橫隔梁內力計算及配筋設計方案畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 如圖 。%%行 車 道 行 車 道圖 T 型梁橋橫斷面圖（單位：cm ）加 寬 過 渡 區支 座 處圖 T 型梁橋縱斷面圖（單位：cm ）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第三章 主梁設計11 主梁跨中截面細部尺寸（1）主梁預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在 1/14~1/25，本設計取 m。主梁截面細部尺寸：為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設置端橫隔梁外，還設置 4 片中橫隔梁，間距為 4，共 6 片。 T 型梁翼板厚度為 15cm，翼板根部加到 19cm 以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉角處設置圓角，以減小局部應力和便于脫模。在預應力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構造決定，同時從腹板本身的穩定條件出發，腹板厚度不宜小于其高度的 1/15。標準圖的 T 梁腹板厚度均取 20cm。腹板高度 1460cm。馬蹄尺寸基本由布置預應力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的 10％～20％為合適。這里設置馬蹄寬度為 50cm，高度 20cm。馬蹄與腹板交接處做成 45176。斜坡的折線鈍角，以較小局部應力。這樣的配置，馬蹄面積占總面積 ％，按上述布置，可繪出預制梁跨中截面，如圖 所示。馬蹄在離支點支點 3m 逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內（ 200cm）將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面（腹板開始加厚區）到支點的距離為 300cm，中間還設置一節長為 200cm 的腹板加厚的過渡段，見圖 。 主 梁 端 部 截 面 圖主 梁 中 間 截 面 圖圖 主梁 T 型梁橫截面圖（單位：mm）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第三章 主梁設計12（2）橫隔梁預應力梁的橫隔梁與馬蹄的斜坡下端齊平，其中部可挖空，以減少質量和利于施工。橫隔梁的厚度一般為 15~18cm，本設計中橫隔梁厚度取 15cm。橫隔梁的剛度越大，梁的整體性越好，在荷載作用下個主梁越能更好的共同努力受力。端橫隔梁是必須設置的，跨中的橫隔梁將隨跨徑的大小宜每隔 ~10m設置一道，本設計中，每隔 設置一道。 梁毛截面幾何特性計算 截面幾何特性預制時翼板寬度為 ，使用時用 ，分別計算這二者的截面特征。可以采用分塊面積法和節線法。計算公式如下：毛截面面積： miA??各分塊面積對上緣的面積矩： iiSAy??毛截面重心至梁頂的距離： /si毛截面慣性矩計算用移軸公式： 2[()]miisIy??式中： ——分塊面積；iA ——分塊面積的重心至梁頂的距離；iy——毛截面重心至梁頂的距離；s——分塊面積對其自身重心軸的慣性矩。iI中主梁跨中毛截面的幾何特性在預制階段如圖 及表 32。圖 預制梁跨中橫截面（單位：mm ）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第三章 主梁設計13表 32 跨中截面 (跨中與 L/4 截面同)毛截面幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝ 2)iAyi(cm)Si=Ai*yi(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2iA(Cm4)Ii(Cm4)① 2400 18000 105 105② 112 105 105③ 3300 321750 105 105④ 225 170 38250 105 105⑤ 1000 190 190000 105 ????合計 703mAi?????中主梁跨中毛截面的幾何特性在使用階段如圖 及表 33。圖 使用階段跨中橫截面（單位：mm ）邊主梁截面與中主梁的翼緣寬度有差別，翼緣 190cm，如圖 ，圖 左邊主梁（單位：mm）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第三章 主梁設計14表 33 中主梁跨中毛截面的幾何特性 分塊號分塊面積 (㎝ 2)iAyi(cm)iiSAy??(Cm3)(ysyi)(cm)Ix= (ysyi )2iA(Cm4)Ii(Cm4)① 3300 24750 105 105② 112 105 105③ 3300 321750 105 105④ 225 170 38250 105 105⑤ 1000 190 190000 105 ????合計 793miA????? 檢驗截面效率指標 ρ以跨中截面為例： ???上 核 心 矩 ： ..8xis?下 核 心 矩 ： ?????截 面 效 率 指 標 ：根據設計經驗，預應力混凝土 T 型梁在設計時，檢驗截面效率指標取?＝～，且較大者亦較經濟。上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。河南理工大學本科畢業設計（論文） 第四章 行車道板計算15第四章 行車道板計算T 梁翼板構成鉸接懸臂板，荷載為公路—Ⅱ級，橋面鋪裝 6cm 瀝青混凝土。 恒載及其內力以縱向 1m 寬的板條進行計算（1）每延米板上的恒載 g：橋面鋪裝層 1:??T 梁翼板自重 39。tanefhs???式中 eh——自承托起點至肋中心線之間板的任一驗算截面的計算高度；39。f——不計承托時板的厚度；s——自承托起點至肋中心線之間的任一驗算截面的水平距離；?——承托下緣與懸臂板底得夾角，當 tan?1/3 時，取 1/3。39。:?????合計： .=??（2）每延米寬板條的恒載內力彎矩 kNm??????剪力 汽車荷載產生的內力將加重車后輪作用于鉸縫中軸上（見圖 ） ，后軸作用力為P＝2120kN ，輪壓分布寬度如圖 所示。?， （由 《橋規》查得） ，則得：????河南理工大學本科畢業設計（論文） 第四章 行車道板計算16p/2圖 懸臂板計算圖式圖 汽車計算圖式荷載對于懸臂根部的有效分布寬度： m?????式中：d——最外兩個荷載的中心距離。沖擊系數 .=?? （在橋面板內力計算中通常為 ）作用于每延米寬板條上的彎矩為： (1)().3(1)????????作用于每延米寬板條上的剪力為： 2(1).??河南理工大學本科畢業設計（論文） 第四章 行車道板計算17 內力組合①承載能力極限狀態內力組合計算（表 41）表 41 ????????基本組合 ...?所以，行車道板的設計內力為 ud=?? ?②正常使用極限狀態內力組合計算（表 42）表 41 ???????基本組合 20AQ??河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋18第五章 主梁內力計算及配筋 恒載內力計算（1）主梁預制時的自重（一期恒載）g1：此時翼板寬 m①按跨中截面計算，主梁每延米自重（即先按等截面計算）中主梁： 25＝ ( 為 Am，25 為 50 號混1g??/kN凝土的容重，單位 )3/kN內、外邊梁： ???②由馬蹄增高所增加的重量折成每延米重： 24(.3.)/????③ 由梁端腹板加寬所增加的重力折算成恒載集度：主梁端部截面如圖 12()(.+)5/????????? 主梁端部截面（單位：mm）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋19④ 邊主梁的橫隔梁：內橫隔梁體積（見圖 ）：3 ?????????? 5（ ）（ +）＝ 圖 內橫隔梁圖（單位：mm）端橫隔梁體積（見圖 ）：()????????? （ .+07）圖 端橫隔梁圖（單位：mm ）河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋204()25/??????⑤ 每延米自重總和中主梁：???? 內、外邊梁： =845=8?2（2）橋面板間接頭（第二期恒荷載） 2g中主梁 ????????外邊梁： =??（3）欄桿、人行道、橋面鋪裝（三期恒載） ：3g橋面坡度以蓋梁做成斜面坡找平，橋面鋪裝厚度取 6cm，瀝青混凝土的重力密度取 γ=23 。3/kNm?一側欄桿 ，一側人行道 ；/kNm?外邊梁 =???中梁 2/（4）主梁恒載總和（見表 51）表 51 主梁恒載總和 荷載 第一恒載 1g第一恒載 2g第一恒載 3g總和 g外邊梁 中主梁 （5）主梁恒載內力計算見圖 ，設 為計算截面離左支點的距離，并令 ，則：x xl??主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 21()aMlgQ=???河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋21M影 響 線Q影 響 線ll圖 恒載內力計算圖恒載內力計算見表 52。 主梁活載橫向分布系數計算 跨中的橫向分布系數 mc主梁間在翼緣板及橫隔梁采用濕接，而且橋寬跨比為 19/36=，當小于或接近 時，可選用偏心壓力法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數 mc 。（1）計算幾何特性①主梁抗彎慣距 由上表 32 可得： 64x=?主梁的比擬單寬抗彎慣矩： 64x/./2= cm/JIb②主梁的抗扭慣距河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋22對于 T 型梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算：表 52 恒載內力計算 21()()MlgkNm?????1(2)()QlgkNm?????項目跨中 四分點支點跨中 四分點 支點? 0 01/2α(1－α) 01/2(1－2α) 0 邊梁g1= 0 0 第一期恒載（ kN/m1）中梁g1= 0 0 邊梁= 0 0 第二期恒載（kN/2gm）中梁= 0 0 邊梁= 0 0 第三期恒載（kN/m3）中梁= 0 0 邊梁g= 0 0 ＋1g+23（kN/m）中梁g= 0 0 ??河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋23式中： 、 ——相應為單個矩形截面寬度和厚度；ibit——矩形截面抗扭剛度系數；ic——梁截面劃分為單個矩形截面的個數。m對于翼板： 查表 ??13c? 對于梁肋： 對于馬蹄： ??矩形截面抗扭剛度系數計算表b/t 10 ∞c …故主梁抗扭慣矩為 ????????③抗扭修正系數 β由于偏心壓力法忽略了主梁的抵抗扭矩，導致了邊梁受力的計算結果偏大，為了彌補不足，采用考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法。抗扭修正系數 β 2Ti1IlaGE????其中河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋24822221345671 22222(3.)(.1).1.(.1)???????????（ ）對于簡支梁橋，主梁的截面均相同，即 ；梁數 n=8，并取i,iTII?G=，代入公式 的表達式，得：???????④計算橫向影響線豎標值對于 I 號邊梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎標值為： 407. 39。??????）（niia??2239。..157838nia????（ ）所以可得：計算所得的 值列于表 53 內。ijn表 53 橫向影響線豎坐標值 梁號 ()em1i?8i?IIIIIIV⑤計算荷載橫向分布系數I 號邊梁的橫向影響線和布載圖式如圖 所示設影響線零點離 I 號梁軸線的距離為 x’，則：河南理工大學本科畢業設計（論文） 第五章 主梁內力計算及配筋