T梁xxx河桥.docx
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T梁xxx河桥
马刨泉河桥
一、设计资料
马刨泉桥为单跨19米简支T梁桥,柱接盖梁扩大基础
1.桥面全宽
0.4m+5.0m+0.4m
2.主梁跨径和全长
标准跨径:
Lk=19.0m
计算跨径:
L=18.2m
主梁全长:
L全=18.96m
3.设计荷载
公路—Ⅱ级
4.材料
预应力钢绞线采用1×7钢绞线,直径15.2mm
非预应力钢筋采用HRB335,R235;
主梁为预应力砼T型梁,混凝土采用C50砼。
桥面铺装采用C40现浇砼桥面,沥青混凝土
栏杆及地袱采用C30混凝土
5.本桥采用极限状态法设计
6.本桥施工环境为Ⅱ类环境,安全等级为二级
二、构造形式及尺寸选定
如下图所示,全断面四片主梁,设三根横梁。
(横断面)
(主梁半立面)
(主梁跨中截面)(主梁支点截面)
主梁截面说明:
主梁计算横向分布系数时考虑100mm现浇桥面板和现浇翼缘板的影响,考虑以上两方面的影响后,截面特性计算采用上图两截面形式进行计算。
主梁横向分配系数计算
一、跨中荷载弯矩横向分配系数
主梁的抗弯及抗扭惯性
和
=9581481.574(cm4)
=
主梁跨中竖向截面抗扭惯性矩
1.翼板b1=120cmt1=16+6×2/3=20.000(cm)
C1=(1-0.63*(T1/B1)+0.052*(T1/B1)^5)/3=0.303
It1=C1×B1×T1^3=0.303×120×17.500^3=194680.032(cm^4)
2.马蹄B2=55cmT2=35.000cm
C2=(1-0.63X(T2/B2)+0.052*(T2/B2)^5)/3=0.202
It2=C2×B2×T2^3=0.202×55×35.000^3=475175.973(cm^4)
3.腹板B3=67.500cmT3=20.000cm
C3=(1-0.63*(T3/B3)+0.052*(T3/B3)^5)/3=0.271
It3=C3×B3×T3^3=0.271×67.500×20.000^3=146421.375(cm^4)
It=∑Ci×Bi×Ti^3=It1+It2+It2=194680.032+475175.973+146421.375=816277.380cm^4
二、求横向抗弯惯性矩:
I1
利用CAD计算图形特性来计算抗弯惯性矩可得Iy=7749764.706(cm^3)
I1=Iy÷L=7749764.706÷910=8516.225cm^4
三、求β,γ
1.计算γ值:
该桥的计算跨径为:
L=1820cmb1=120cm
γ=(π^2×E×I)/(4×G×It)×(b1/l)=(π^2×0.425×9581481.574)/(4×816277.380)×(120/1820)^2=0.0535
2.计算β值:
主梁之间桥面板净跨度的一半:
d1=50(cm)
β=(π^4×I×d1^3)/(3×l^4×I1)=(π^4×7749764.706×50^3)/(3×1820^4×8516.225)=0.000416
1号梁分配系数,mc=1/2
=0.298
2号梁分配系数,mc=1/2
=0.266
马刨泉桥上部荷载计算
一、上部恒载
1、二期荷载
<1>地袱q1=0.182×26=4.73kN/m
<2>栏杆q2=0.063×0.12×6×25+0.018×25=1.58kN/m
<3>桥面砼铺装q3=0.6×26=15.6kN/m
<4>沥青砼铺装层q4=0.4×24=9.6kN/m
<5>单片梁所受到的二期荷载
q=(4.73×2+1.58×2+15.6+9.6)/4=9.46kN/m
2、预制T梁
S1:
主梁跨中截面面积S2:
主梁支点截面面积S3:
端部加厚面积
<1>V1=S1·L1+(S1+S2)×L’+S2·L2+S3·L3·4
=0.523×8.2+(0.523+0.717)×3.8+0.717×3.16=11.27(m3)
<2>横向联系梁
①边梁V2=0.32×0.25×2+0.416×0.25×1=0.26(m3)
②中梁V3=0.32×0.25×2×2+0.416×0.25×2=0.528(m3)
<3>预制T梁重
①边梁重G1=(V1+V2)×26=(11.386+0.264)×26=302.9kN
②中梁重G2=(V1+V3)×26=(11.386+0.528)×26=309.764kN
3、现浇部分横向联系
<1>横向联系梁V4=0.25×0.92×0.25×3=0.1725(m3)
<2>桥面V5=0.25×0.16×19=0.76(m3)
<3>现浇部分全桥共重G3=(V4×3+V5×3)×26=72.735kN
4、上部恒载共重(全桥)
GI=4×q×19+G1×2+G2×2+G3=4×9.46×19+302.9×2+309.764×2+72.735=2017(kN)
二、上部移动荷载工况
1、车辆荷载
<1>单车道公路Ⅱ级荷载
Pk=[180+180/45(18.2-5)]×0.75=174.6(kN)
qk=10.5×0.75=7.875(kN/m)
<2>车辆作用时梁上端部支反力
R=qk×19/2+Pk×1.2=7.875×19/2+174.6×1.2=284.333(kN)
三、主梁受到的恒载支点反力
R1=9.46×19/2+G1+G3/3/2=9.46×19/2+302.9/2+72.735/3/2=253.4
R2=9.46×19/2+G2+G3/3/2=9.46×19/2+309.764/2+72.735/3/2=256.87
R3=9.46×19/2+G2+G3/3/2=9.46×19/2+309.764/2+72.735/3/2=256.87
R4=9.46×19/2+G1+G3/3/2=9.46×19/2+302.9/2+72.735/3/2=253.4
R1、R4为边梁受到的支点恒载反力
R2、R3为中梁受到的支点恒载反力
马刨泉桥冲击系数计算
一、主梁跨中截面资料信息
主梁截面信息参见构造形式,材料选用。
E=3.45x104mpa=3.45x1010N/m2
Ic=0.028m2mc=1332.8(kg)L=18.2m
=
=4.04
μ=0.1767ln(4.04)-0.0157=0.231
λ=1+μ=1+0.231=1.231
马刨泉桥盖梁计算
盖梁长为5.8米,下接双柱间距我3米。
一、荷载
1.恒载
1四根梁的支反力(盖梁截面)
R1=253.4kNR2=256.87kNR3=256.87kNR4=253.4kN
(上部恒载作用在盖梁上的荷载布置图)
2盖梁和雉墙重
R为抗震挡块自重,q1为雉墙盖梁自重,q2为牛腿自重
q1=32.268kN/mq2=2.444kN/mR=3.757kN
2、可变荷载
①支点弯矩最大布载
R1=125kNR2=170.85Kn
3跨中最大弯矩布载(对称布载)
R1=0.5×0.1207×284.33=17.16kNR4=17.16kN
R2=0.5×0.8793×284.33=125kNR3=125kN
二、盖梁内力计算
1、恒载内力
①上部恒载
MA=253.4×0.675=171(kN·m)
MC=-(253.4×2.175+256.87×0.725)+(253.4+256.87)×1.5=28kN
②盖梁自重
MA=3.757×1.1875+32.268×1.4×0.7=36.1kN·m
MC=0.75×3×0.5×(32.268+2.444)-2×(0.594×3.757+0.7×1.4×0.5×32.268)=2.97kN·m
③盖梁受到的总恒荷载
MA=171+36.1=207.1(kN·m)MC=28+2.97=30.97(kN·m)
2、可变荷载
①支点弯矩最大值
MA=125×0.675=84.375(kN·m)
②跨中最大弯矩值
MC=142.16×1.5+17.1×2.175-125×0.725=85.3(kN·m)
3、盖梁总支点反力最大值(组合设计值)
MAd=207.1×1.2+84.375×1.231×1.4=394(kN·m)
MCd=30.97×1.2+85.3×1.231×1.4=184.2(kN·m)
三、截面配筋计算
1、盖梁构造和材料信息
H=800mmas=55mmh0=745mmfcd=13.8mpafsd=280mpab=1100mm
Md≤fcd·b·x(h0-x/2)
2、支点Md=394(kN·m)
394×106=13.8×1100x(745-0.5x)→x=35.7mm
As=fcd·b·x/fsd=13.8×1100×35.7/280=1935.5mm2
实际配筋为11根HRR335直径为20(As=3456.2mm2)
马刨泉桥盖梁裂缝宽度计算
一、盖梁的截面尺寸为高H=800mm宽B=1100mm钢筋中心到底面的距离为55mm
盖梁支承中心间距为3000mm,支承柱(桩)的直径为1000mm
选用二级钢筋HRB335,钢筋抗拉强度设计值为280mpa,弹性模量为Es=2.0x10^5mpa
二、配筋情况:
配置11根直径为20mmHRB335的二级钢筋。
计算裂缝宽度界面处正常使用荷载组合效应
短期荷载效应组合:
266.16kN
长期荷载效应组合:
240.85kN
-----------------------------------------------------------
短期效应组合引起的开裂界面纵向受拉钢筋应力计算
σss=Ms/(0.87Asho)=118.8mpa
-----------------------------------------------------------
确定C1,C2,C3系数,
因为实际配筋采用的是螺纹钢筋,则C1=1.0
C2=1+(0.5xNl/Ns)=1.45
C3=(0.4*t/h+1)/3=0.755其中t为L与Ln较小者
-----------------------------------------------------------
因为所采用的钢筋为HRB335,弹性模量E=2.0x10^5mpa
配筋率的计算P=As/(BxHo)=.006
-----------------------------------------------------------
三、裂缝宽度计算如下:
Wfk=C1xC2xC3x(σss/Es)x((30+d)/(0.28+10p))=.096mm
计算裂缝宽度为0.096mm<0.2mm
计算结果满足规范要求
马刨泉桥基底应力计算
一、下部恒载
1、桥台盖梁(包括雉墙)
V6=8.1(m3)G4=8.1×26=210.6(kN)
2、桥台柱(单根柱)
V7=π/4×12×4.1=3.22(m3)G5=V7×26=3.22×26=83.72(kN)
3、扩大基础
V8=4×7.5×1+6.5×2.4×1=45.6(m3)
G6=V8×25=45.6×25=1140(kN)
4、基础土压力
V9=22.291×7.5-3.22×2-6.5×2.4×1-0.154×5.8-1.956×(7.5-5.8)=139.36(m3)
G7=V9×18=139.36×18=2508.5(kN)
5、下部总重力
GⅡ=G4+G5×2+G6+G7=210.6+83.72×2+1140+2508.5=4026.5
二、扩大基础基底应力
1、基础总反力
F=GI/2+GⅡ+R=2017/2+4026.5+284.333=5319.333kN
2、基底应力
σ=F/S=5319.333/(7.5×4)=177.3(kN/m2)
满足地质条件承载的应力要求。
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