鄭州大學(xué)橋梁工程課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-10-23 11:22本頁面
【導(dǎo)讀】一）確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載……………………鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)，它受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便，是中小跨徑橋梁中應(yīng)用最廣的橋型。簡支梁橋的結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于在工廠或工地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化起重設(shè)備進(jìn)行安裝。因此，近年來國內(nèi)外對于中、小跨徑橋梁絕大部分采用了裝配式的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋。目前我國應(yīng)用最多的裝配式簡支梁橋是本設(shè)計(jì)所給出的T型梁橋。本課程設(shè)計(jì)的目的，就是要掌握鋼筋混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)原理與步驟，為今后從事橋梁工程的設(shè)計(jì)、施工和管理奠定基礎(chǔ)?？v剖面設(shè)計(jì)包括確定橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋道的標(biāo)高、橋上和橋頭引道的縱坡以及基礎(chǔ)埋深等。橋梁線形及橋頭引道需保持平順，使車輛平穩(wěn)通過，線形一般為直線，如必須設(shè)計(jì)成曲線時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。平面布置應(yīng)滿足橋面各項(xiàng)基本設(shè)計(jì)要求。
【正文】 彎矩和剪力右。（1） 確定作用在中橫隔梁上的計(jì)算荷載縱向一行車輪對橫隔梁的計(jì)算荷載為：計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)：計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)： （2）繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線由偏心壓力法計(jì)算得1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)梁的橫向影響線坐標(biāo)值為分別： 1） 繪制彎矩影響線對于2號(hào)和3號(hào)梁之間截面的彎矩影響線可計(jì)算如下：作用在1號(hào)梁軸上時(shí)： 作用在5號(hào)梁軸上時(shí)： 作用在3號(hào)梁軸上時(shí)： 有了此三個(gè)豎標(biāo)值和已知影響線折點(diǎn)位置（即所計(jì)算截面的位置），就可繪出影響線，如下圖所示2） 繪制剪力影響線對于1號(hào)主梁處截面的右影響線可計(jì)算如下：作用在計(jì)算截面以右時(shí)：右=R1 即v右=（就是1號(hào)梁荷載橫向影響線）作用在計(jì)算截面以左時(shí)：右=R1 即v右=繪成的右影響線如上圖所示（3）截面內(nèi)力計(jì)算將求得的計(jì)算荷載在相應(yīng)的影響線上按最不利位置加載，并計(jì)入沖擊影響（近似地取用主梁的沖擊系數(shù)，）則得：彎矩 剪力 右=鑒于橫隔梁的恒載內(nèi)力甚小，計(jì)算中可略去不計(jì)，則按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力為：右=0+=（4） 配筋計(jì)算橫隔梁矩形截面尺寸為bh=150mm1000mm，由附表查得167。b=，r0=，彎矩設(shè)計(jì)值Md= kN?m，彎矩計(jì)算值M= r0Md== kN?m采用綁扎鋼筋骨架，按二層鋼筋布置，假設(shè)，則有效高度。1） 求受壓區(qū)高度x將已知值代入式，可得： 整理，解之，得： x=149mm2） 求所需鋼筋數(shù)量As將各已知值代入下式，求得：選518（）最小配筋率計(jì)算：，%%，故取，實(shí)際配筋率為：滿足要求。同時(shí)，另加218架立鋼筋，考慮到梁高高于450mm，因而加218腰筋。配筋圖如圖15所示五．行車道板設(shè)計(jì)（一）計(jì)算圖式考到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋，故行車道板可按兩端固定和中間鉸接的板計(jì)算，（二）恒載、活載及其內(nèi)力1． 每延米板上的恒載g。瀝青混凝土面層 C25混凝土墊層 T梁翼緣板自重 每延米板寬恒載合計(jì) 2． 恒載產(chǎn)生的內(nèi)力彎矩 剪力 3． 活載產(chǎn)生的內(nèi)力公路Ⅱ級：以重車后輪作用于鉸縫軸線上為最不利荷載布置，此時(shí)兩邊的懸臂板各承受一半的車輪荷載（如圖）按“橋規(guī)” 后車輪著地寬度b2及長度a2為： 順行車方向輪壓分布寬度： 垂直行車方向輪壓分布寬度： 荷載作用于懸臂根部的有效分布寬度：單輪時(shí) 沖擊系數(shù) 作用于每米寬板條上的彎矩為： 單個(gè)車輪是 取最大值 作用于每米寬板條上的剪力為： （三）荷載組合按“公預(yù)規(guī)”，荷載組合原則及安全系數(shù)分別為：＋彎矩 M=（）+（）=m剪力 V=+=(四)行車道板截面設(shè)計(jì)、配筋與強(qiáng)度驗(yàn)算由已知板寬b=1000mm，板厚h=110mm，167。b=，計(jì)算后取最小配筋率設(shè)，則，將各已知值代入式 可得： 整理后，解得：x=20mm 求所需鋼筋的面積As：將各已知值代入下式，求得：現(xiàn)取板的受力鋼筋為12，由附表中可查得12鋼筋間距@=100mm時(shí)，單位板寬的鋼筋面積As=1131mm2。 截面的實(shí)際配筋率為：，滿足要求。板的分布鋼筋取6，其間距@=200mm。板截面鋼筋布置圖六、支座設(shè)計(jì)采用板式橡膠支座，其設(shè)計(jì)按《公預(yù)規(guī)》。一 選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗拉強(qiáng)度和梁端或梁臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來確定。對橡膠板應(yīng)滿足：若選定支座平面尺寸，則支座形狀系數(shù)S為：，滿足規(guī)范要求。式中：t中間層橡膠片的厚度，取t=。橡膠板的平均壓應(yīng)力為,橡膠支座的剪變彈性模量（常溫下），橡膠支座的抗壓彈性模量計(jì)算最大支座反力為故（可以選用）二 確定支座的厚度主梁的計(jì)算溫差取溫度變形右梁端的支座均攤，則每一個(gè)支座承受的水平位移為：計(jì)算汽車荷載引起的水平位移，首先須確定作用在每一個(gè)支座上的制動(dòng)力對于20m橋，梁可布置一行車隊(duì)，汽車荷載制動(dòng)按《橋規(guī)》，為一車道上的10%,19＋=，10%=，又要求小于90KN取制動(dòng)力為90KN。五梁共10個(gè)支座，每個(gè)支座承受的水平力為：按《公預(yù)規(guī)》，橡膠層總厚度y應(yīng)滿足：（1） 不計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)：（2） 計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)：（3）選用6層橡膠7層鋼板組成橡膠支座。，則：橡膠片的總厚度為支座總厚度為：符合規(guī)范要求三 驗(yàn)算支座偏轉(zhuǎn)支座的平均壓縮變形為：按規(guī)范要求應(yīng)滿足，即符合規(guī)范要求梁端轉(zhuǎn)角為：設(shè)恒載時(shí)主梁處于水平狀態(tài)。已知公路Ⅱ級荷載作用下梁端轉(zhuǎn)角驗(yàn)算基本偏轉(zhuǎn)情況應(yīng)滿足：滿足規(guī)范要求。四 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性按《公預(yù)規(guī)》，按下式驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性：計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí):不計(jì)入汽車制動(dòng)荷載時(shí)：式中：在結(jié)構(gòu)重力作用下的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值，即橡膠支座的剪力模量，取由汽車荷載引起的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，取橡膠支座與混凝土表面的摩擦系數(shù)，取=（計(jì)入沖擊系數(shù)）引起的支座反力：支座平面毛面積，（1） 計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)： （2） 不計(jì)入汽車制動(dòng)力時(shí)： 均滿足規(guī)范要求，支座不會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)。七 、設(shè)計(jì)依據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D602004）；《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622004)； 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》,葉見曙主編，人民交通出版社，2004； 《橋梁工程》，姚玲森主編，人民交通出版社，2003年10月；《橋梁工程》，劉齡嘉主編，人民交通出版社，2007年1月。 43
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