30米预应力砼T梁梁桥设计

g1?(181.34?122.43?71.48?18.39)14.98?26.27(kNm)

(2)二期永久作用 ①现浇T梁翼板集度

g(5)?0.15?0.8?25?3.00(kNm)

②边梁现浇部分横隔梁

一片中横隔梁(现浇部分)体积:

0.17?0.40?1.9?0.1292(m3)

一片端横隔梁(现浇部分)体积:

0.25?0.4?2.15?0.215(m3)

故:

g(6)?(4?0.1292?2?0.215)?2529.96?0.79(kNm)③铺装

由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3.6.4知道桥面铺装面层的厚度不宜小于8cm;由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 3.6.3知道二级公路桥涵的沥青铺装层的厚度不小于5cm。 10cm混凝土铺装:

0.10?10.5?25?26.25(kNm)

9cm沥青铺装:

0.09?10.5?23?21.735(kNm)

若将桥面铺装均摊给六片主梁,则:

g(7)?(26.25?21.735)6?7.998(kNm)

④护栏、栏杆

两侧人行栏、防撞栏的重力的作用力分别为1.52kN/m和。4.99kN/m。 若将两侧防护栏均摊给六片主梁,则:

g(8)?2??1.52?4.99?6?2.17(kN/m)⑤边梁二期永久作用集度:

g2?3.00?0.79?7.998?2.17?13.958(kN/m)

⑵.永久作用效应

设x为计算截面离左支座的距离,如图3.1所示,并令α=x/l。

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主梁弯矩和剪力的计算公式分别为:

M??

Q?1?(1??)gl2 2

1?(1?2?)gl2

图3-3永久作用效应计算图

表3-2永久作用效应计算表

作用效应 跨中 α=0.5 2759.53 0.00 1467.33 0.00 4226.86 0.00 四分点 α=0.25 2069.65 190.31 1100.50 101.20 3170.15 291.51 支点α=0.0 弯矩(KN2m) 一期 剪力(KN) 弯矩(KN2m) 二期 剪力(KN) 弯矩(KN2m) ∑ 剪力(KN) 0.00 380.62 0.00 202.39 0.00 583.01

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3.2可变作用效应计算

在此设计中,运用修正刚性横梁法,即偏心压力法。

3.2.1冲击系数和车道折减系数

按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此要先计算结构的基频。因此简支梁桥的基频可采用下列公式估算:

f??2l2EIc3.14?mc2?2923.45?1010?0.6540?5.68(Hz)2439.81

G0.95738?25?103mc???2439.81(kg/m)g9.81其中:

根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为:

??0.1767lnf?0.0157?0.291

按《通用规范公路桥梁设计规范》(JTG D60-2004)4.3.1条,当两个以上车道时,需进行车道折减,三车道折减22%,四车道折减33%,但折减后结果不能低于两行车队布载的计算结果。该设计由三车道设计,因此计算需要可变作用效应折减为0.78。

3.2.2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,本设计桥跨内设四道横隔梁,外设两道端横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重结构的长宽比为:

L30??2.07?2.0 B14.5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mc。

(2)计算主梁抗扭惯性矩IT

由刘嘉玲主编的《桥梁工程》课本5-54公式可知对于T形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式

IT?计算:

?cbtiii?1m3i

式中:bi,ti——相应为单个矩形截面的宽度和高度; ci——矩形截面抗扭刚度系数;

m——梁截面划分成单个矩形截面的个数。

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对于跨中截面,翼缘板的换算平均厚度:

t1?230?15?0.5?10?100?17.17(cm)230

腹板部分的换算平均厚度:

t2?20(cm)

马蹄部分的换算平均厚度:

t3?25?0.5?15?17.5?2?32.5(cm)2?17.5

图3-4 IT计算图式(尺寸单位mm)

表3-3 IT计算表

分块名称 bi(cm) ti(cm) ti/bi ci IT=cibiti?i?1m3(?10m-34) 翼板① 腹板② 马蹄③ ∑ 280.00 180.23 55.00 17.17 20.00 32.50 0.0715 0.1110 0.5909 0.3333 0.3120 0.2090 4.04909 4.49854 3.94601 12.49364

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(3)按修正的偏心压力法计算横向影响线竖坐标值

在此,运用总结的通用公式计算:假如主梁片数为n,主梁间距为d;

n?ai2?i?1n(n?1)(n?1)26?(6?1)?(6?1)d??2.42?42(m2)1212,任意一片梁(从左到右第K

片)的计算公式:

?11?4(n?1)?6k6k?2(n?1)?1n?n(n?1),n(n?1)

计算所得的ηij值列于表3-4内。

表3-4 ηij 值计算表

梁号 1 2 3 η11 0.5238 0.3810 0.2381 η12 0.3910 0.2955 0.20 η13 0.2000 0.2000 0.2000 η14 0.0090 0.1045 0.2000 η15 0.0734 0.0226 0.1184 η16 -0.1905 -0.0476 0.0952

(4)计算荷载横向分布系数

1、2、3号梁的横向影响线和最不利布载图式如图3-5所示。

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