13m装配式钢筋混凝土简支T型梁桥课程设计

理工大学技术工程学院课程设计13M装配式钢筋混凝土简支T型梁桥专业：道路与桥梁课程：桥梁工程_ 07300305学生：高腾指导喜梅、云帅完成期限： 2010-11-222010-12-装配式钢筋混凝土简支型梁桥计算题目：装配式钢筋混凝土简支T梁桥计算一、基本设计资料1跨度和桥面宽度1标准跨径：13m墩中心距。2计算跨径：12.6m。3主梁全长：12.96m。4桥面宽度桥面净空：净-9+20.75m2技术标准设计荷载：公路II级,人行道和栏杆自重线密度按照单侧6kN/m计算,人群荷载为3kN/。环境标准：I类环境。设计安全等级：二级。3主要材料1混凝土：混凝土简支T形梁及横梁采用C50混凝土；桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为厚0.060.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按23kN/计,混凝土重度按25kN/计。2刚材：采用R235钢筋、HRB335钢筋。4构造形式及截面尺寸如图8-1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.4m,宽1.8m；桥上横坡为双向2,坡度由C30混凝土桥面铺装控制；设有五根横梁。2j20220五设计依据1公路桥涵设计通用规JTG D60-2004,简称桥规2公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTG 62-2004,简称公预规3公路工程技术标准JTG B01-2003六参考资料1结构设计原理：叶见曙,人民交通2桥梁工程：玲森,人民交通3公路桥梁设计手册梁桥上、下册人民交通4桥梁计算示例丛书混凝土简支梁板桥第三版易建国主编。人民交通；5钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁结构设计闫志刚主编,机械工业。二、 主梁的计算1、 主梁的荷载横向分布系数1跨中荷载横向分布系数按G-M法承重机构的宽跨比为：B/L=12/12.6=0.951主梁的抗弯及抗扭惯矩Ix和ITX 1求主梁截面的重心位置 翼缘板厚按平均厚度计算,其平均板厚度为：h1=1/2=13cm则 =24.19cm2抗弯惯性矩Ix为：对于T形梁截面,抗扭惯性矩可近似按下式计算T形抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即： ITX=式中：Ci 为矩形截面抗扭刚度系数查附表1；附表-1 bi、ti 为相应各矩形的宽度与厚度。t/b10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.1c0.1410.1550.1710.0.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3查表可知 b1/t1=0.11/1.60=0.069,c1=1/3 t2/b2=0.18/=0.151,c2=0.301故 ITX=1.60.113/3+0.3011.190.183 =0.7110-3=2.8010-3m4单位抗弯及抗扭惯矩： JX=Ix/b=6.62810-2/160=4.14210-4m4/cm JTX=ITx/b=2.28010-3/160=3.1510-5m4/cm分块名称b1/t1ti/CMti/CMCiITx翼缘板220130.060.33330.001610972腹板87180.210.29110.001476984-0.003087872计算抗扭修正系数：计算得=0.993按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值式中,n=5,=48.4m2表示单位荷载p=1作用于J号梁轴上时,i号梁轴上所受的作用。计算所有的。梁号10.6000.4000.2000.000-0.20020.4000.3000.2000.1000.00030.2000.2000.2000.2000.2004计算荷载横向分布系数：绘制横向分布影响线图见图,然后求横向分布系数。根据最不利荷载位置分别进行布载。布载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m,人群荷载取为3kN/,栏杆及人行道板每延米重取为6.0kN/m,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。各梁的横向分布系数：汽车荷载：=0.564+0.4+0.282+0.118=0.682=0.382+0.3+0.241+0.159=0.514=0.2+0.2+0.2+0.2=0.4人群荷载：=0.6414,=0.4329.,=0.4人行道板：=0.6449-0.2449=0.4=0.4327-0.0347=0.4=0.42梁端剪力横向分布系数计算图式见图4。汽车荷载：=0.818=0.409,=1.00=0.50=0.591+0.581=0.591人群荷载：=1.3295, =-0.3295, =02、力计算1恒载力1恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担钢筋混凝土T形梁的恒载计算表 3构件名构件简图及尺寸cm单元构件体积及算式容重每延米重量主梁1011121181008182202510.48横隔梁161008080251.0.55桥面铺装39.5220沥青混凝土：0.03 2.200.231.518混凝土垫层取平均厚9.5cm: 0.0952.20=0.209265.434杠杆及人行道6人行道部分人行道板横向分布系数分摊至各梁的板重为：人行道重力按人行道板横向分布系数分配至各梁的板重为：由于横向分布系数均相同,=0.4,则=0.46kN/m。各梁的永久荷载汇总结果。各梁的永久荷载值单位：kN/m表 4梁号主梁横梁栏杆及人行道铺装层合计1524310.4810.4810.480.551.1.262.42.42.46.9526.9526.95220.38220.90720.9072永久作用效应计算影响线面积计算表表 5项目计算图式影响线面积0M1/2M1/4v1/2V0永久作用效应计算表表 6梁号M1/2M1/4Q0q0q0q0q0q0q01520.38219.845404.4820.38214.884303.36720.386.3128.412420.90719.845414.9020.90714.884311.1820.9076.3131.714320.90719.845414.9020.90714.884311.1820.9076.3131.7142.可变作用效应1公路级荷载冲击系数式中结构的计算跨径m E 结构材料的弹性模量_结构跨中截面的截面惯矩 mc 结构跨中处的单位长度质量 G 结构跨中处延米结构重力N/m g 重力加速度,g=9.81已知22公路-级均布荷载、集中荷载及其影响线面积计算见表8-7：公路-级车道荷载按照公路-级车道荷载的0.75倍采用,均布荷载标准值和集中荷载标准值为=10.50.75kN/m=7.875kN/m计算弯矩时,计算剪力时,=178.51.2kN=214.2kN按最不利方式布载可计算车道荷载影响线面积,计算过程见表8-5。其中的影响线面积取半跨布载方式为最不利,公路-级车道最大影响线纵标及影响线面积0表p单位kN/m2表表7 公路-级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置7.875157.819.8457.875157.814.884支点处7.875.366.37.875.361.575可变作用人群每延米人群荷载每延米P人：P人=30.75=3kN/m可变作用弯矩效应见表弯矩计算公式如下：活载弯矩计算公路级荷载产生的弯矩kNM表 8梁号力m11+2Pkqk纵标力值 + 1M1/2M1/40.6820.6821.38757.875157.819.84514.884618.25463.762M1/2M1/40.5140.51419.84514.884465.95349.523M1/2M1/40.4090.40919.84514.884326.61272.00人群产生的弯矩单位：kNm表 9梁号力m1P0力值1231M1/2M1/40.64140.64147319.84514.88440.30530.2292M1/2M1/40.43290.432919.84514.88426.13619.6023M1/2M1/40.20.219.84514.88411.9078.930永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数为；永久荷载作用分项系数：汽车荷载作用分项系数：人群荷载作用分项系数：基本组合公式为式中 r桥梁结构重要性系数,本例取为1.0； 在作用效应组合中除汽车荷载效应含冲击力、离心力的其他可变作用效应的组合系数,人群荷载的组合系数取为0.8。弯矩基本组合计算表单位：kNm表10梁号力永久荷载人群荷载汽车荷载弯矩基本组合值1M1/2404.4840.305618.251396.0676M1/4303.36730.229463.761047.48232M1/2414.8026.136465.951179.4823M1/4311.1819.602349.52884.6983M1/2414.9011.907326.61844.006M1/4311.188.930272.00826.45364可变作用的剪力效应计算：在可变作用剪力效应计算时,应计如横向分布系数沿桥跨方向变化的影响。通常按如下方法处理,先按跨中的由等代荷载计算跨中剪力效应；再用支点剪力荷载横向分布系数并考虑支点至l/4为直线变化来计算支点剪力效应。1跨中截面剪力V1/2的计算:公路-级荷载产生的跨中剪力Q1/2单位：kN表 11梁号力m1Pkqk纵标01+7力值：1735+46123V1/2V1/2V1/20.6820.5140.409.367.8757.8757.8751/21/21/21.5751.3875101.3376.36959.431人群荷载产生的跨中剪力单位：kN表 11梁号力1P0力值1231V1/20.641431.5754.95162V1/20.43293.21083V1/20.21.46282支点处截面剪力Vo的计算支点剪力效应横向分布系数的取值为： 支点处为按杠杆原理法求的。 l/43l/4段为跨中荷载的横向分布系数。 支点到l/4及3l/4到另一支点段和之间按照直线规律变化,如图8-5、图8-6所示。梁端剪力效应计算：汽车荷载作用及横向分布系数取值如图8-5所示,计算结果及过程如下。1号梁：2号梁：3号梁：人群荷载作用及横向分布系数沿桥跨方向取值见图8-6,计算结果及过程如下：1号梁：2号梁：3号梁：剪力效应基本组合见表13基本组合公式为公路级作用下如图表8-13梁号力永久荷载人群汽车由标准荷载乘以冲击系数基本组合值1V128.4116.15135.54361.94V04.9516101.33147.412V131.7146.05161.63391.12V03.210876.3690110.523V131.7145.67185.51424.12V01.462859.431184.84图8持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算1配置主梁受力钢筋由弯矩基本组合计算表可以看出,1号梁Md值最大,考虑到设计施工方便,并留下一定的安全储备,故按1号梁计算弯矩进行配筋。设钢筋净保护层为3cm,钢筋重心至底边距离为a=14cm,则主梁有效高度为h0=h-a=100-14cm=86cm。已知1号梁跨中弯矩Md=1396.0676KNm,下面判别主梁为第一类T形截面或第二类T行截面：若满足r0Mdfcd,则受压区全部位于翼缘,为第一类T形截面,否则位于腹板,为第二类T形截面。式中,ro为桥跨结构重要性系数,取为1.0；fcd为混凝土轴心抗压强度设计值,本例为C40混凝土,做fcd=22.4MPa；b1为T形截面受压区翼缘有效宽度,去下列三者中的最小值计算跨径的1/3：l/3=1950cm/3=650cm计算跨径的1/3：l/3=1260/3=650相邻两梁的平均间距：d=220cmbfb+2bh+12hf=18+218+1213cm=210cm此处,b为梁腹板宽度,其值为101cm,为承托长度,其值为101cm,hf为受压区翼缘悬出板的平均厚度,其值为13cm。由于hh/bh=6/101=1/16.81/3,故bh=3hh=18cm,hh为承托根部厚度,其值为6cm。所以取bf=101cm。判别式左端为 r0Md=1.01396.0676KNm=1396.07KNm判别式右端为 =22.4103 1010.130.86-0.13/2=2338.191KN/m 因此,受压区位于翼缘,属于第一类T形截面。应按宽度为bf的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。设混凝土截面受压区高度为x,则利用下式计算：0Md=cd即 1.01396.07=22.41031.01x0.86-x/2整理的 x2=1.72x-0.12解得x=0.0.13m根据式：则选用4根直径为36mm和6根直径为25mm的HRB335钢筋,则=40.69+29.44=70.13cm260.6cm2钢筋布置如图所示。钢筋重心位置as为： h0=h-as=cm=83.41cm查表可知,b=0.56,故x=0.075mbh0=0.560.8341m=0.47m则截面受压区高度符合规要求。配筋率为=As=70.1310010183.41=0.8340.2故配筋率满足规要求。2持久状况截面承载能力极限状态计算按截面实际配筋面积计算截面受压区高度x为 x=fsdASfcd=28070.1322.41018.679截面抗弯极限状态承载力为 Md=fcd x22.41031.80.08679kNm4132 kNm1396.07 kNm抗弯承载力满足要求。3斜截面抗剪承载力计算由表13可知,支点剪力以3号梁为最大,考虑安全因素,一律采用3号梁剪力值进行剪力计算。跨中剪力效应以1号梁为最大,一律以1号梁剪力值进行计算。 Vdo424.12 kN Vd12147.41 kN假定最下排2根钢筋没有弯起而通过支点,则有：A=4.8cm,h0=h-a=cm=95.2cm根据式0.5110-3=0.5110-3220952kN=755.29kN0Vd=1.0424.12kN故端部抗剪截面尺寸满足要求。若满足条件0Vd0.510-3ftdbh0,可不需要进行斜截面抗剪强度计算。仅按构造要求设置钢筋。而0Vd=1.0424.12kN0.510-32ftdbh0=0.510-31.01.83220952kN=191.64kN因此0Vd0.510-32ftdbh0,应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。斜截面配筋的计算图式1最大剪力取用距支座中心h2梁高的一半处截面的数值,其中混凝土与箍筋共同承担的剪力Vcs不小于60Vd,弯起钢筋按45弯起承担的剪力Vsb不大于40Vd。2计算第一排从支座向跨中计算弯起钢筋时,取用距支座中心h2出由弯起钢筋承担的那部分剪力值。3计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋下面弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。弯起钢筋配置及计算图式如图8-8所示由插可得,距支座中心h2处的剪力效应Vd为Vd=kN=402.159Kn图弯起钢筋配置及计算图式尺寸单位：cm则Vcs=0.6 Vd=0.6402.159kN=241.3kN Vsb=0.4 Vd=0.4402.159kN=160.864kN相应各排弯起钢筋的位置及承担的剪力值见表8-14。斜筋排次弯起点距支座中心距离m承担的剪力值VsbikN斜筋排次弯起点距支座中心距离m承担的剪力值VsbikN10.813160.86442.788450.5821.545.49453.305146.6532.201795.552各排弯起钢筋的计算。根据式6-19,与斜面相交的弯起钢筋的抗剪承载能力按下式计算：Vsb=0.7510-3sdAsbsins式中sd弯起钢筋的抗拉设计强度MPa Asb在一个弯起的钢筋平面弯起钢筋的总面积mm2s弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。sd=280MPa,s=45,故相应与各排弯起钢筋的面积按下列计算计算得每排弯起钢筋的面积见表15表15 每排弯起钢筋面积计算表弯起排次每排弯起钢筋计算面积Asb2弯起钢筋数目每排弯起钢筋实际面积A11082.74892362035.82851.4101225981.836431312225981.84340.4456225981.85313.9934216402.1在靠近跨中时,增设216的辅助斜钢筋,=402.1mm2。3主筋弯起后持久状况承载能力极限状态正截面承载力验算：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时,由于钢筋根数不同,则钢筋的重心位置也不同,有效高度h0的值也因此不同。为了简化计算,可用同一数值,影响不会很大。 236钢筋的抵抗弯矩M1为 M1=2fsAS1h0=228010310.1791040.8341kNm =676.5Knm225钢筋的抵抗弯矩M2为 M2=2fsAS1h0=22801034.9091040.8341kNm =218.99 kNm跨中截面的钢筋抵抗弯矩为=28010370.131040.8341kN =1564.237 kN全梁抗弯承载力校核见图9。图9 全梁抗弯承载力验算图式尺寸单位:cm第一排钢筋弯起处在截面承载力为= kN=230.767 kN第二排钢筋弯起处在截面承载力为= kN=907.267 kN第三排钢筋弯起处在截面承载力为= kN=1126.257 kN第四排钢筋弯起处在截面承载力为= kN=1345.247 kN第五排钢筋弯起处在截面承载力为=1564.237Kn4.箍筋设计根据公式6-23,箍筋间距的计算公式为 SV=式中1异号弯矩影响系数,取1=1.0；3受压翼缘的影响系数,取3=1.1； P斜截面纵向受拉钢筋的配筋百分率,P=100,=AS/,当P2.5时,取P=2.5；同一截面上箍筋的总截面面积mm2；箍筋的抗拉强度设计值,选用R235箍筋,则=195MPa; b用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的梁腹宽度mm； h0用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的有效高度;用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值分配于混凝土和箍筋共同承担的分配系数,取=0.6；用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值kN。选用210双肢箍筋,则面积=1.57cm2；距支座中心h0/2处的主筋为236,=20.362；有效高度=1003d/2=10033.6/2=95.2；=/=20.36则P=100=1.19,最大剪力设计值=424.12kN。把相应参数值代入上式得mm =358mm参照6.1节有关箍筋的构造要求,选用=250mm。在支座中心向跨中方向长度不小于1倍梁高100cm围,箍筋间距取为100mm。由上述计算,箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置为210双肢箍筋,在由支座中心至距支点2.508m段,箍筋间距可取为100mm,其他梁段箍筋间距为250mm。箍筋配筋率为：当间距=100mm时,=/=157当间距=250mm时,=/=157100%/=0.349%均满足最小配箍率R235钢筋不小于0.18%的要求。5.斜截面抗剪承载力验算根据6.2.2节介绍,斜截面抗剪强度验算位置为：1） 距支座中心h/2梁高一半处截面。2） 受拉区弯起钢筋弯起点处截面。3） 锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面。4） 箍筋数量或间距有改变处的截面。5） 构件腹板宽度改变处的截面。因此,本算例要进行斜截面抗剪强度验算的截面包括见图10:图10 斜截面抗剪验算截面图式尺寸单位：cm1) 距支点h/2处截面1-1,相应的剪力和弯矩设计值分别为=402.16KnMd=347.6kNm2据支座中心0.813m处的截面2-2,相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=388.54kNMd=582.7kNm3距支座中心1.545m处的截面3-3,相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=356.2KnMd=1046kNm4 距支座中心2.2017m处的截面4-4,相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=357.42kNMd=1415.4kNm5 据支座中心2.7884m处的截面5-5,相应的剪力和弯矩设计值分别为Vd=301.65kNMd=1705.8kNm验算斜截面抗剪承载力时,应该计算通过斜截面顶端正截面的最大剪力为Vd和相应于上述最大剪力时的弯矩Md。最大剪力在计算出斜截面水平投影长度C值后,可插求得；相应的弯矩可以从按比例绘制的弯矩图上量取。根据式式,受弯钩件配有箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪强度验算公式为VdVcs+VsbVsb =0.75*10-3fsdVcs=0.45*10-3bh0式中 Vcs 斜截面混凝土与箍筋共同的抗剪能力设计值kN; Vsb 与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力设计值kN; Asb斜截面在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积;异号弯矩影响系数,简支梁取为1.0；受压翼缘的影响系数,取1.1；箍筋的陪筋率,=Asv/。根据式,计算斜截面水平投影长度C为C=0.6mh0式中 m斜截面受压端正截面处的广义剪跨比,m=Md/,当m3.0时,取m=3.0； Vd通过斜截面受压端正截面使用荷载产生的最大剪力组合设计值kN; Md相应于上述最大剪力时的弯矩组合设计值;通过斜截面受压区顶端正截面上的有效高度,自受拉纵向主钢筋的合力点至受压边缘的距离mm。为了简化计算可近似取C值为C可采用平均值,则有C=cm/2=89.305cm由C值可插求得各个斜截面顶端处的最大剪力和相应的弯矩。斜截面1-1:斜截面有236纵向钢筋的筋配百分率为P=100=100=1.27=ASV/=1.57100%/=0.872%则Vsc1=1.01.10.4510-3220893.05KN=560.44KN斜截面截割2组弯起钢筋236+225,故Vsb1=0.7510-32802036+981.25sin45oKN=604.5KN;Vcs1+Vsb1=KN=1008.47KN402.16KN斜截面2-2:斜截面有236纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的百分率为P=100=100=1.27=ASV/=1.57100%/=0.872%则Vsc1=1.01.10.4510-3220893.05KN=560.44KN斜截面截割2组弯起钢筋236+225,故Vsb2=0.7510-32802036+981.25sin45oKN=448.03KN;由图10可以看出,斜截面2-2实际共截割3组弯起钢筋,但由于第三排弯起钢筋与斜截面交点靠近受压区,实际的斜截面可能不与第三排钢筋相交,故近似忽略其抗剪承载力。以下其他相似情况参照此法处理。Vcs2+Vsb2=KN=1008.47KN388.4KN斜截面3-3：斜截面有436纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的筋配百分率为P=100=100=2.54=ASV/=1.57100%/=0.349%则Vsc1=1.01.10.4510-3180893.05KN=327.28KN斜截面截割2组弯起钢筋225+225,故Vsb3=0.7510-3280981.8+981.8sin45oKN=291.42KN;Vcs3+Vsb3=KN=618.68KN466.9KN斜截面4-4：斜截面有436+225纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的筋配百分率为P=100=100=3.12.5,取P=2.5=ASV/=1.57100%/=0.349%则Vsc4=1.01.10.4510-3180893.5KN=327.28KN斜截面截割2组弯起钢筋425,故Vsb4=0.7510-3280981.12sin45oKN=291.5KN;Vcs4+Vsb4=KN=618.8KN327.42KN斜截面5-5：斜截面有436+425纵向钢筋,则纵向受拉钢筋的筋配百分率为P=100=100=3.752.5,取P=2.5=ASV/=1.57100%/=0.349%则Vsc1=1.01.10.4510-3180893.5KN=327.28Kn斜截面截割2组弯起钢筋225+216,故Vsb5=0.7510-3280981.8+402.1sin45oKN=205.50KN;Vcs5+Vsb5=KN=532.28KN301.65KN所以斜截面抗剪承载力符合要求。6、持久状况斜截面抗弯极限承载能力验算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载能力不足而破坏的原因,主要是由于受拉区纵向钢筋锚固不好或弯起钢筋位置不当而造成,故当受弯构件的纵向钢筋和箍筋满足6.1节中的构造要求时,可不进行斜截面抗弯承载力计算。4持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算根据6.2.3节介绍,最大裂缝宽度按式6-27计算式中 C1钢筋表面形状系数,取C1=1.0; C2作用长期效应影响系数,长期荷载作用时,C2=1+0.5Nl/NS,NL和NS分别为按作用长期效应和短期效应组合计算的力值； C3与构件受力性质有关的系数,取C3=1.0;d 纵向受拉钢筋直径,当用不同直径的钢筋时,改用换算直径de,本例中de=35.88mm 纵向受拉钢筋的筋配率,对钢筋混凝土构件,当0.02时,取=0.02;当0.006时,取=0.006; ES钢筋的弹性模量,对HRB335钢筋,ES=2.0105MPa； bf构件受拉翼缘宽度； hf构件受拉翼缘厚度；受拉钢筋在使用荷载作用下的应力,按式6-28计算,即=MS按作用短期效应组合计算的弯矩值；AS受拉区纵向受拉钢筋截面面积。根据前文计算,取1号梁的跨中弯矩效应进行组合：短期效应组合 kNm=1119.695kNm式中 MQ1K汽车荷载效应不含冲击的标准值； MQ2K人群荷载效应的标准值。长期效应组合0.4MQ1k+0.4Mq2K = kNm =598.832kNm受拉钢筋在短期效应组合作用下的应力为kN/m2=2200.226 kN/m2C2=1+0.5Nl/Ns=1+0.5=1.267把以上数据带入Wfk的计算公式得Wfk=1.0mm=0.0024mm0.20mm裂缝宽度满足要求,同时在梁腹高的两侧应设置直径为68mm的防裂钢筋,以防止产生裂缝。若用88,则=4.021cm2,可得=/=0.0016,介于0.0010.002之间,满足要求。2.5 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算钢筋混凝土受弯构件,在正常使用极限状态下的挠度,可按给定的刚度用结构力学的方法计算。其抗弯刚度B可根据式式6-32进行计算B= Mcr=2S0/W0式中 B0全截面抗弯刚度,B0=0.95ECI0; Bcr开裂截面的抗弯刚度,BCR=ECICR; Mcr开裂弯度；构件受拉去混凝土塑性影响系数； I0全截面换算截面惯性矩； ICR开裂截面换算截面惯性矩； ftk混凝土轴心抗拉强度标准值,对C40混凝土,ftk=2.4MPa； S0全截面换算截面重心轴以上或以下部分对重心轴的面积矩； W0换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩。全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替,由前文计算可知I0=I=3.5578341010mm4全截面换算截面面积A0=A+AS=4192+70.13cm2=4553.45cm2式中 n钢筋弹性模量与混凝土弹性模量只比,为n=计算全截面换算截面受压区高度x0X0=1/2220132+1/2181002-132+6.154-170.1383.41cm/4553.45 =30.29cm计算全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩S=1/2bx+bf-bhx0-h/2=1/21830.292+220-181347.80-13/2cm3=116711.16cm3设开裂截面换算截面中性轴距梁顶面的距离系xcm,由中性轴以上和以下换算截面面积矩相等的原则,可按下式求解x:1/2bx2-1/2b-bx-h-nAh-x=0假设中性轴位于腹板代入相关参数值得：整理得x2+339.7x-5896.34=0解得x=16.55cm=165.5mm130mm,故假设成立。可计算开裂截面换算截面惯性矩Icr 为=2.2581010mm4B=0.751015Nmm2据上述计算结果,结构跨中由资中产生的弯矩为MG=404.48kN.m;公路级可变车道载荷qk=7.875kN/m,Pk=157.8kN,跨中橫向分布系数=0.682；人群荷载q人=3kN/m,跨中橫向分布系数=0.677。永久作用可变作用汽车可变作用人群式中作用短期效应组合的频遇值系数,对汽车1=0.7,对人群1=1.0。当采用C40C80 混凝土时,挠度长期增长系数1.451.35, C40混凝土,则取=1.425,施工中可以通过设置预拱度来消除永久作用挠度,则在消除结构自重产生的长期挠度后主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。挠度值满足要求。判别是否需要设置预拱度则故应设置预拱度,跨中预拱度为预拱度沿顺桥向做成平顺的曲线。三、行车道板的计算一计算图式考到主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算,由于主梁翼缘板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋,故行车道板可按两端固定和中间铰接的板计算,如图9所示。二恒载及其力1 每延米板上的恒载g;沥青混凝土面层C30混凝土垫层T梁翼缘板自重每延米板宽恒载合计2 永久荷载效应计算3 弯矩：Mg=-1/2gl20=-1/26.541.012kN.m=-3.34KMM剪力：4 可变荷载效应公路级：以重车后轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置,此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载如图按桥规第4.3.1条表4.3.2 后车轮着地宽度b2及长度a2为：顺行车方向轮压分布宽度：垂直行车方向轮压分布宽度：荷载作用于悬臂根部的有效分布宽度：单轮时冲击系数作用于每米宽板条上的弯矩为：单个车轮是取最大值作用于每米宽板条上的剪力为：四、截面设计与配筋及验算悬臂板根部厚度为16cm,设净保护层厚度a=3cm,若选用直径为12cm的HRB335钢筋,则有效高度为：h0=h-a-d/2=0.16-0.03-0.006m=0.124m根据式69：即 1.030.248=22.4103x0.124-x/2整理得x2-0.248x+0.0027=0解得最小的x=0.014m验算钢筋截面积As计算选用直径为12mm的钢筋时,钢筋的间距为10cm,此时所提供的钢筋面积为：As=1131.0mm2.验算截面承载力故承载力满足要求。矩形截面受弯构件抗剪截面尺寸应符合要求满足抗剪截面尺寸要求。若抗剪截面满足,可不进行斜截面抗剪强度计算,仅按构造要求设置配置钢筋。因此,仅需按构造配置箍筋。根据设计一般规定,板应设置垂直于主钢筋的分布钢筋,直径不应小于8mm,间距不应大于200mm,因此本例中分布钢筋采用8200mm。30 / 31