T梁桥计算书.doc

香河园路桥本桥为单跨20米，预应力T梁桥，17片主梁，桩接盖梁基础一、设计资料1、桥面全宽3.0m+24.0m+3.0m=30.0m2、主梁跨径和全长标准跨径：Lb=20.0m(雉墙前沿之间的距离)计算跨径：L=19.2m(支座中心线之间的距离)主梁全长：L全=19.96m(主梁预制长度)3、设计荷载城B，人群荷载 3.8925kN/m24、材料钢筋：主筋采用HRRB335钢筋，预应力钢绞线17面积为15.2mm2，其他用R235钢筋；混凝土：主梁采用C50砼，其他采用C30砼。5、计算方法极限状态法6、环境类别及安全等级本桥施工环境为类环境，安全等级为二级。7、结构尺寸如图11所示，全断面17片主梁，设三根横梁。（单位：mm）8、设计依据(1) 公路桥涵设计通用规范（JTG D602023）；(2)公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62023）；(3)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632023）；(4)城市桥梁设计荷载标准（CJJ 7798）。二、主梁计算（一）主梁荷载横向分布系数1、跨中荷载弯矩横向分布系数（考虑100mm桥面混凝土铺装对主梁的影响）。(1)主梁抗弯及抗扭惯性矩和由CAD查询得抗弯惯性矩=14065631.250（cm4）主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩翼板: b1 = 180（cm） t1 =26 (cm)（cm4）马蹄: b2= 50(cm) t2 =25+202=35(cm)(cm4)腹板: b3 =130-26-35=69(cm) t3 =20(cm)(cm4)(cm4)(2)求横向抗弯惯性矩： （中横梁截面）（单位：mm）运用CAD计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得: =10359133.500(cm4) (cm3)(3)求 , 计算值： 该桥的计算跨径为： = 1920 (cm) b1 =180 cm计算值： 主梁之间桥面板净跨度的一半： =80(cm)(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标通过计算比较布置三个车道时，为最不利荷载布置，布置如图21所示（单位：mm）。（图2-1）（5）各梁横向分布系数计算如下：（三列车）， （二）作用效应计算（对1号梁进行计算）1、永久作用效应（1）永久荷载假定桥面铺装构造各部分重力平均分派给主梁承担，计算见表2-1对上部结构各个部分分别计算，并列入下表； 钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算 表2-1构件名称构件简图尺寸（尺寸单位：mm）构件体积及算式（m3）重度（kN/m3）重力（kN）主梁0.7171.58+ (0.717+0.523)/23.8+0.5234.6)2=11.78926306.5横隔梁（边梁-中梁）（0.5960.252+0.6930.25）2=0.94252624.505现浇翼板0.60.1619.96=1.9162649.82桥面铺装沥青砼：0.082419.96=38.323C40砼：0.13019.96=59.882426919.7521556.88人行道（单侧）地袱：0.17119.96=3.413缘石：0.049519.96=0.988陶粒砼：0.86419.96=17.2钢栏杆：0.06626251878.588.73824.7309.65.18（2）主梁计算按叠合梁进行计算（叠合截面如下图）除叠合截面外的二期荷载计算如下：上部二期荷载总重为：24.50516+919.752+（88.738+24.7+309.6+5.18）2=2168.268（kN）单片梁所受到的二期荷载每沿米重为：=2168.2681719.96=6.4（kN/m）（3）永久作用效应计算通过midas计算，列出永久作用效应表（如表2-2）永久作用效应计算表 表2-2 项目作用（kNm）（kNm）（kN）（kN）主梁652.22493.10146.06叠合截面330.15246.2068.89二期荷载294.43219.5061.44总恒荷载1276.8958.80276.392、可变作用效应（1）汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：车道荷载的冲击系数：车辆荷载的冲击系数：简支梁的计算跨径（2）城B，计算弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值；计算剪力时，均布荷载标准值，所加集中荷载采用130kN。（3）人群荷载通过midas计算，列出可变作用效应表（如表2-3）可变作用效应表 表2-3 项目作用（kNm）（kNm）（kN）（kN）汽车荷载494.14366.240146.06汽车记冲击系数593.8246.2068.89人群荷载294.43219.5061.443、主梁作用效应组合根据公路桥涵设计通用规范4.1.64.1.8条规定，根据也许同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2-4主梁作用效应组合 表2-4 序号荷载类别跨中截面四分点截面支点（kNm）(kN)（kNm）(kN)(kN)（1）第一期永久作用（主梁）652.220493.1146.06（2）第二期永久作用（叠合+二期）624.580465.7130.33（3）汽车（城-B）记入冲击系数593.8246.268.89（4）人群作用294.43219.561.44(5)标准组合=（1）+（2）+（3）+（4）2165.031424.5（6）极限组合=（1）+（2）1.2+（3）1.4+（4）1.122693.24（7）短期组合=（1）+（2）+（3）1.20230.7+（4）1917.15（三）预应力钢束的估算及其布置1、根据经验钢束的布置图式如下图：（1）跨中截面及锚固端截面的钢束位置（如下图）（单位：mm）（2）预应力钢束在竖直平面上的布置形式如下图：半预应力钢束图（四）计算主梁截面几何特性根据已钢束配置的位置计算净截面和换算截面的几何特性计算结果见表4-1跨中翼缘全宽截面面积和惯性矩计算表 表4-1截面分块名称分块面积（cm2）分块面积重心至上缘距离（cm）分块面积对上缘静矩（cm3）全截面重心到上缘距离（cm）分块面积的自身惯性矩（cm4） (cm)(cm4) (cm4)净截面毛截面52300口管道截面（四）主梁截面承载力与应力验算预应力混凝土梁从预加力开始到受荷破坏，需经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏等四个受力阶段，为保证主梁受力可靠并予以控制，应对控制截面进行各个阶段的验算。在以下内容中，先进行持久状态承载能力极限状态承载力验算，在分别验算持久状态抗裂验算和应力验算，最后进行短暂状态构件的截面应力验算。对于抗裂验算，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范根据公路简支标准设计的经验，对于全预应力梁在使用阶段短期效应组合作用下，只要截面不出现拉应力就可满足。1、 持久状态承载能力极限状态承载力验算在承载能力极限状态下，对主梁正截面承载力验算。（1） 拟定混凝土受压区高度根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范5.2.3条规定，对于带承缘板的T形截面：当成立时，中性轴在翼缘板内，否则在腹板内。左边=右边=左边右边，即中性轴在翼缘板内。设中性轴到截面上缘距离为，则：三、桥台盖梁计算（一）计算上部恒载1、根据表2-1，可得上部恒载总重为：306.517+24.50516+49.8216+919.752+1556.88+（88.738+24.7+309.6+5.18）2=9732.768（kN）则可得单片梁上部恒载作用下单端支反力为：R=上部恒载在盖梁上布置形式和作用如下图：（单位：mm）盖梁单元划分截面编号图恒荷载计算列入下表得： 表3-1截面号剪力-z (kN)弯矩-y (kNm)6-447.51-697.6411-61.1567.0116-575.92-334.622196.69235.826-529.49-445.9431143.13237.39（二）活荷载计算1、城B车辆荷载计算车辆荷载在梁产生的支反力计算 表3-2截面号剪力max(kN)弯矩max (kNm)未记冲击系数记冲击系数未记冲击系数记冲击系数6-193.945-233.0440011-94.877-114.0225.308270.7316-186.57-224.18-251.256-301.9121125.11150.33176.101211.626-181.03-217.53-228.67-274.773199.89120.03232.84279.782、 人群荷载计算人群荷载在梁端产生支反力各梁端受到的人群支反力计算如下：人群荷载作用效应计算如表3-3 表3-3 截面号剪力max(kN)弯矩max(kNm)6-21.55-40.3811-4.80.116-20.99-10.43214.088.4526-18.58-15.97315.957.85（三）荷载组合（极限承载能力荷载组合）（荷载组合时记入冲击系数）荷载组合结果见表3-4 表3-4 截面号剪力max(kN)弯矩max(kNm)6-887.41-882.39411-238.356459.54616-1028.46-835.921331.0596588.66426-960.74-937.69231346.462685.352（四）盖梁配筋计算6、盖梁截面配筋计算只计算荷载组合值最大的截面26号截面砼：C30,fcd=13.8mpa；钢筋:HRB335, fSd=280mpa,h=1100mmh0=h-55=1100-55=1045mm，b=1400mm， (1)盖梁跨中计算 47.525mm实际配筋为两排筋：外排：1122（4181.1mm2），内排920（2827.8mm2）（2）盖梁支点计算 28.18mm实际配筋为两排筋：外排：1122（4181.1mm2），内排920（2827.8mm2）