板厚度為 其中：；取鋼材的屈服強(qiáng)度為340。將各項(xiàng)數(shù)值代入上式得 另外，還規(guī)定單層加勁板的厚度不得小于2mm。所以，單層鋼板的厚度取為2mm。按構(gòu)造規(guī)定，加勁板上、選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座。橡膠厚度 ，滿足最小厚度要求。加勁板總厚度 ，支座高度 。 驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)情況a)支座的平均壓縮變形為其中，橡膠體積模量 支座抗壓彈性模量 代入上式得b)計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角。由關(guān)系式和可得 設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。而已知公路—Ⅱ級(jí)荷載下的跨中撓度為，代入上式得： c)驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況 按《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，尚應(yīng)滿足，即 （合格）所以，支座滿足偏轉(zhuǎn)要求。 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性：不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí) 可見(jiàn)，故在自重作用下，支座不會(huì)滑動(dòng)。計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí) 可見(jiàn)，因此，制動(dòng)力作用下支座不會(huì)滑動(dòng)。10蓋梁計(jì)算 上部結(jié)構(gòu)永久荷載表101上部結(jié)構(gòu)永久荷載每片邊梁自重（kN/m）每片中梁自重（kN/m）一孔上部構(gòu)造自重（kN）每一個(gè)支座橫載反力（kN）4號(hào)2號(hào)3號(hào)邊梁4中梁2中梁365651302206075560/254321123451706595圖 101蓋梁計(jì)算（1/2蓋梁長(zhǎng)度 尺寸單位：cm）表102蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算截 面編 號(hào)自 重（kN）彎矩（kNm）剪力（kN）V左V右1—1q1=25+25=+=M1===2—2q2=（+）25=M2=25251/3=3—3q3=25=45M3=2525(1/3+)451594—4q4=25=39M4=(45+39) (1/3+)=1201205—5q5=225=120M5=(45+39+120) (1/3+)=00 (1)可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱布置是用高杠趕桿法，非對(duì)稱布置時(shí)用偏心受力法。①城市——B級(jí)，對(duì)稱布置時(shí)：==0====(+)=，對(duì)稱布置時(shí)：=====(+)==(+)=,非對(duì)稱布置時(shí)：由，已知 n=5，e=，2=2(+)=40，非對(duì)稱布置時(shí)：已知：n=5，e=，2=40，則：②人群荷載 =3=（KN/m），對(duì)稱布置時(shí)：== ===0，非對(duì)稱布置時(shí)：已知：n=5，e=，2=40，則：(1) 按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值。 ①城市——B級(jí)雙空布載單列車時(shí)： B=KN雙空布載雙列車時(shí)： 2B=2=單空布載單列車時(shí)： B=KN單空布載雙列車時(shí)： 2B=②人群荷載 單孔滿載時(shí)：B2= =(一側(cè))雙孔滿載時(shí)（一側(cè)）： B1= B2= KNB1 +B2= KN (3)可變荷載橫向分，可變荷載反力組合：計(jì)算見(jiàn)表102，布后各梁支點(diǎn)反力（計(jì)算的一般公式為），見(jiàn)下表(4)各梁永久荷載表中均取用各梁的最大值，其中沖擊系數(shù)為：1+μ=1+=表103各梁支點(diǎn)反力計(jì)算荷載橫向分布情況城市——B級(jí)荷載（kN）人群荷載（kN）計(jì) 算方 法荷載布置橫向分布系數(shù)η單孔雙孔單孔雙孔BR1BR1BR1BR1對(duì)稱布置按杠桿法算單列行車城市——B級(jí)η1=0η2=η3=η4=η5=00000雙列行車城市——B級(jí)η1=η2=η3=η4=η5=人群荷載η1=η2=η3=0η4=0η5=000000非對(duì)稱布置按偏心受壓法計(jì)算單列行車城市——B級(jí)η1=η2=η3=η4=η5=雙列行車城市——B級(jí)η1=η2=η3=η4=η5=人 群荷 載η1=η2=η3=η4=0η5=00表104各梁永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表 （單位：kN）編號(hào)荷載情況1號(hào)梁R12號(hào)梁R23號(hào)梁R34號(hào)梁R45號(hào)梁R5①恒載②城市——B級(jí)雙列 對(duì)稱③城市——B級(jí)雙列非對(duì)稱④人群對(duì)稱000⑤人群非對(duì)稱0⑥①+②+④⑦①+②+⑤⑧①+③+④⑨①+③+⑤表105雙柱反力G1計(jì)算荷載組合情況計(jì)算式反力G1（kN）組合⑥城市——B級(jí)雙列對(duì)稱人群對(duì)稱(+++)組合⑦城市——B級(jí)雙列對(duì)稱人群非對(duì)稱(+++)組合⑧城市——B級(jí)雙列非對(duì)稱人群對(duì)稱(+++)組合⑨城市——B級(jí)雙列非對(duì)稱人群非對(duì)稱(+++)由表104可知，偏載左邊的立柱反力最大（G1G2），并由荷載組合⑦時(shí)（公路Ⅰ級(jí)，雙列非對(duì)稱布置與人群對(duì)稱組合）控制設(shè)計(jì)。此時(shí)G1=， G2=。 內(nèi)力計(jì)算R1657560R2R3R4R51202802802002202202001204433221155G1G2圖102 計(jì)算彎矩截面圖 （尺寸單位：cm）(1)彎矩計(jì)算截面位置見(jiàn)圖示。為求得最大彎矩值，支點(diǎn)負(fù)彎矩取用非對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值，跨中彎矩取用對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值。按圖給出的截面位置，各截面彎矩計(jì)算式為：M11 =0M22 =R1M33 =R1M44 =R1+G1M55 =R1+ G1 R2各荷載組合下的各截面彎矩計(jì)算見(jiàn)表125。注意的是，表中內(nèi)力計(jì)算未考慮施工荷載的影響。表106各截面彎矩計(jì)算荷載組合情況墩柱反力（kN）梁支座反力（kN）各截面彎矩G1R1R2截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤組合⑥城市——B級(jí)雙列對(duì)稱組合⑦城市——B級(jí)雙列對(duì)稱組合⑧城市——B級(jí)雙列非對(duì)稱組合⑨城市——B級(jí)雙列非對(duì)稱(2)相應(yīng)于最大彎矩時(shí)的剪力計(jì)算計(jì)算值見(jiàn)表106表107各截面剪力計(jì)算荷 載組 合情 況墩柱反力G1kN梁支座反力（kN）各截面剪力截面①—①截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤R1R2R3V左V右V左V右V左V右V左V右V左V右組合⑥城市——B級(jí)2825864124713820864864864864196119617137136