衡昆高速平远街至锁龙寺高速公路11合同段改地方路1k028850预应力简支t型梁桥设计

衡昆高速平远街至锁龙寺高速公路11合同段改地方路1k028850预应力简支t型梁桥设计内容摘要：

截面高度 : m 计算结果 : 基准材料 : JTJ02385: 40 号混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 计算成功完成 边主梁截面与中主梁的翼缘宽度有差别，翼缘 159cm：如图 ： 3524 图 边主梁截面 现在使用桥梁博士来计算毛截面几何特性： 桥梁博士 截面设计系统输出 文档文件 : E:\盛云华 \123\边主梁跨中横截面几何特性 .sds 文档描述 : 截面特性 任务标识 : 11 任务类型 : 截面几何特征计算 截面高度 : m 计算结果 : 基准材料 : JTJ02385: 40 号混凝土 基准弹性模量 : +04 MPa 换算面积 : m**2 换算惯矩 : m**4 中性轴高度 : m 沿截面高度方向 5 点换算静矩 (自上而下 ): 主截面 : 点号 : 高度 (m): 静矩 (m**3): 1 2 3 4 5 计算成功完成 即 Am= ㎡， yx＝ ， Im=909。 2．检验截面效率指标ρ 以跨中截面为例： 59 0 . 6 5 8 1 0 2 3 . 04 4 6 8 8 8 . 4ma ixIK c mAy   上 核 心 矩 ： 59 0 . 6 5 8 1 0 4 5 . 54 4 6 8 4 4 . 6mx isIK c mAy   下 核 心 矩 ： 2 3 . 0 4 5 . 5 0 . 5 1 5 0 . 5133sxKK h     截 面 效 率 指 标 ： 根据设计经验，预应力混凝土 T 型梁在设计时，检验截面效率指标取  ＝ ～，且较大者亦较经济。 上述计算表明，初拟的主梁跨中截面是合理的。 （四）主梁内力计算 1．恒载内力计算 （ 1）主梁预制时的自重（一期恒载） g1： 此时翼板宽 ①按跨中截面计算，主梁每延米自重（即先按等截面计算） 中主梁： 1g 25＝ ( 为 Am,25 为 40 号混凝土的容重，单位 kN/m3) 内、外边梁： 1g 25＝ kN/m ②由马蹄增高抬高所形成的 4 个横置的三棱柱重力折算成的恒载集度： 24 ( 4. 87 5 1. 15 0. 15 ) ( 0. 36 0. 18 )20. 08 25 / 19 .9 60. 14 /gKN m      ③ 由梁端腹板加宽所增加的重力折算成恒载集度： 3 2 ( 0 . 5 9 3 0 . 4 4 6 8 ) ( 0 . 2 3 1 . 1 0 0 . 1 5 ) 2 5 / 1 9 . 9 60 . 5 4 2 0 /g K N m        （式中 为主梁端部截面积，主梁端部截面如图 ） 图 主梁端部截面 ④ 边主梁的横隔梁： 图 内横隔梁图 图 端横隔梁图 内横隔梁体积： 31 1 5 1 1 8 8 2 2 2 m           （ + ） （ + ）＝ 3 ( 648 ) ( ) 0. 2 22 m         端 横 隔 梁 体 积 : 4 ( 3 0 . 0 7 9 3 3 5 2 0 . 0 6 8 7 9 ) 2 5 / 1 9 . 9 60 . 4 7 0 4 /g K N m      ⑤ 第 一 期 恒 载 4111 .1 7 0. 14 0. 54 20 0. 47 0412 .3 22 4 /ii gK N m    1 g （ 2）栏杆、人行道、桥面铺装（三期恒载） g3： 一侧栏杆 kN/m，一侧人行道 kN/m； 桥面铺装层，见图 ： 1 ( 0 . 0 7 0 . 1 2 3 ) 7 . 0 2 5 1 6 . 8 8 7 5 /2 K N m    现将两侧栏杆、人行道和桥面铺装层恒载简易地平均分配到 5 片主梁上，则：  2 1 2 ( 1 . 5 2 3 . 6 0 ) 1 6 . 8 8 7 5 5 . 4 2 5 5 /5g K N m     （ 3） 主梁恒载内力计算 如图 所示，设 x 为计算截面离左支点的距离，并令 xl ，则： 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 21 (1 )21 1 22aM l gQ = ( a)lg  恒载内力计算见表 恒载内力（ 1 号梁）计算表 表 2 .2 计算数据   项 目 ig 21 (1 )2 iM l g  1 1 22aiQ = ( a)lg 跨中 四分点 变化点 四分点 变化点 支点 α 0 1 (1 )2 1(1 2 )2  一期恒载 1g 二期恒载 2g 2．活载内力计算 (修正刚性横梁法 ) （ 1）冲击系数和车道折减系数 按“桥规”第 条规定，对 于汽－ 20， 1 . 3 1 . 04 5 5 根 据 内 插 法 得 ： 1+ ＝ 1+ （ ） ＝ 按“桥规” 条规定，平板挂车不计冲击力影响，即对于挂车－ 100， 1+ ＝ 按“桥规” 条规定，对于双车道不考虑汽车荷载折减，即车道折减系数 φ＝ llQ影响线M影响线 图 恒载内力计算图 （ 2）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 mc 如前所述，该设计采用 5 片横隔梁， 3 片内横隔梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为： 1 9 .5 0 2 .4 3 7 5 25 1 .6 0lB    所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数 cm。 a．主梁抗扭惯矩 TI 对于 T 型梁截面，抗扭惯矩可近似按下列公式计算： 31mT i i iiI cbt 式中： ib 和 it —— 相应为单个矩形截面宽度和厚度； ic —— 矩形截面抗扭刚度系数； m —— 梁截面划分为单个矩形截面的个数。 对于跨中截面，翼缘板的平均换算厚度： 1t ＝ 8 202 =14cm。 马蹄部分的平均换算厚度： 3t ＝ 18262 ＝ 22cm。 图 给出了 TI 的计算图式， TI 的计算见表。 TI 计算表 表 分块名称 ()ibcm ()it cm /iitb ic 3 3 4( 1 0 )ti i i iI c b t m    翼缘板① 腹板② 马蹄③ 160 97 32 14 16 22 1/3  其中 ic 根据《桥梁工程》表 2－ 5－ 2 内插求得。 32 图 TI 计算图式 b．计算抗扭修正系数β 此设计主梁间距相同，并将主梁近似看成等截面，由《桥梁工程》式 2－ 5－ 40 得： 211 ( )TGI lEI B   式中：41 . 0 4 21 9 . 5 0 , 0 . 0 9 0 6 5 8nB l m I m— — 与 主 梁 片 数 有 关 的 系 数 ， 当 n ＝ 5 时 ， ＝ ，=, 《桥梁工程》 P112 规定，混凝土的剪切模量 G 可取等于 ，代入计算公式求得：β＝ c．按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值： 211 iij niiaen a  式中： 1 2 3455 , 3 . 2 , 1 . 6 , 0 ,1 . 6 , 3 . 2n a m a m aa m a m       则 ： 2 2 2 21 2 ( 3 . 2 1 . 6 ) 2 5 . 6nii am    ＝ 计算所得的 ijn 值列于表 内。 横向影响线竖坐标值 表 梁 号 ()em 1i (或 1i ) 4i （或 4i ） 5i （或 5i ） 1 2 3 0 d．计算荷载横向分布系数 3 号主梁的横向影响线和 最不利布载图式如图 所示。 对于 1 号梁，则： 汽－ 20 11122cq im （ ＋ ＋ ）＝ 挂－ 100 114cg im  ＝ 14 （ ＋ ＋ ＋ ）＝ 人群荷载 crm ② 支点的荷载 横向分布系数 m。 如图 所示，按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载， 1 号梁活载的横向分布系数可计算如下： 2 0 0 .4 3 4oqm 汽 － 00挂 － 1  人 群 荷 载 人群汽车－2 0号梁人群2 3挂车－1 0 04 5 3 号梁2 号梁 图 跨中的横截面 分布系数 mc 计算图式 ③横向分布系数汇总（见表 ） 1 号梁活载横向分布系数 表 荷 载 类 别 mc m。 汽－ 20 挂－ 100 人群 3号梁2号梁号梁5人群43挂车－100汽车－20人群2 图 支点的荷载横向分布计算图式 用“桥梁博士”软件计算横向分布系数如下： 图 软件截面 桥梁博士 横向分布计算系统输出 文档文件 : 文档描述 : 的 任务标识 : 东三分 计算方法 : 杠杆法 结构描述 : 主梁间距 : 4* m 桥面描述 : 人行道 分隔带 车。