【正文】 群 基本組合 1 V0 V1/2 0 2 V0 V1/2 0 3 V0 V1/2 0 第 3章 配筋計(jì)算及布置 已知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)級(jí)要求 梁體采用 C40混凝土，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPa? ， MPa? ，主筋采用 HRB335，抗拉強(qiáng)度 280sdf MPa? ，箍筋采用 RR235鋼筋直徑 8mm，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 195sdf MPa? . 9750支座跨中h=1700 圖 31 20m 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁尺寸（尺寸單位： mm） 簡(jiǎn)支梁控制截面的彎矩組合設(shè)計(jì)值和剪力組合設(shè)計(jì)值為： 跨中截面： , / 2 2 5 4 2 .4 6 9 .dlm KN m? ， , /2 KN? L/4 跨截面： , /4 KN? 支點(diǎn)截面： ,0 0dm ? ， ,0 ? 跨中截面的縱向受拉鋼筋計(jì)算 跨 T 形截面梁受壓翼板的有效寬度 39。 3 M189。 2 M189。 永久作用設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值的分項(xiàng)系數(shù)為 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： rGi= 永久荷載作用分布系數(shù)： rQi= 人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： rQj= 基本公式：0 0 0()G i G ik Q i Q ik Q j Q ikr S u d r r S r S r S V?? ? ???式中 ro—— 為橋機(jī)構(gòu)系數(shù)本設(shè)計(jì)取 ψ c—— 在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)（含沖擊系數(shù)離心力）其他可變作用的組合系數(shù)，人群荷載的組合系數(shù)取為 彎矩基本組合計(jì)算表 表 9 梁號(hào) 內(nèi)力 永久荷載 汽車荷載 人群荷載 彎矩基本組合值 1 M189。 3 M189。 2 M189。 人群荷載產(chǎn)生的彎矩 表 8 梁號(hào) 內(nèi)力 ? q 人 (kN/m) Ω M（ KN/m） 1 M189。 188。L= M188。3L= 2 M189。 188。 188。(KN/m) M188。 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 。 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 。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值隨計(jì)算跨徑而變，當(dāng)計(jì)算跨徑小于或等于 5m 時(shí)，為 Pk =180kN；計(jì)算跨徑等于或大于 50m 時(shí)，為Pk =360kN；計(jì)算跨徑在 5~50m 之間時(shí)，值采用直線內(nèi)插求得。因此，本橋梁的折減系數(shù)為 ξ =1。 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。求支點(diǎn)和變化點(diǎn)截面活載剪力時(shí)，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。 根據(jù)最不利荷載位置分別進(jìn)行布荷載時(shí)，汽車荷載與人行道邊緣距離不應(yīng)小于，人群荷載為 3KN/m178。 計(jì)算所得的η ij 值列于表 5 內(nèi)。 計(jì)算得：β =。 cmt 142 16121 ??? 15 0 018 0 020 065 0120160 圖 22 IT 計(jì)算圖式（尺寸單位： mm） IT 計(jì) 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(jì)算抗扭修正系數(shù)β 此設(shè) 計(jì)中主梁的間距相同，同時(shí)將主梁近似看成等截面，則得： ????iiTIaEIGl i221211? 式中： G=； l=；∑ IT= 103 5=； a1=。]cm4= cm4 2) 計(jì)算主梁抗扭慣矩 IT 對(duì)于 T 形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算： IT=??mi iiitbc13 式中： bi和 ti—— 相應(yīng)為單個(gè)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(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。 121 20 170179。 m） () () 0 剪力 (kN) 0 () () 注：括號(hào)內(nèi)值代表中主梁內(nèi)力 活載內(nèi)力計(jì)算 荷載橫向分布 系數(shù) 計(jì)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(zhǎng)寬比為： ???Bl 所以可以按剛性橫梁法來繪制橫向影響線并計(jì)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。 1 號(hào)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 5=2kN/m 合計(jì)：對(duì)于邊主梁： g= g(1) +g(2)+ g(4)+ g(5)= kN/m 對(duì)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(jì)算截面離左支座的距離，并令α =x/l。 =3) 中橫隔梁： g(3)=2 =4) 橋面鋪裝層 g(4)=247。 第 2章 主梁內(nèi)力計(jì)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(jì)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。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。為減小對(duì)主梁設(shè)計(jì)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(shí)，還應(yīng)在其他位置設(shè)置較多的橫隔梁。 尺寸基本由布置的需要確定，設(shè)計(jì)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。 150 0180 020 065 0120160 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(shí)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。 主梁截面細(xì)部尺寸 T 梁翼板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求 ，還應(yīng)考慮能否滿足主梁受彎時(shí)上翼板抗壓強(qiáng)度的要求。當(dāng)建筑高度不受限制時(shí)，增大梁高往往是較經(jīng)濟(jì)的方案，因?yàn)樵龃罅焊呖梢怨?jié)省預(yù)應(yīng)力鋼束用量，同時(shí)梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量不多。橋梁橫向布置選用 5 片主梁（如圖11 所示）。 橫截面布置 主梁間距與主梁片數(shù) 主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)加寬翼板對(duì)提高主梁截面效率指標(biāo)很有效，故在許可條件下應(yīng)適當(dāng)加寬 T 梁翼板。 在方案的擬訂過程中，還有兩個(gè)很主要的因素，那就是工期很緊與經(jīng)濟(jì)。 鋼筋混凝土箱型拱橋雖然造價(jià)最低，但是需要使用大量的木材，勞動(dòng)力，工期也較前兩者長(zhǎng)。 經(jīng)濟(jì)技術(shù)造價(jià)比 簡(jiǎn)支 T 梁橋與鋼筋混凝土箱型拱橋， 雖然簡(jiǎn)直 T 梁橋墩剛度較大，但是可以節(jié)省昂貴的支座，盡管在鋼材，木材兩個(gè)方面前者的費(fèi)用比后者略多，但是前者綜合費(fèi)用卻比后者經(jīng)濟(jì)。 拱的承載潛力大。橋面平整度易受懸臂撓度影響，行車條件稍差。主橋每孔有兩道伸縮縫，養(yǎng)護(hù)較麻煩，材料來源充足，成本較低。 使用效果 受力不如超靜定結(jié)構(gòu)好。 環(huán)境方面 由于此處的地理?xiàng)l件限制，木材較為稀缺。若采用無支架施工時(shí)，箱拱可分段預(yù)制，其方法可參考有關(guān)資料。 技術(shù)較先進(jìn)，工藝要求較嚴(yán)格，主橋上部結(jié)構(gòu)比第一方案多一套掛梁的安裝設(shè)備，梁體塊件的預(yù)制和下部結(jié)構(gòu)的施工可以同時(shí)進(jìn)行，拼裝成橋的速度較現(xiàn)澆快，可顯著縮短工期。拱橋上部結(jié)構(gòu)由主孔圈和拱上建筑組成，主拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，拱橋的下部結(jié)構(gòu)由橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)組成，用以支承橋跨結(jié)構(gòu)，將橋跨結(jié)構(gòu)的荷載傳至地基。由力學(xué)知，梁式橋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支撐處僅產(chǎn)生豎向支撐反力，而拱式結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，兩端支撐處除了有豎向支撐反力外，還有水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而大大減小了拱圈的截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的應(yīng)力分布與受彎的應(yīng)力相比，較為均勻。 方案三： 240m 鋼筋混凝土箱型拱橋 拱橋是我國(guó)公路上使用較廣泛的一種橋型。帶掛梁的 T 型剛構(gòu)橋，除需要懸臂施工法施工用的機(jī)具設(shè)備外，還需要有預(yù)制和安裝掛梁的設(shè)備?；炷梁?jiǎn)支 T 梁橋通常 跨徑不大，經(jīng)濟(jì)合理跨徑 25 米（ T 梁）以下，材料簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，易于工廠化施工 ， 受力明確 、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。它屬于靜定結(jié)構(gòu)，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)較低。 方案 根據(jù)已知材料，可以初步擬定以下幾種方案。在一般的情況下選擇簡(jiǎn)便熟悉可靠的施工方案。 施工 選擇的橋型要能采用先進(jìn)的施工方法。一座美麗的橋梁，實(shí)際必須考慮本身造型的美觀，還須與周遍環(huán)境相協(xié)調(diào)，使能成為當(dāng)?shù)貎?yōu)美的景點(diǎn)，受到人們的的欣賞。 在橋梁規(guī)定使用期限內(nèi)經(jīng)常維修費(fèi)用的多少需要考慮，混凝土橋的養(yǎng)護(hù)和維護(hù)費(fèi)用要比剛橋低的多。而且有水毀之虞。 造價(jià)包括材料費(fèi)、人工費(fèi)和機(jī)械設(shè)備費(fèi)。 功能 橋梁的功能無非就是兩個(gè)方面：一是跨越障礙（河流、山谷或線路），二是承受荷載。行車安全主要通過橋面設(shè)置的布置來實(shí)現(xiàn)。至于橋梁美觀，要視經(jīng)濟(jì)與環(huán)境而定。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60－ 2020） 《公路鋼筋混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D62－ 2020） 《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)》（橋梁上冊(cè)）（人民交通出版社 ） 基本計(jì)算數(shù)據(jù)表 表 1 名稱 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)據(jù) 混 凝 土 立方強(qiáng)度 彈性模量 軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 f Ec fck ftk fcd ftd MPa MPa MPa MPa MPa MPa 40 104 材料 容重 鋼筋混凝土 瀝青混凝土 γ 1 γ 2 kN/m3 kN/m3 方案比選 比選的標(biāo)準(zhǔn) 比選的標(biāo)準(zhǔn)只要依據(jù)安全、功能、經(jīng)濟(jì)、與美觀。 關(guān)鍵詞 ： 裝配式 混凝土 T 型梁橋 結(jié)構(gòu)計(jì)算 設(shè)計(jì)方案 Fabricated reinforced concrete simplysupported T bridge design calculation specialty: civil number: name: teachers:Jia QiaoYan Abstract: Concrete is the most versatile