T梁—xxx桥计算书

1香河园路桥本桥为单跨20米，预应力T梁桥，17片主梁，桩接盖梁基础一、设计资料1、桥面全宽3.0m+24.0m+3.0m=30.0m2、主梁跨径和全长标准跨径：Lb=20.0m(雉墙前沿之间的距离)计算跨径：L=19.2m(支座中心线之间的距离)主梁全长：L全=19.96m(主梁预制长度)3、设计荷载城—B，人群荷载3.8925kN/m24、材料钢筋：主筋采用HRRB335钢筋，预应力钢绞线1×7面积为15.2mm2，其他用R235钢筋；混凝土：主梁采用C50砼，其他采用C30砼。5、计算方法极限状态法6、环境类别及安全等级本桥施工环境为Ⅱ类环境，安全等级为二级。7、结构尺寸如图1－1所示，全断面17片主梁，设三根横梁。（单位：mm）28、设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）；(2)《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD6－－2004）；(3)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63－2007）；(4)《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77－98）。二、主梁计算3（一）主梁荷载横向分布系数1、跨中荷载弯矩横向分布系数（考虑100mm桥面混凝土铺装对主梁的影响）。(1)主梁抗弯及抗扭惯性矩I和TI由CAD查询得抗弯惯性矩I=14065631.250（cm4）主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩TxI翼板:b1=180（cm）t1=26(cm)303.018026052.01802663.0131052.063.01315511111btbtC04.95859526180303.0331111tbCIT（cm4）马蹄:b2=50(cm)t2=25+20÷2=35(cm)189.05035052.0503563.0131052.063.01315522222btbtC75.4051683550189.0332222tbCIT(cm4)腹板:b3=130-26-35=69(cm)t3=20(cm)2725.06920052.0692063.0131052.063.01315533333btbtC15042020692725.0333333tbCIT(cm4)79.151418315042075.40516804.9585953213TTTiiiTIIItbCI(cm4)(2)求横向抗弯惯性矩：1I（中横梁截面）（单位：mm）4利用CAD计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得:yI=10359133.500(cm4)76.10790960/5.10359133/11lIIy(cm3)(3)求β,γ计算γ值：该桥的计算跨径为：l=1920(cm)b1=180cm50362.0)1920180(79.15141834.045014065631.21)(422212lbGIEIT计算β值：主梁之间桥面板净跨度的一半：1d=80(cm)0016.076.10790192038025.14065631343414314IlId(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标通过计算比较布置三个车道时，为最不利荷载布置，布置如图2－1所示（单位：mm）。（图2-1）（5）各梁横向分布系数计算如下：（三列车）533.08.0095.0114.0128.0147.0161.018.0218.0211车车im3068.08.0091.0107.012.0136.0148.0165.0218.0212车车im2832.08.0086.01.0111.0125.0136.015.0218.0213车车im26.08.0082.0094.0102.0114.0123.0135.0218.0214车车im2364.08.0077.0087.0094.0103.011.012.0218.0215车车im212.08.0072.008.0085.0092.0097.0104.0218.0216车车im1884.08.0068.0073.0076.0081.0084.0089.0218.0217车车im1648.08.0063.0066.0067.007.0072.0074.0218.0218车车im1416.08.0059.0059.0059.0059.0059.0059.0218.0219车车im201.01人m，183.02人m，166.03人m，148.04人m，13.05人m，117.0005.0112.06人m，126.0032.0094.07人m，118.0041.0077.08人m，118.0059.0059.09人m（二）作用效应计算（对1号梁进行计算）1、永久作用效应（1）永久荷载假定桥面铺装构造各部分重力平均分配给主梁承担，计算见表2-1对上部结构各个部分分别计算，并列入下表；钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算表2-1构件名称构件简图尺寸（尺寸单位：mm）构件体积及算式（m3）重度（kN/m3）重力（kN）主梁[0.717×1.58+(0.717+0.523)/2×3.8+0.523×4.6)]×2=11.78926306.56（2）主梁计算按叠合梁进行计算（叠合截面如下图）除叠合截面外的二期荷载计算如下：上部二期荷载总重为：24.505×16+919.752+（88.738+24.7+309.6+5.18）×2=2168.268（kN）单片梁所受到的二期荷载每沿米重为：二期q=2168.268÷17÷19.96=6.4（kN/m）（3）永久作用效应计算横隔梁（边梁-中梁）（0.596×0.25×2+0.693×0.25）×2=0.94252624.505现浇翼板0.6×0.16×19.96=1.9162649.82桥面铺装沥青砼：0.08×24×19.96=38.323C40砼：0.1×30×19.96=59.882426919.7521556.88人行道（单侧）地袱：0.171×19.96=3.413缘石：0.0495×19.96=0.988陶粒砼：0.864×19.96=17.2钢栏杆：0.06626251878.588.73824.7309.65.187通过midas计算，列出永久作用效应表（如表2-2）永久作用效应计算表表2-2项目作用2/1M（kN·m）4/1M（kN·m）4/1Q（kN）0Q（kN）主梁652.22493.10146.06叠合截面330.15246.2068.89二期荷载294.43219.5061.44总恒荷载1276.8958.80276.392、可变作用效应（1）汽车荷载冲击系数简支梁的自振频率为：车道荷载的冲击系数：2016.02.1980208020l车辆荷载的冲击系数：2795.02.19log3032.06686.0log3032.06686.0ll—简支梁的计算跨径（2）城—B，计算弯矩时，车道荷载的均布荷载标准值mkNqM/0.19；计算剪力时，均布荷载标准值mkNqQ/0.25，所加集中荷载P采用130kN。（3）人群荷载2/8925.3207.2205.420205.4mkNpmkNq/51.107.28925.3人通过midas计算，列出可变作用效应表（如表2-3）可变作用效应表表2-3项目作用2/1M（kN·m）4/1M（kN·m）2/1Q（kN）0Q（kN）汽车荷载494.14366.240146.06汽车记冲击系数593.8246.2068.89人群荷载294.43219.5061.4483、主梁作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6~4.1.8条规定，根据可能同时出现的作用效应选择了三种最不利效应组合：短期效应组合、标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见表2-4主梁作用效应组合表2-4序号荷载类别跨中截面四分点截面支点maxMmaxVmaxMmaxVmaxV（kN·m）(kN)（kN·m）(kN)(kN)（1）第一期永久作用（主梁）652.220493.1146.06（2）第二期永久作用（叠合+二期）624.580465.7130.33（3）汽车（城-B）记入冲击系数593.8246.268.89（4）人群作用294.43219.561.44(5)标准组合=（1）+（2）+（3）+（4）2165.031424.5（6）极限组合=[（1）+（2）]×1.2+（3）×1.4+（4）×1.122693.24（7）短期组合=（1）+（2）+（3）÷1.2016×0.7+（4）1917.15（三）预应力钢束的估算及其布置1、根据经验钢束的布置图式如下图：（1）跨中截面及锚固端截面的钢束位置（如下图）（单位：mm）9（2）预应力钢束在竖直平面上的布置形式如下图：半预应力钢束图（四）计算主梁截面几何特性根据已钢束配置的位置计算净截面和换算截面的几何特性计算结果见表4-1跨中翼缘全宽截面面积和惯性矩计算表表4-1截面分块名称分块面积IA（cm2）分块面积重心至上缘距离Iy（cm）分块面积对上缘静矩IS（cm3）全截面重心到上缘距离sy（cm）分块面积的自身惯性矩II（cm4）sIydiy(cm)2iipdAI(cm4)iIIpI(cm4)净截面毛截面52300口管道截面Σ10（四）主梁截面承载力与应力验算预应力混凝土梁从预加力开始到受荷破坏，需经受预加应力、使用荷载作用、裂缝出现和破坏等四个受力阶段，为保证主梁受力可靠并予以控制，应对控制截面进行各个阶段的验算。在以下内容中，先进行持久状态承载能力极限状态承载力验算，在分别验算持久状态抗裂验算和应力验算，最后进行短暂状态构件的截面应力验算。对于抗裂验算，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》根据公路简支标准设计的经验，对于全预应力梁在使用阶段短期效应组合作用下，只要截面不出现拉应力就可满足。1、持久状态承载能力极限状态承载力验算在承载能力极限状态下，对主梁正截面承载力验算。（1）确定混凝土受压区高度根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.3条规定，对于带承缘板的T形截面：当hbffcdppdfAf''成立时，中性轴在翼缘板内，否则在腹板内。左边=)(65.28951000161391302kNAfppd右边=)(8.4684100016012004.24''kNfhbffcd左边右边，即中性轴在翼缘板内。设中性轴到截面上缘距离为x，则：)(9.9812004.24161391302'mmfAfxbfcdppd三、桥台盖梁计算（一）计算上部恒载111、根据表2-1，可得上部恒载总重为：上恒G306.5×17+24.505×16+49.82×16+919.752+1556.88+（88.738+24.7+309.6+5.18）×2=9732.768（kN）则可得单片梁上部恒载作用下单端支反力为：R=)(258.286217768.9732217kNG上恒上部恒载在盖梁上布置形式和作用如下图：（单位：mm）盖梁单元划分截面编号图恒荷载计算列入下表得：表3-1截面号剪力-z(kN)弯矩-y(kN·m)6-447.51-697.6411-61.1567.0116-575.92-334.622196.69235.826-529.49-445.9431143.13237.