一.选择结构尺寸-------------------------------2
二.主梁翼缘板计算-----------------------------3
三.活载横向分布系数的计算---------------------4
四.主梁内力计算-------------------------------6
五.横隔梁内力计算-----------------------------10
六.挠度计算-----------------------------------11
七.支座设计-----------------------------------12
一.选择结构尺寸
1.桥梁的跨径及桥宽
主梁全长:19.96m(标准跨径为30m)
计算跨径:19.5m
桥宽:9+21.0m人行道
2.主梁尺寸的确定(梁肋)
主梁间距1.8m~2.5m ,取1.7m 六根主梁
高跨比1/14~1/25 梁高取h=1.5m
3.横隔梁尺寸的确定
中横隔梁的高度可作成主梁高的3/4左右, 取1.1m
横隔梁的肋宽通常取15~18cm,上宽下窄,上取16cm,下取15cm
4.主梁肋板尺寸
翼板厚度根部不小于梁高1/10,取8cm;边缘厚度不小于10cm,取14cm
腹板厚度b=15cm
纵断面图 (单位:cm)
T梁横断面 (单位:cm)
二.主梁翼缘板计算
1.恒载及内力
桥面铺装为2cm厚的沥青表面处治(容重23kN/m3)和平均厚9cm的混凝土垫层(容重24 kN/m3),T板材料容重25 kN/m3
1 每延米板上的恒载:
沥青表面处治: =0.0321.023=0.69 kN/m
防水混凝土面层: = kN/m
T梁翼板自重: 3= kN/m
合计: kN/m
2每延米板条的恒载内力
弯矩
剪力kN
2.公路Ⅰ级汽车荷载产生的内力
将加重车后轮作用于铰缝轴线上,后轴作用力kN,着地长度着地宽度,则板上荷载压力面的边长为:
,
荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度
双轮时
冲击系数
作用于每米宽板条上的弯矩为:
kN
3.荷载组合
kN
三.活载横向分布系数的计算
1.杠杆原理法计算
1#梁,2#梁,3#梁支点位置的汽车、人群荷载横向分布系数,并列表表示,如下图所示,相应于荷载位置的影响线
杠杆原理法计算横向分布系数 (单位:cm)
1#梁 汽车
人群
2#梁 汽车
人群
3#梁 汽车
人群
表 荷载位于支点的横向分布系数
| 1# | 2# | 3# | |
| moq | 0.425 | 0.47 | 0.59 |
| mor | 1.44 | 0 | 0 |
2.偏心压力法
1#梁影响线竖标值
由和计算横向影响线的零点位置
解得x=6.23m
2#梁影响线竖标值
3#梁影响线竖标值
5
表 荷载位于跨中的横向分布系数
| 分布系数 梁号 | ||
| 1# | 0.49 | 0.58 |
| 2# | 0.65 | 0.41 |
| 3# | 0.51 | 0.25 |
1.恒载内力计算
(1)恒载集度
主梁
kN/m
横隔梁对于边主梁
kN/m
对于中主梁
kN/m
桥面铺装层
kN/m
栏杆和人行道
kN/m
作用于边主梁的全部恒载强度为:
kN/m
作用于中主梁的全部恒载强度为:
kN/m
(2)恒载内力
计算边主梁的弯矩和剪力
表 恒载内力
内力
| 截面 | 1号梁 | 2号梁(3号梁) | ||
| x=0 | Q=181.35kN | M=0 | Q=184.28 kN | M=0 |
| x=L/4 | Q=88.04 kN | M=3.8kN·m | Q=92.14 kN | M=6.81kN·m |
| X=L/2 | Q=0 | M=858.4kN·m | Q=0 | M=8.34 kN·m |
取=1 (双车道不折减) 取冲击系数(1+u)=1.3
公路Ⅰ级 qk=10.5kN/m ,人群荷载3.5kN/m2
计算弯矩效应:
计算剪力效应:
一号梁
(1)处弯矩:
===47.53㎡
()
=
(2)处弯矩:
()
=
(3)跨中剪力:
()
=
(4)支点处剪力:
支点剪力计算图示(单位:cm)
(4)支点处剪力:横向分布系数变化区段的长度:a=4.9m
m变化区和在重心处的内力影响线坐标为:
公路Ⅰ级 1号梁支点最大剪力为:
=?
计算人群荷载最大剪力:
二号梁与三号梁计算方法同上,略。
表 一号梁,二号梁,三号梁活载内力
| 梁号 | 荷载 | M(kN·m) | V(kN) | ||
| 跨中 | 1/4 | 跨中 | 支点 | ||
| 1 | 汽车 | 1056.98 | 792.74 | 107.27 | 252.57 |
| 人群 | 96.49 | 72.37 | 4.97 | 26.55 | |
| 2 | 汽车 | 1402.12 | 1051.6 | 142.29 | 290.39 |
| 人群 | 68.21 | 51.16 | 3.52 | 10.77 | |
| 3 | 汽车 | 1100.13 | 825.1 | 111.65 | 333.19 |
| 人群 | 41.59 | 28.52 | 2.14 | 6.57 | |
1号梁
2号梁和3号梁方法同上计算结果如下表
1号梁2号梁和3号梁内力组合计算结果
| 梁号 | 1.2恒+1.4活+0.8×1.4人 | |
| 1#梁 | M | 2617.92 KN·m |
| M | 1963.45 KN·m | |
| M | 0 | |
| Q | 155.74 KN | |
| Q | 588.95 KN | |
| 2#梁 | M | 3117.37 KN·m |
| M | 2305.71 KN·m | |
| M | 0 | |
| Q | 203.15 KN | |
| Q | 639.74 KN | |
| 3#梁 | M | 1278.78 KN·m |
| M | 1963.25KN·m | |
| M | 0 | |
| Q | 158.71 KN | |
| Q | 694.96 KN |
1.绘制中横隔梁的内力影响线
1号梁影响线竖标值
2号梁影响线竖标值
3号梁影响线竖标值
(1)对于2号梁和3号梁之间的截面弯矩M2_3影响线计算如下
P=1作用在1号梁上:
P=1作用在6号梁上:
P=1作用在3号梁上:
(2)对于Q1R影响线: η1iQR =η1i
(3)对于Q2R影响线: η21QL=η1i-1
2.确定横隔梁的计算荷载
3.内力计算 1+μ=1.3公路Ⅰ级
鉴于横隔梁的恒载内力很小,计算中可忽略不计
荷载组合:
图 跨中横隔梁的受载图示(单位:cm)
六.支座设计
1.采用等厚度的板式橡胶支座
①恒载
汽车+人群
2
2.①选
②t=0.5㎝则取
③验算承压强度
3.确定支座厚度
①主梁的计算温差△t=36℃,温度由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为
②对于19.5m桥跨可布置一列车队,一个设计车道上公路Ⅰ级车道
荷载总重为:
其制动力标准值为:
一辆加重车总重为30t制动力为,五根梁共10个支座,每一个支座水平力
③橡胶层总厚度
选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座,上下层橡胶片厚0.25cm,中间层厚0.60cm薄板厚0.2cm,则∑t=
支座总厚度
4.验算支座偏移情况
5.验算支座的抗滑稳定性
计算温度变化引起的水平力:
验算滑动稳定性:
1.4
故支座不会发生相对滑动。下载本文