土木工程毕设论文---黑龙江某大桥35m预应力混凝土简支t型梁桥上部结构设计

土木工程毕设论文---黑龙江某大桥35m预应力混凝土简支t型梁桥上部结构设计内容摘要：

度为 5 边梁二期恒载集度 6 内梁横载集度 3 恒载内力 分别将内力计算见表 33 表 34 表 35 表 36 并汇 表 33 边梁 1 期恒载 边梁 1 期恒载 计算部位 计算部位距离支点 X m V KN M KNm 支点 0 34433 000 05h 0975 32129 32449 025L0 7285 17217 188135 05L0 1457 000 250846 变截面点 45 23798 131021 g1 236330 L0 2914 h 195 表 34 边梁 2 期恒载 边梁 2 期恒载 计算部位 计算部 位距离 支点 X m V KN M KNm 支点 0 11311 000 05h 0975 10554 10659 025L0 7285 5655 61799 05L0 1457 000 82399 变截面点 45 7817 43038 g2 77631 L0 2914 h 195 表 35 内梁 1 期恒载 内梁 1 期恒载 计算 部位 计算部位距离 支点 x m V KN M KNm 支点 0 36404 000 05h 0975 33967 34306 025L0 7285 18202 198900 05L0 1457 000 265200 变截面点 45 25160 138518 g1 249853 L0 2914 h 195 表 36 内梁 2 期恒载 内梁 2 期恒载 计算 部位 计算部位距离 支点 X m V KN M KNm 支点 0 13815 000 05h 0975 12891 13019 025L0 7285 6908 75483 05L0 1457 000 100644 变截面点 45 9548 52568 g2 94820 L0 2914 h 195 表 37 1 号 4 号梁恒载内力 1 号 一期恒载 二期恒载 V0 34433 11311 Vh2 32129 10554 V 变 23798 7817 VL4 17217 5655 VL2 000 000 M0 000 000 Mh2 32449 10659 M 变 131021 43038 ML4 188135 61799 ML2 250846 82399 表 38 2 号 3 号梁恒载内力 2 号 一期恒载 二期恒载 V0 36404 13815 Vh2 33967 12891 V 变 25160 9548 VL4 18202 6908 VL2 000 000 M0 000 000 Mh2 34306 13019 M 变 138518 52568 ML4 198900 75483 ML2 265200 100644 力计算 活载内力计算采用修正刚性横梁法 1 冲击系数和 车道折减系数 本桥跨内设 7 道横隔梁使各片主梁之间具有可靠的横向联系且承重结构的长宽比为该桥属于窄桥顺桥向的挠屈变形比横桥向的挠曲变形要大得多近似假定在横桥向横隔梁呈刚性不计它的弯曲变形但是本设计考虑主梁道扭矩的扭转变形考虑主梁抗扭刚度的修正系数本设计采用修正刚性横隔梁法求跨中横向力分布系数 a1 号梁 式中 结构计算跨径 m 结构材料的弹性模量 Nm2 结构跨中截面的截面惯矩 m4 结构跨中处的单位长度质量 kgm 重力加速度毛截面积由公式得 所以由公式得 4 号梁同 1 号梁 b2 号梁 毛截面积 223146Kgm 所以由公式得 该桥梁为两车道故车道折减系数为 10 抗扭贯矩计算 对于 T 型梁截面抗扭惯矩可近似按下式计算 式中 和相应为单个矩形截面的宽度和厚度 矩形截面抗扭刚度系数 梁截面划分为单个矩形截面的块数 图 37 IT 计算图示 a 内梁翼缘板换算平均厚度 b 外梁翼缘板换算平均厚度 马蹄部分的换算平均厚度 腹板部分的换算平均厚度 由公式得 IT 其计算结果 表 39 跨中边梁 IT 计算结果 跨中边梁 IT mm mm 202000 19097 00955 464322 142153 20200 01407 0303453 345093 55000 33750 06136 02063 436198 求和 124561 表 310 跨中内梁 IT 计算结果 跨 中 内 梁 IT mm mm 2200 18375 00835 454925 142875 200 01400 03036 347015 550 3375 06136 02063 436155 求和 123810 2 修正系数的计算 34 其中混凝土剪切模量取弹性模量的 04 倍由公式得 3 横向影响线竖标计算 为求得各主梁的横向力分布系数车道荷载和人群荷载按照最不利位置布载布 图 38 1 号梁跨中位置 图 39 2 号梁跨中位置横向布载 由于跨中位置主梁竖向位移较小本设计横向力分布近似采用杠杆法确定横向力分布系数同样按照主梁受力最不利状态布置荷载 图 310 1 号梁支点位置横向布载 图 311 2 号梁支点位置横向布载 a1 号梁横向力分布系数 跨中 车道荷载横向力分布系数 行车道荷载横向力分布系数 支点 车道荷载横向力分布系数 行车道荷载横向力分布系数 b2 号梁横向力分布系数 跨中 车道荷载横向力分布系数 行车道荷载横向力分布系数 支点 车道荷载横向力分布系数 行车道荷载横向力分布系数 假设第一道中横隔梁道处的横向力分布与跨中处的横向力分布相同支点处道第一道横隔梁区段内的横向力分布按照线性变化则有图 312 图 313 图 312 1 号梁车道荷载横向力分布系数 图 313 1 号梁人行道荷载横向力分布系数 图 314 2 号梁车 道荷载横向力分布系数 图 315 2 号梁人行道荷载横向力分布系数 c 横向分布系数汇总于 311 中 表 311 活载横向分布系数 荷载类别 1 号梁 2 号梁 mc m0 mc m0 车道荷载 06243 04546 05435 07955 人行道荷载 13182 07238 13182 0 载内力 公路Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值集中荷载标准值 1 号梁车道荷载计算 Ia1 号梁支点处剪力根据图 316 计算 图 316 1 号梁车道荷载横向力分布系数及剪力影响线 车道荷载的均布载全梁双车道布置由于横向力 分布系数在第一个横隔梁间距内呈单调递增支点处剪力影响线在此段单调递减因此不能用观察法判断车道荷载集中载的布置位置下面根据图 317 试探性地来探索一下集中载位置的确定方法 图 317 1 号梁支点截面横向力分布系数及剪力影响线 横向分布系数在第一个横隔梁间距内的表达式为 支点处主梁剪力影响线在第一个横隔梁间距内的表达式为 则 则解得且仅有唯一解 所以在区间内函数单调在区间内 当时用观察法可知单调递减所以在全梁区间内集中载的最不利布置位置是在处 35 式中是横向力分布 系数沿全梁分布的函数是影响线竖标沿全梁变化的函数是车道集中在的最不利布置位置距离原点的距离 由于与在本设计中沿全梁长都是折线段或者直线因此符合图乘法的求积分运算条件由公式得 b1 号梁距离支点处剪力计算 图 318 1 号梁在 h2 处横向力分布系数及剪力影响线 由图 318 得 c1 号梁变化点截面处剪力计算 由图 319 及公式得 d1 号梁四分点截面处剪力计算 由图 320 得 图 319 1 号梁在变化点截面处横向力分布系数及剪力影响线 图 320 1 号梁在四分点截面处横向力分布系数及剪力影响线 e1 号梁跨中截面处剪力计算 图 321 1 号梁在跨中截面处横向力分布系数及剪力影响线 由图 321 得 Ⅱ a1 号梁距离支点 h2 截面弯矩计算 图 322 1 号梁 h2 截面横向力分布系数及弯矩影响线 此种情况集中荷载的选取同求支点处剪力的布载方法相同发现在内函数单调因此只要比较集中载在和时的大小就能确定集中载的位置发现所以取 pk 位于x 457 处 由图 322 得 b1 号梁变化点截面弯矩计算 图 323 1 号梁在变化点截面处横向力分布系数及弯矩影响线 由图 323 得 c1 号梁四分点截面弯矩计算 图 324 1 号梁在四分点截面处横向力分布系数及弯矩影响线 由图 324 得 d1 号梁跨中截面弯矩计算 由图 325 得 图 325 1 号梁在跨中截面处横向力分布系数及弯矩影响线 Ⅲ a2 号梁支点截面剪力计算 图 326 2 号梁在支点截面处横向力分布系数及剪力影响线 由图 326 得 b2 号梁距离支点 h2 剪力弯矩计算 图 327 2 号梁在 h2 截面处横向力分布系数及剪力影响线 由图 327 得 c2 号梁变化点截面处剪力计算 由图 328 得 图 328 2 号梁在变化点截面处横向力分布系数及剪力影响线 d2 号梁四分点截面处剪力计算 图 329 2 号梁在四分点截面处横向力分布系数及剪 力影响线 由图 329 得 e2 号梁跨中截面处剪力计算 由图 330 得 图 330 2 号梁在跨中截面处横向力分布系数及剪力影响线 Ⅳ a2 号梁距离支点 h2 截面处弯矩计算 图 331 2 号梁在 h2 截面处横向力分布系数及弯矩影响线 由图 331 得 b2 号梁变化点截面弯矩计算由图 332 得 图 332 2 号梁在变化点截面处横向力分布系数及弯矩影响线 c2 号梁四分点截面弯矩计算 图 333 2 号梁在四分截面处横向力分布系数及弯矩影响线 由图 333 得 d2 号梁跨中弯矩计算 图 334 2 号梁在跨中截面处横向力分布系数及弯 矩影响线 由图 334 得 Ⅴ a1 号梁支点截面人行道荷载引起的剪力计算 图 335 1 号梁在支点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线 由图 335 得 b1 号梁 h2 截面人行道荷载引起的剪力计算 图 336 1 号梁在 h2 截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线 由图 336 得 c1 号梁变化点截面人行道荷载引起的剪力计算 图 337 1 号梁在变化点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线 由图 337 得 d1 号梁四分点截面人行道荷载引起的剪力计算 图 338 1 号梁在四分点截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响 线 由图 338 得 e1 号梁跨中截面人行道荷载引起的剪力计算 图 339 1 号梁在跨中截面处人行道荷载横向力分布系数及剪力影响线 由图 339 得 Ⅵ a1 号梁 h2 截面人行道荷载引起的弯矩计算 图 340 1 号梁在 h2 截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线 由图 340 得 b1 号梁变化点截面人行道荷载引起的弯矩计算 图 341 1 号梁在变化点截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线 由图 341 得 c1 号梁四分点截面人行道荷载引起的弯矩计算 图 342 1 号梁在四分点截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线 由 图 342 得 d1 号梁跨中截面人行道荷载引起的弯矩计算 图 343 1 号梁在跨中截面处人行道荷载横向力分布系数及弯矩影响线 由图 343 得 Ⅶ 2 号梁的人群荷载引起的内力计算方法与 1 号梁一样计算结果为 2 号梁 将以上内力汇 表 312 1 号梁内力汇总 1 号梁 公路 II 级车道荷载 人群荷载 V0 25142KN 3572 KN Vh2 24713 KN 3251 KN V 变 22919 KN 2249 KN VL4 19755 KN 1780 KN VL2 12042 KN 791 KN M0 000 000 Mh2 3419 KNm M 变 97122 KNm 12714 KNm ML4 137828 KNm 17751 KNm ML2 184555 KNm 23048 KNm 表 313 2 号梁内力汇总 人群荷载 V0 33。