资源描述
目录
设计说明 2
1.目的与要求 2
2.设计资料 2
3.计算内容 3
4.课程设计报告书主要内容 4
5.课程设计要求 4
6.课程设计参考资料 4
计算书 5
1、行车道板计算 5
(1)结构自重及其内力 5
(2)汽车车辆荷载产生的内力 5
(3)内力组合 6
(4)行车道板配筋 7
2、主梁内力计算 8
(1)恒载计算 8
(2)活载计算 9
3.主梁内力组合 13
4.主梁截面设计、配筋及验算 13
4.1 主梁受力钢筋配置 13
4.2截面抗弯承载力验算 15
4.3斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 16
5.横隔梁内力计算 25
5 主梁变形验算 29
(1)验算主梁的变形 29
(2) 预拱度计算 29
6.支座的设计计算 29
(1)确定支座的平面尺寸 30
(2)确定支座的厚度 30
(3)验算支座的偏转情况 30
(4)验算支座的抗滑稳定性: 31
设计说明
1.目标和要求
本设计是学生学完《桥梁工程》后进行综合基础训练,也是对学生学习情况检验。经过课程设计,使学生较系统地复习和巩固所学课程知识,熟悉桥梁横向分布系数算法,熟悉公路桥涵设计内力计算、荷载组合和荷载效应不利组合采取,掌握T形梁基础结构和T形梁主筋设计、T形梁抗剪筋及其它结构筋设计计算方法和过程,加强运算、绘图和文字说明等基础技能训练;学会查阅技术资料和书刊,提升综合应用能力。
2.设计资料
(1)桥面净宽 净-16+2×1m
(2)主梁跨径及全长
标准跨径 lb=16.00m(墩中心距离)
计算跨径 l =15.50m(支座中心距离)
主梁全长 l全= 15.96m(主梁预制长度)
(3)设计荷载
汽车-I级;人群荷载3.0kN/m2
(4)材料x
钢筋——直径≥12mm时采取II级钢筋,其它采取I级钢筋。
混凝土——主梁采取C40,人行道、栏杆及桥面铺装采取C25。
(5)桥面铺装:
沥青表面处治厚2cm(重力密度为23KN/m3),C25混凝土垫层厚6~12cm(重力密度为24KN/m3),C40T梁重力密度为25KN/m3。
(6)T梁简图以下:
3.计算内容
(1)行车道板内力计算和组合
(2)计算主梁荷载横向分布系数,用杠杆原理法求支点截面横向分布系数,用偏心压力法求跨中截面横向分布系数。
(3)主梁内力计算
(4) 横隔梁内力计算
(5) 主梁配筋
(6) 主梁变形验算
4.课程设计汇报书关键内容
(1)4号主梁跨中处及支点处横向分布系数mc、mo(支点处按“杠杆原理法”计算,跨中按“修正偏心受压法”计算);
(2)4号主梁恒载内力计算(计算支点处、1/4跨处、1/2跨处恒载产生剪力和弯矩);
(3)4号主梁活载内力计算(计算支点处、1/4跨处、1/2跨处活载产生剪力和弯矩);
(4)荷载组合和4号主梁控制内力:弯矩组合(1/4跨、1/2跨)、剪力组合(梁端、1/2跨);
(5)横隔梁内力计算,梁变形和挠度计算和梁支座设计计算;
(6)截面配筋:按极限状态法设计纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、纵向水平防裂钢筋;
(7)绘制主梁结构图和钢筋部署图(包含主梁纵断面图、横断面图(含支座处、1/4跨及跨中)、一片钢筋明细表(其中钢筋明细表格式为:编号、直径、每根长度、数量、共长);
5.课程设计要求
(1)计算资料采取16开纸用钢笔书写
(2)设计图纸一律采取铅笔绘制,幅面采取3号图纸(197X420)需要时可按边长1/3及其倍数加长,但不得加宽。设计图最终折叠成16开纸大小,和计算书装订成册,图标、规格均按标准格式。
6.课程设计参考资料
[1]《公路桥涵设计通用规范》(JTG –D60-).人民交通出版社,
[2]《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG –D60-).人民交通出版社,
[3]姚玲森,《桥梁工程》.出版社:人民交通出版社,1993
计算书
1、行车道板计算
(1)结构自重及其内力
①每延米板上结构自重g
沥青表面处治
C25混凝土垫层
T梁翼板自重
累计
5.37
②每米宽板条恒载内力
(2)汽车车辆荷载产生内力
将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力为140kN,轮压分布宽度
车辆荷载后轮着地长度为,宽度则
荷载对于单向板有效分布宽度:
①荷载在跨径中间
计算弯矩时:
计算剪力时:
②荷载在板支承处
因为这是汽车荷载局部加载在T梁翼缘板上,故冲击系数取
跨中最大弯矩计算:
汽车荷载作用于每米宽板条上跨中弯矩为
自重荷载作用于每米宽板条上跨中弯矩为
因为t/h<1/4,所以
跨中弯矩:M中=+0.5Mo=+0.5×17.04=8.52kN∙m
支点弯矩: M支=-0.7Mo=-0.7×17.04=-11.93kN∙m
支点剪力计算:
A1=pb1=P2a
A2=P8aa'b1(a-a')2
Q支p=gl02+1+μA1y1+A2y2=5.37×(2-0.18)2+1+0.352.513×0.795+10.647×0.945=72.239kN
(3)内力组合
①承载能力极限状态内力组累计算
所以,行车道板设计内力为
②正常使用极限状态内力组累计算
(4)行车道板配筋
<1>行车道板尺寸复核
①正截面:矩形截面板抗弯极限承载力:
Mu=fcdγ0bh02εb(1-εb2)
设as=30mm
跨中h0=80-30=50mm
M中u=18.40.9×1000×502×0.56×1-0.56×0.5=20.61kN∙m>M中=8.52kN∙m
支点h0=140-30=110mm
M支u=18.40.9×1000×1102×0.56×1-0.56×0.5=99.74kN∙m>M中=11.93kN∙m
尺寸满足设计要求。
②斜截面:b=1000mm,h0=140-30=110mm,ftd=1.65MPa
γ0Q支=0.9×72.239=65.02kN
截面尺寸下限值复核:
γ0Q支<0.625×10-3α2ftdbh0=0.625×10-3×1.0×1.65×1000×110=113.44kN∙m
所以尺寸合格
<2>行车道板配筋
①支点处
γ0Md=fcdbx(h0-x2)
解得:x=9.7mm<εbh0=o.56×110=62mm
则所需钢筋面积差As=fcdbxfsd=18.4×1000×9.7280=637mm2
上翼缘选择Φ10@90,As=873mm2,as=26mm
下翼缘选择Φ12@120,As=942mm2,as=28mm
②跨中处
γ0Md=fcdbx(h0-x2)
解得:x=18mm<εbh0=o.56×50=28mm
则所需钢筋面积As=fcdbxfsd=18.4×1000×18280=1183mm2
上翼缘选择Φ12@90,As=1257mm2,as=26mm
下翼缘选择Φ14@120,As=1339mm2,as=28mm
<3>行车道板配筋验算
①支点处
有效高度h0=140-26=114mm
受压区高度x=fcdAsfcdb=280×87318.4×1000=13.3mm<ϵbh0=0.56×114=64mm
抗弯承载力
Mu=fcdγ0bxh0-x2=18.40.9×1000×13.3×114-13.32=29.19kN∙m>M支=11.93kN∙m
满足设计要求。
②跨中处
有效高度h0=80-28=52mm
受压区高度x=fcdAsfcdb=280×125718.4×1000=19.1mm<ϵbh0=0.56×52=29mm
抗弯承载力
Mu=fcdγ0bxh0-x2=18.40.9×1000×19.1×52-19.12=16.58kN∙m>M支=8.52kN∙m
满足设计要求。
③行车道板斜截面强度验算:
γ0Q支=0.9×72.24=65.01kN
γ0Q支<0.625×10-3α2ftdbh0=0.625×10-3×1.0×1.65×1000×110=113.44kN∙m
所以混凝土和结构钢筋满足抗剪要求
2、主梁内力计算
(1)恒载计算
利用公式
结构自重集度
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
累计
对于边主梁
对于中主梁
4号梁结构自重产生内力
剪力Q(kN)
弯矩M(kN·m)
M=O
(2)活载计算
计算活载(车道荷载)和人群荷载引发截面内力(跨中弯矩、支点剪力和跨中剪力)。
①4号梁横向分布系数
对于汽车荷载
对于人群荷载
由、绘制1#梁横向影响线,如上图及最不利荷载位置
对于汽车荷载
对于人群荷载
②均布荷载和内力影响线面积计算
均布荷载和内力影响线面积计算表
公路-Ⅰ级
人群
影响线面积
影响线图式
③公路-Ⅰ级中集中荷载 计算
计算弯矩效应时
计算剪力效应时
④计算冲击系数
结构跨中处单位长度量:
主梁截面形心到T梁上缘距离:
跨中截面惯性矩:
查表C40混凝土E取
则冲击系数
⑤跨中弯矩、l/4处弯矩、跨中剪力、l/4处剪力计算见下表
因双车道不折减,故
截面
荷载类型
或(Kn/m)
(kN)
1+μ
mc
Ω或y
S(kN/m或kN)
SI
S
公路-Ⅰ级
10.5
222
1.34
0.503
30.03
212.6
792.65
y=l4=3.875
580.04
人群
2.25
0.175
30.03
11.82
公路-Ⅰ级
10.5
222
1.34
0.503
1.9375
13.72
103.53
0.5
89.81
人群
2.25
0.175
1.9375
0.76
公路-Ⅰ级
10.5
222
1.34
0.503
22.52
159.4
594.2
y=316=2.906
434.8
人群
2.25
0.175
22.52
8.87
公路-Ⅰ级
10.5
222
1.34
0.503
4.36
30.9
143.1
0.75
112.2
人群
2.25
0.175
4.36
1.72
⑥支点截面汽车荷载剪力计算
横向分布系数改变区段长度
附加三角形重心影响线坐标 :
⑧支点截面人群荷载剪力计算
3.主梁内力组合
控制设计计算内力确定
序号
荷载类别
弯矩M(kN∙m)
剪力(kN)
梁端
四分点
跨中
梁端
跨中
①
结构自重
0
420.8
543.6
140.3
0
②
汽车荷载
0
594.2
792.65
319.35
103.53
③
人群荷载
0
8.87
15.77
5.26
1.02
⑦
1.2①+1.4②+0.8*1.4③
0
1346.8
1779.57
495.0
146.08
4.主梁截面设计、配筋及验算
4.1 主梁受力钢筋配置
由主梁内力组累计算表能够知道,4号梁M=1779.57KN﹒m最大
设钢筋净保护层厚度为30mm,钢筋重心至底边距离为=114mm,则主梁有效截面高度为:=h-=1200-114=1086mm。
T形梁受弯构件翼缘计算跨度确实定:
按计算跨度考虑:=/3=15500/3=5167mm
按梁净间距考虑:=mm
按翼缘高度考虑:/=110/1086=0.101>0.1,不受此项限制
所以=mm.
采取C40混凝土,则=1.0,=18.4MPa.1.65MPa
(-0.5)=1.0×18.4××110×(1086-0.5×110)
=4173.49KN﹒m>M=1779.57KN﹒m
所以该T形截面为第一类T形截面,应按宽度为矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。
45.48mm<
110mm 不会超筋
=5977.37mm
>0.2 则0.27%
=2.77%>0.27% 不会少筋
选择6根直径为32mm和4根直径为22mmHRB335钢筋,则:=6346 mm
钢筋部署图
钢筋部署图如上图所表示,钢筋重心位置:
=6346×35+2×35.8+1520×(35+4×35.8+25.1)6346+1520=125mm,实际有效高度为1075mm。
混凝土保护层厚度取35mm>d=32mm且大于30mm,满足结构要求。
4.2截面抗弯承载力验算
根据截面实际配筋面积计算截面受压区高度x为:
==48.29mm
截面抗弯极限状态承载力为:
=18.4××48.29×(1075-48.29/2)
=1867.44KN·m>1779.57KN﹒m
所以承载力满足要求。
4.3斜截面弯起钢筋箍筋配筋及验算
4.3.1截面尺寸检验
由内力基础组合表能够知道 =495.0KN =146.1KN
假设最下排2根钢筋没有弯起而直接经过支点,则有:
a=53mm,ho=h-a=1200-53=1147mm
>
端部抗剪截面尺寸满足要求。
若满足条件,可不需要进行斜截面抗剪强度计算,仅
按结构要求设置钢筋
所以,>,应进行持久情况斜截面抗剪承载力验算。
4.3.2检验是否需要依据计算配置箍筋
跨中截面 0.5×10-3ftdbh0=0.5×10-3×1.65×180×1075=159.64kN
支座截面 0.5×10-3ftdbh0=0.5×10-3×1.65×180×1147=170.32kN
因为γ0Vd,l2(=146.08kN)<0.5×10-3ftdbh0<γ0Vd,0(=495kN),所以能够在梁跨中某长度范围内按结构配置箍筋,其它区段应该按计算配置箍筋。
4.3.3 计算剪力图分配
在下图所表示剪力包络图中,支点处剪力计算值V0=γ0Vd,0,跨中处剪力计算值Vl/2=γ0Vd,l/2。
Vx=γ0Vd,x=0.5×10-3ftdbh0=159.64kN截面距跨中截面距离可由剪力包络图按百分比求得,
l1=301mm
在l1长度内可按结构要求配置箍筋。
4.3.4 箍筋设计
采取直径为8mm双肢箍筋,箍筋截面积Asv=nAsv1=2×50.3=100.6mm2
p=2.5+0.642=1.57;h0=1147+10752=1111mm
箍筋间距为:
=251mm
参考相关箍筋结构要求,选择Sv=250mm
在支座中心向跨中方向长度大于1倍梁高范围内,箍筋间距取用100mm
由上述计算,箍筋配置以下:全梁箍筋配置为2Φ8双肢箍筋,在由支座中心至距支点1200mm段,箍筋间距可取为100mm,其它梁段箍筋间距为250mm。
箍筋配筋率为:
当间距Sv=100mm时,ρsv==100.6×100%/(100×180)=0.56%
当间距Sv=250mm时,ρsv==100.6×100%/(250×180)=0.22%
均满足最小配箍率HRB235钢筋大于0.18%要求。
4.3.5弯起钢筋设计
(1)最大剪力取用距支座中心h/2处截面数值,其中混凝土和箍筋共同负担剪力大于60%,弯起钢筋(按45°弯起)负担剪力小于40%。
(2)计算第一排(从支座向跨中计算)弯起钢筋时,取用距支座中心h/2处由弯起钢筋负担那部分剪力值。
(3)计算第一排弯起钢筋以后每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋下面弯起点处由弯起钢筋负担那部分剪力值。
由内插法可得,距支座中心h/2处剪力效应V'd为
KN=471.83KN
则,=0.6×471.83KN=283.10KN
=0.4×471.83KN=188.73KN
对应各排弯起钢筋位置及负担剪力值见于下表:
弯起钢筋位置和负担剪力值计算表
钢筋排次
弯起钢筋距支座中心距离(mm)
负担剪力值(KN)
1
1025
187.2
2
2115
153
3
3169
103.1
4
4204
53.1
各排弯起钢筋计算。和斜截面相交弯起钢筋抗剪承载力按下式计算:
式中, —弯起钢筋抗拉设计强度(MPa)
——在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋总面积(mm2)
——弯起钢筋和构件纵向轴线夹角
=280MPa,=45°,所以各排弯起钢筋面积计算公式以下:
计算得每排弯起钢筋面积以下表:
每排弯起钢筋面积计算表
弯起排数
每排弯起钢筋计算面积(mm2)
弯起钢筋数目
每排弯起钢筋实际面积(mm2)
1
1260
2Φ32
1609
2
1030
2Φ32
1609
3
694
2Φ32
760
4
357
2Φ32
760
主筋弯起后持久情况承载力极限状态正截面承载力验算:计算每一弯起截面抵御弯矩时,因为钢筋根数不一样,则钢筋重心位置也不一样,有效高度ho值也不一样。为了简化计算,可用同一数值,影响不会很大。
2Φ32钢筋抵御弯矩M1为
M1=2fsAs1h0-x2=2×280×103×8.04×10-4×1.025-0.0122=458.79kN∙m
2Φ22钢筋抵御弯矩M2为
M1=2fsAs1h0-x2=2×280×103×3.80×10-4×1.025-0.0122=216.84kN∙m
跨中截面钢筋抵御弯矩
第一排钢筋弯起处正截面承载力为
第二排钢筋弯起处正截面承载力为
第三排钢筋弯起处正截面承载力为
第四排钢筋弯起处正截面承载力为
第五排钢筋弯起处正截面承载力为
钢筋弯起后对应各正截面抗弯承载力
梁区段
截面纵筋
有效高度h0(mm)
受压区高度x(mm)
抗弯承载力(kN。m)
支座中心~1点
2Φ32
1147
12
459.74
1点~2点
4Φ32
1129
24
918.53
2点~3点
6Φ32
1111
37
1377.32
3点~4点
6Φ32+2Φ22
1099
43
1594.16
4点~
6Φ32+4Φ22
1086
48
1811
全梁抗弯承载力校核图
梁弯矩包络图和抵御弯矩图
4.3.6斜截面抗剪承载力复核
斜截面抗剪强度验算位置为:(1)距支座中心h/2处截面。(2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(3)锚于受拉区纵向主筋开始不受力处截面。(4)箍筋数量或间距有改变处截面。(5)构件腹板宽度改变处截面。
斜截面抗剪验算截面图式
进行斜截面抗剪验算界面有:
距支点h/2处截面1—1,对应剪力和弯矩设计值分别为:
=416.33KN =711.87KN·m
距支点中心1025mm处截面2—2(第一排弯起钢筋弯起点),对应剪力和弯矩设计值分别为: =398.36KN =849.09KN·m
距支点中心2115mm处截面3—3(第二排弯起钢筋弯起点及箍筋间距改变处),对应剪力和弯矩设计值分别为:
=349.73KN =1173.17KN·m
距支点中心3169mm处截面4—4(第三排弯起钢筋弯起点),对应剪力和弯矩设计值分别为:=302.80KN =1420.34KN·m
距支点中心4204mm处截面5—5(第四排弯起钢筋弯起点),对应剪力和弯矩设计值分别为:=256.78KN =1600.27KN·m
验算斜截面抗剪承载力时,应该计算经过斜截面顶端正截面内最大剪力和对应于上述最大剪力时弯矩。最大剪力在计算出斜截面水平投影长度C值后,可内插求得。
受弯构件配有箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪强度验算公式为:
式中,—斜截面内混凝土和箍筋共同抗剪能力设计值(KN)
—和斜截面相交一般弯起钢筋抗剪能力设计值(KN)
—斜截面内在同一弯起平面一般弯起钢筋截面面积(mm2)
—异号弯矩影响系数,简支梁取值为1.0
—受压翼缘影响系数,取1.1
—箍筋配筋率,ρsv=
计算斜截面水平投影长度C为 C=0.6mho
式中,m—斜截面受压端正截面处广义剪跨比,,当m>3.0,取
m=3.0
—经过斜截面受压端正截面内由使用荷载产生最大剪力组合设计值
—对应于上述最大剪力时弯矩组合设计值(KN·m)
ho—经过斜截面受压区顶端处正截面上有效高度,自受拉纵向主钢筋
协力点至受压边缘距离(mm)
为简化计算可近似取C值为 C≈ho(ho可采取平均值)
斜截面1—1:
斜截面内有2Φ32纵向钢筋,则纵向受拉钢筋配筋百分率为:
P=100ρ=
ρsv==100.6/(180×250)=0.224%
则有,
斜截面截割两组弯起钢筋2Φ32+2Φ32,故
=
+=182.49+477.55=660.04KN>416.33KN
斜截面2—2:
斜截面内有2Φ32纵向钢筋,则纵向受拉钢筋配筋百分率为:
P=100ρ=
ρsv==100.6/(180×250)=0.224%
则有,
斜截面截割两组弯起钢筋2Φ32+2Φ32,故
=
+=180.13+675.57=855.7kN>389.36kN
斜截面3—3:
斜截面内有4Φ32纵向钢筋,则纵向受拉钢筋配筋百分率为:
P=100ρ=
ρsv==100.6/(180×250)=0.224%
则有,
斜截面截割两组弯起钢筋2Φ32+2Φ22,故
=
+=211.50+351.63=563.13 kN >349.73 kN
斜截面4—4:
斜截面内有6Φ32纵向钢筋,则纵向受拉钢筋配筋百分率为:
P=100ρ=
ρsv==100.6/(180×250)=0.224%
则有,
斜截面截割两组弯起钢筋2Φ22+2Φ22,故
=
+=236.59+225.71=462.3kN >302.80kN
钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力不足而破环原因,关键是因为受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不妥而造成,故当受弯构件纵向钢筋和箍筋满足规范结构要求,可不进行斜截面抗弯承载力计算。
5.横隔梁内力计算
(1)纵向一列车轮对于中横隔梁计算荷载为:
计算弯矩时
计算剪力时
(2)绘制中恒隔梁内力影响线
P=1作用在1#梁时:
r1M=11×3.5d+21×2.5d+31×1.5d+41×0.5d-1×3.5d=0.351×3.5×2+0.291×2.5×2+0.231×1.5×2+0.171×0.5×2-1×3.5×2=-2.224
P=1作用在9#梁时:
r9M=19×3.5d+29×2.5d+39×1.5d+49×0.5d=-0.129×3.5×2-0.069×2.5×2-0.009×1.5×2+0.051×0.5×2=-1.224
P=1作用在5#梁时:
r5M=15×3.5d+25×2.5d+35×1.5d+45×0.5d=0.111×3.5×2+0.111×2.5×2+0.111×1.5×2+0.111×0.5×2=1.776
(3)绘制剪力影响线
1#主梁处左截面Q1右剪力影响线:
P=1作用于计算截面右边时
Q1右=R1 即
P=1作用于计算截面左边时
即
Q1右剪力影响线以下图
(4)截面内力计算
将求得计算荷载Poq在对应影响线上按最不利荷载位置加载,对于汽车荷载并计入冲击影响(1+μ),则得下表:
截面内力计算
公路-Ⅰ级
弯矩M4-5
剪力Q1右
(5)内力组合(鉴于横隔梁结构自重内力甚小,计算中可略去不计)
承载能力极限状态内力组合
基础组合
Mmax,r=1.4×1139.85=1595.79kN∙m
Qmax,1右=1.4×713.97=999.56kN
正常使用极限状态内力组合
短期效应组合
Mmax,r=0.7×1139.85=797.90kN∙m
Qmax,1右=0.7×713.97=499.78kN
5 主梁变形验算
跨中截面主梁结构自重产生最大弯矩,汽车产生最大弯矩(不及冲击系数)为,人群产生最大弯矩为,主梁开裂构件等效截面抗弯刚度
(1)验算主梁变形
可变荷载频遇值产生跨中长久挠度:
(2) 预拱度计算
应设计预拱度
应做成平顺曲线
6.支座设计计算
由以上计算可知支座压力标准值Rck=464.92kN,其中结构自重引发反力标准值RGk=140.30kN,公路一级和人群荷载引发支座反力标准值分别为319kN和5.26kN;公路一级和人群荷载pr=3.0kN/m2作用下产生跨中挠度f=9.7mm,依据气象资料,主梁计算温差∆t=36℃。
(1)确定支座平面尺寸
选定支座平面尺寸为a×b=20×24=480cm2,采取中间层橡胶片t=0.5cm。
①计算支座平面形状系数S:
S=ab2t(a+b)=20×242×0.5(20+24)=10.9>8
故得橡胶支座平均许可压应力σc=10000kPa。
②计算橡胶支座弹性模量
Ej=5.4GeS2=5.4×1.0×10.92=641.57MPa
③验算橡胶支座承压强度
σc=Rckab=464.920.20×0.24=9686kPa<σc=10000kPa
(2)确定支座厚度
①主梁计算温差为∆t=36℃,温度变形由两端支座均摊,则每一支座承受水平位移∆g为:
∆g=12a∆tl‘=12×10-5×36×1550+18=0.282cm
②为了计算汽车荷载制动引发水平位移∆p,首先要确定作用在每一支座上制动力HT:
取Fbk=5kN
③确定需要橡胶片总厚度te
橡胶片总厚度计算
不计汽车制动力
te≥2∆g=0.564cm
计入汽车制动力
te≥∆g0.7-Fbk2Geab=0.2820.7-5002×10×20×24=0.435cm
桥规其它要求
te≤0.2a=0.2×20=4cm
选择4层钢板和5层橡胶片组成支座,上下层橡胶片厚0.25cm,中间层厚0.5cm,薄钢板厚0.2cm,则:
橡胶片总厚:t=3×0.5+2×0.25=2.0>0.564cm且<4cm
合格
④支座总厚h=t+4×0.2=2.8cm
(3)验算支座偏转情况
①计算支座平均压缩变形:
δc,m=RckteabEe+RckteabEb=464.92×0.020.2×0.24×641.57+464.92×0.020.2×0.24×=0.040cm
按《桥规》要求,尚应满足δc,m≤0.07te,即
0.040cm≤0.07×2.0=0.14cm
合格
②计算梁端转角θ:
由关系式
f=5gl4384EI和θ=gl324EI
可得
θ=5l16∙gl324EI165l=16f5l
设结构自重作用下,主梁处于水平状态。已知公路一级荷载下跨中挠度f=0.97cm,代入上式得:
θ=16×0.975×1550=0.002rad
③验算偏转情况:δc,m>aθ2
即
δc,m>20×0.0022=0.02cm
合格
(4)验算支座抗滑稳定性:
①计算温度改变引发水平力:
Ht=abG∆gte=20×24×10×0.2822=6.768kN
②验算滑动稳定性:
μRGk+NP,min=0.3140.3+0.5×319=137.8kN
1.4Ht+Fbk=1.4×6.768+5.0=14.48kN
则
137.8>14.48 合格
和
μNG=0.3×140.3=42.09>1.4Ht=9.475kN 合格
结果表明支座不会发生相对滑动。
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