华东交大毕业设计-先简支后连续梁桥(编辑修改稿)

华东交大毕业设计-先简支后连续梁桥(编辑修改稿)内容摘要：

k N m          支点截面剪力： 1 . 2 1 . 4 1 . 2 5 . 5 3 5 1 . 4 7 5 . 3 9 1 1 2 . 1 8 8s g s pV V k N      跨中截面弯矩： 1 . 2 1 . 4 1 . 2 0 . 9 4 1 . 4 1 3 . 6 3 5 2 0 . 2 1 7c g c pM M k N m       截面设计、配筋和承载力验算 悬臂板和连续板支点采用相同的抗弯钢筋，故只需按其不了荷载效应配筋，即 2 9 .6 7 1dM kN m  。 其高度为 21h cm ，净保护层 3a cm。 若选用Φ 12 钢筋，则有效高度为： 0 . 2 1 0 . 0 3 0 . 0 0 0 6 7 5 0 . 1 7 92o dh h a m       按《桥规》 条：32 1 10 2o d c d oxr M f bx hxx     华东交通大学毕业设计（论文） 20 2 0 .3 5 8 0 .0 0 2 6 5 0xx   解得 0. 00 75 0. 56 0. 17 9 0. 10 02 4box m h m    。 22 2 . 4 1 0 0 0 . 7 5 6280cdssdf b xA c mf    查每米宽板内的钢筋截面积表，当选Φ 12 钢筋时，钢筋间距 15cm ，提供的钢筋面积 cm ，实际配筋面积远大于计算面积，则其承载力大于作用效应，故承载力验算可略。 连续板跨中截面处的抗弯钢筋计算同上。 此处从略，计算结果在板的下缘配筋，钢筋间距为 15cm 的 Φ 12 钢筋，为了施工简单，取板上下缘配筋相同，均为Φ 12@150mm。 按《公预规》 条规定，矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列要求，即 3 ,0 .5 1 1 0o d cu k or V f bh 30 .5 1 1 0 5 0 1 0 0 0 1 7 9 6 4 5 .5 2 1 1 2 .1 8 8k N k N      因此满足抗剪最小尺寸要求。 根据《公预规》 条，若符合下列公式要求，则不需要进行斜截面抗剪承载力计算。 即 3 20 .5 0 1 0o d td or V f bh 30 . 5 0 1 0 1 . 0 1 . 8 3 1 0 0 0 1 7 9 1 6 3 . 7 8 5 1 1 2 . 1 8 8k N k N       因此不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造要求配置钢筋。 按《公预规》 条规定，板内应设垂直于主钢筋的分布钢筋，直径不应小于 8mm，间距不应大于 200mm。 因此本设计中板内分布钢筋采用Φ 8@200mm。 华东交通大学毕业设计（论文） 21 第 四 章 主梁作用效应计算 结构自重作用效应计算 结构自重效应计算由桥梁博士软件输出（取边梁最不利计算），在结构自重作用效应计算前，简要介绍本设计施工过程，全桥施工过程可分为以下 5 个施工阶段。 第一施工阶段，为主梁预制阶段，待混凝土打到设计强度 90%后张拉正弯矩区预应力钢束，并压注水泥浆，再将各跨预制主梁安装就位，形成由临时支座支承的简支梁状态。 第二施工阶段，先浇筑一、二和三、四跨之间的连续段接头混凝土，打到设计强度后，张拉负弯矩预应力钢束并压注水泥浆。 第三施工阶段，浇筑二、三跨之间 的连续段接头混凝土，打到设计强度后，张拉负弯矩预应力钢束并压注水泥浆。 第四施工阶段，拆除全部临时支座，主梁支承在永久支座上，完成体系转换，再完成主梁横向接缝浇筑，最终形成四跨连续梁的空间结构。 第五施工阶段，进行防撞护栏及桥面铺装施工。 汽车荷载作用效应 计算（ 边梁 ） 冲击系数和车道折减系数 1) 汽车冲击系数按下法计算（适用于连续梁） 根据《通规》 中的规定，适用于连续梁的结构基频计算公式如下： 1 ccEIf lm 2 512 ccEIf lm 式中： 1f 2f — 基频， Hz，计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用 1f ；计算连续梁冲击力引起的负弯矩效应时，采用 2f ； l — 计算跨径， m； E — 混凝土弹性模量， Pa； cI — 梁跨中截面惯性矩， 4m ； cm — 结构跨中处单位长度质量， kg/m，当换算为重力计算时，其单位为 22/Ns m 华东交通大学毕业设计（论文） 22 cm Gg ； G — 结构跨中出延米结构重力 N/m g — 重力加速度， m s 101 21 3 . 6 1 6 3 . 4 5 1 0 0 . 4 0 3 5 . 1 6 62 3 . 1 4 3 0 3 0 2 2 . 4 3f H z 102 22 3 . 6 5 1 3 . 4 5 1 0 0 . 4 0 3 8 . 9 7 52 3 . 1 4 3 0 3 0 2 2 . 4 3f H z 式中： 26 1000 Gm k g mg    冲击 系数 0 .1 7 6 7 ln 0 .0 1 5 7f （适用于  f  14Hz） 则： 120 . 1 7 6 7 l n 5 . 1 6 6 0 . 0 1 5 7 0 . 2 7 40 . 1 7 6 7 l n 8 . 9 7 5 0 . 0 1 5 7 0 . 3 7 2      用于正弯矩效应和剪力效应： 1 1 0 .2 7 4 1 .2 7 4    用于负弯矩效应： 1 1 0 .3 7 2 1 .3 7 2    2) 车道折减系数 按《桥规》 ，当车道大于 2时，需要进行车道折减，三车道折减系数为 ，四车道折减系数为 ，但折减后的值不得小于两行错队布载时的计算结果。 计算主梁的荷载横向分布系数 （ 1） 跨中的荷载横向分布系数 cm （修正刚性横梁法） 本设计 桥跨内设有五道横隔梁，承重结构的宽跨比 14 0 .4 82 9 .1 2B L ，认为是具有可靠的横向联结，且宽跨比接近 ，按修正刚性横梁法来计算荷载横向分布系数 cm。 ① 计算主梁抗扭惯矩 TI 对于 T 形截面，单根主梁抗扭惯矩可近似计算： 21mT i i iiI cbt 华东交通大学毕业设计（论文） 23 式中： ib ， it — 为相应单个矩形截面 的宽度和高度； ic — 为矩形截面抗扭刚度系数； m — 为梁截面划分成单个矩形截面的个数。 对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度： 1 5 0 1 5 0 2 1 0 2552t m m 马蹄部分的换算平均厚度： , 2 0 0 4 0 0 3002t m m 图 41 TI 计算图式 （尺寸单位： cm） TI 计算表 表 41 分块名称 ()ibm ()ibm iitb ()ibm 241 ()mT i i iiI c bt m 翼缘板 10 腹板 10 马蹄 10 iT 31410 注：图中 51 1 0 . 6 3 0 . 0 5 23 iii iittc bb     ② 计算抗扭修正系数  对于本设计主梁的间距相同，将主力看成近似等截面，则得： 2211 12 TiiiGl IE a I   华东交通大学毕业设计（论文） 24 式中： 341 7 2 6 3 5 440 . 4。 2 8 . 8 4。 7 1 4 1 0 0 . 16。 4。 2。 00 . 4 0。 =TiiG E l m I ma a m a a m a a m aIm               计 算 得 ③ 按 修正刚性横梁法计算横向影响线坐标值 7 211 ijijiaan a  式中：  7 2 2 2 2 217。 2 6 4 1 1 2in a m     。 计算所得 ij 值： ij 值 表 42 梁号 i ()iam 1i 7i 1 6 2 4 3 2 4 0 ④ 计算荷载横向分布系数 汽车荷载： 12cp qim   ； 无人群荷载 图 42 跨中荷载横向分布系数计算图（尺寸单位： cm） 华东交通大学毕业设计（论文） 25 1 号梁： 四车道：  4 1 0 .4 1 3 0 .3 3 2 0 .2 7 3 0 .1 9 2 0 .1 3 3 0 .0 4 9 0 .0 2 8 0 .0 8 7 0 .6 720 .4 2 8cqm           三车道：  3 1 0 . 4 1 3 0 . 3 3 2 0 . 2 7 3 0 . 1 9 2 0 . 1 3 3 0 . 0 4 9 0 . 7 820 . 5 4 3cqm         两车道：  2 1 0 .4 1 3 0 .3 3 2 0 .2 7 3 0 .1 9 220 .6 0 5cqm      所以， 1 号梁汽车荷载横向分布系数取 （两车道）。 ⑤ 计算荷载横向分布系数 同理可计算得到 2 号、 3 号梁的荷载恒载分布系数，计算结果见表 43 汽车荷载作用点相应影响线 qi 值 表 43 梁号 1q 2q 3q 4q 5q 6q 7q 8q cqm 1 2 3 （ 2） 支点的荷载横向分布系数 om （杠杆原理法） 支点的荷载横向分布系数计算如图 43 所示。 按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载，则可变作用横向分布系数计算如下： 1 号梁：  1 1 0 .1 0 .5 52oqm     2 号梁：  1 0 .9 0 .4 5 0 .6 7 52oqm     3 号梁：  1 0 . 1 1 0 . 3 5 0 . 7 2 52oqm      华东交通大学毕业设计（论文） 26 图 42 支点荷载横向分布系数计算图（尺寸单位： cm） （ 2） 荷载横向分布系数汇总 荷载横向分布系数汇总表 表 44 作用类别 1号梁 2 号梁 3 号梁 cm oqm cm oqm cm oqm 汽车荷载 车道荷载的取值 根据《桥规》 条，公路 — Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值 kN m ；集中荷载标准值： 计算弯矩时为：  3 6 0 1 8 0 3 0 5 1 8 0 2 8 05 0 5kP k N     计算剪力时为： 280 336kP kN   华东交通大学毕业设计（论文） 27 汽车荷载效应内力计算 （ 1）计算原理 主梁汽车荷载效应横向分布系数确定之后 ，将汽车荷载效应乘以相应的横向分布系数后，在主 梁内力影响线最不利布载可求得主梁最大汽车荷载效应内力，计算公式为：    1p i k i k iS m P y q w   式中： pS —— 主梁最大汽车荷载效应内力（弯矩或剪力）；  1  —— 汽车荷载冲击系数；  —— 车道折减系数； kP —— 车道荷载中的集中荷载标准值； iy —— 主梁内力影响线的竖标值； kq —— 车道荷载中的均布荷载标准值； iw —— 主梁内力影响线中均布荷载所在范围的面积。 本设计计算手算边跨弯矩最大截面，支点截面，中跨跨中截面（截面单元），与桥梁博士机算结果进行比较。 根据最不利布载原则，在各个截面 的内力影响线上按《通规》 条。