20米t型梁桥课程设计.doc

T型梁桥课程设计
l 设计资料：某桥标准跨径20米，计算跨径19.56米,梁长19.96米，桥面宽20米，横截面由8片主梁构成，主梁间距2.5米，横梁高1.00米。
l 设计荷载：汽车荷载按公路—Ⅰ级，人群荷载为3.5KN/m2,结构重要性系数γo=1.0。
l 设计材料：

l 设计步骤：
1. 拟定T型梁尺寸（主梁高，横梁高，横梁片数及间距，翼缘板，主梁复板，横隔梁厚度，马蹄形尺寸），拟定桥面铺装厚度，材料。绘出T型梁纵断面和横断面
2. 按铰接悬臂板计算行车道板的荷载有效分布宽度，作用效应组合，并完成配筋（附必要的计算图式）
3. 按杠杆法计算各支点横向分布系数（精确到0.001）
4. 按偏心压力法计算各主梁的跨中横向分布系数（精确到0.001）
5. 完成主梁的内力计算及基本荷载组合
6. 完成主梁配筋（抗拉钢筋以及抗剪钢筋的配置）
7. 完成板式橡胶支座的选择与设计
l 设计过程：
一、 桥面宽为净14+23.0，桥面横截面由8片T型主梁构成，主梁间距为2.50米，桥面的横断面如图1所示。

图1 桥面横断面（单位：mm）

根据相关规范的规定以及工程实际的情况，T型梁的尺寸如图2所示。

图2 T型梁截面尺寸图（单位：mm）
T型梁横断面如图3所示，纵断面如图4所示。

图3 T型梁横截面（单位：mm）

图4 T型梁纵断面（单位：mm）
二、 桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层，重度为24kN/m3
垫层为12cm厚的C50水泥混凝土，6cm厚防水层，重度为25 kN/m3
T型梁翼缘板的重度为24 kN/m3
（1） 恒载及内力计算（以纵向1米宽的板条进行计算）

（2） 按铰接板计算行车道板（如图5）的有效宽度及车辆荷载产生的内力

图5 铰接悬臂行车道板 图6 悬臂板计算图式
将车轮作用于铰缝轴线上，如图6所示，轴重力标准值为P=140kN,轮压分布宽度如图7所示

图7 车辆荷载计算图式（单位：m）

（3） 内力组合（承载能力极限状态内力组合）

（4） 行车道板的配筋

图8 T梁翼缘板的钢筋布置图

三、 按杠杆法计算各梁支点处的荷载横向分布系数
各梁的横向影响线及荷载布置如图9所示（按车辆荷载布置）

图9 支点处各梁影响线及荷载分布图

四、 利用偏心受压法计算各主梁的跨中汽车荷载横向分布系数

各梁的横向影响线及荷载布置如图10所示（按车辆荷载布置）

图10 跨中各梁影响线及荷载分布图

五、 主梁内力计算
⑴横载内力计算

图11 恒载产生跨中弯矩计算图式 图12 恒载产生支点剪力计算图式

经计算，1号梁和5号梁的支点剪力最大：（见图12）

⑵主梁活载计算
①计算汽车荷载产生的跨中弯矩与支点剪力
根据《桥规》的规定，，
根据偏心压力法计算得到，1号梁和5号梁的汽车荷载跨中横向分布系数最大，为0.565。
汽车荷载产生的跨中弯矩：（见图13）

图13 汽车荷载产生跨中弯矩计算图式 图14 汽车荷载产生支点剪力计算图式

经计算，1号梁和5号梁支点处剪力最大：（见图14）

②计算人群荷载产生的跨中弯矩与支点剪力
根据偏心压力法计算得到，1号梁和5号梁的人群跨中横向分布系数最大，为0.41。
人群荷载产生的跨中弯矩：（见图15）

图15 人群荷载产生跨中弯矩计算图式 图16 人群荷载产生支点剪力计算图式

经计算，1号梁和5号梁支点处的剪力最大：（见图16）

③ 内力组合
基本组合（用于承载能力极限状态）

六、 完成主梁的配筋
① 受拉钢筋的配置

图17 T型主梁配筋图

② 箍筋与弯起钢筋的配置

Ⅰ恒载产生的跨中剪力（见图18）

图18 恒载产生跨中弯矩计算图示 图19 汽车荷载产生跨中弯矩计算图式

Ⅱ汽车荷载产生的跨中剪力（见图19）

Ⅲ 人群荷载产生的跨中剪力：（见图20）

图20 人群荷载产生的跨中剪力
Ⅳ 梁的跨中剪力

某钢筋混凝土T型截面简支梁，标准跨径为20米，计算跨径19.56米，
按正截面承载能力计算所确定的跨中截面尺寸（见图2）和钢筋布置图（见图17）。主筋为HRB400,34Ф32,,架立钢筋为HRB335,2Ф14,焊接成多层骨架钢筋。混凝土等级为C50。该梁承受支点剪力，跨中剪力，支点弯矩，跨中弯矩，。

图21 按抗剪承载力要求计算各排弯起钢筋的用量（单位：mm）

箍筋选用Ф6，
弯起钢筋采用4Ф24，实际面积为1810mm2>1679 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用4Ф32，实际面积为3217mm2>2878.4 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用4Ф32，实际面积为3217mm2>2428 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用4Ф32，实际面积为3217mm2>1978 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用3Ф30，实际面积为2121mm2>1528 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用3Ф30，实际面积为2121mm2>1078 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用1Ф30，实际面积为706.9mm2>628 mm2，满足抗剪要求。

弯起钢筋采用1Ф30，实际面积为706.8mm2>178 mm2，满足抗剪要求。
七、 完成板式橡胶支座的选择与设计
1 选择橡胶支座的几何尺寸和各项变形

2 验算支座的平面尺寸

3 确定并验算支座厚度

4 确定支座钢板厚度

5 验算支座偏转情况
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6 验算支座的抗滑稳定性