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公路桥结构计算书
公路桥设计计算说明书
(一) 设计条件
跨径:,(支座中心距离)。
荷载:汽车—20;挂车—100;。
材料:混凝土用C30,受力钢筋用Ⅱ级钢筋(16锰)。
截面布置:拟定如图1。三片主梁,间距2米。。跨中一根次梁。
(二)主梁计算
1. 恒载强度及内力
假定桥截面构造各部分重量平均分配给各根主梁,以此来计算作用于主梁的每延米恒载强度,计算见表1。
钢筋混凝土T型梁的恒载计算表1
由恒载产生的支点反力为(见图1)
q=
RyQAAx
RA=?== 22
取脱离体如图所示,由?Fy=0得恒载剪力的一般式为:
Qx=RA-qx=-
同理,由?Mc=0得恒载弯矩的计算公式为:
RA?x2x,即M=R?xAx222
各计算截面的剪力和弯矩值列于表内。
1)汽车荷载冲击系数
1+μ=-=
2)人群荷载
2 Pr= /m
3)计算主梁的横向分配系数
(1) 跨中荷载的横向分配系数。
本桥跨内设有三根次梁,具有可靠的横向联结,且承重结构的长宽比为
?? B2?3
2
故可按修正偏心受压法来计算横向分配系数m0。
按修正偏心受压法计算梁横向影响线的竖标的计算公式为:
?1
I??ea1I1
1?I
2 ①
1aiIi
式中:I1——i号主梁的惯性矩;
ai——梁的计算中心距离;
? ——抗扭修正系数,按下式计算:
??1
GL2I ②
1?Ti
6Eha2
iIi
e——力的作用点到桥梁截面对称线的距离,即偏心距。式②中:ITi——i号主梁的抗扭惯矩,按式③进行计算;
Eh——混凝土的弹性惯量;
G——混凝土的剪切模量,可取G?。
抗扭惯矩IT近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即 I2
T??kihibi ③
式中:bi和hi——相应为各个矩形截面的短边和长边;
ki——矩形截面抗扭刚度系数,根据hii的比值由表查得。当各主梁的截面相同时,则式①和②简化为
?11
i?ea
n??a2 ④
i
??1
2 ⑤
1???GIT?
EI?L?
?B??
式中:n——主梁根数;
B——桥宽;
?——与主梁根数有关的系数,取??。
具体计算如下:
3
首先按式⑤计算抗扭修正系数。
a. 计算I和IT
主梁的截面中,将承托板折算为平均板厚(图2)
图2 尺寸单位:cm
120?160?2??8?25h1?? 160
cm2 面积 A?160??40?120?8200
?120?静矩 S?160???120??659875cm3 ??40?120?2?2?
y1?S659875?? A8200
y2?120??
抗弯惯矩:
?1?23I??160????160???????40??120?? 122?12?
120?? 40?120???.84cm4 ??106180172??
主梁抗扭惯矩按式IT??kihibi3计算: 查表得,对于翼板h11??,则k1? 对于梁肋,h22??,则k2?。代入式中得 IT??200????403? 22 4
b. 计算?
由??,G?,代入⑤得:
??1
1???????E??6?2?
汽车荷载沿横向布置的最不利位置如图所示。令P1,P2分别为汽车荷载和人群荷载的合力,相应于它们的偏心距为e1和e2。从图可知:e1?;e2?;a1?4m;a2?2m;
11??。 n3
汽车-20级

∴???4?? 222a4?2i
代入式(4)即可得到各合力在0号梁的分布系数mc,见表。
(2) 支点荷载的横向分布系数m0
荷载位于支点处时,按杠杆法绘制荷载影响线,如图所示。在此情况下活载的横向分布系数可计算如下: