20m預應力混凝土簡支t形梁橋設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 面積形心至上緣距離 iy（ ）分塊面積對上緣凈距 iiyAS?（ ）3cm分塊面積的 自身慣距 iI（ ）4cisiyd??（ ）cm分塊面積對截面 形心的慣距 2ixdAI?（ ）4cxiI?（ ）4cm分塊名稱（1） (2) （3）=（1）（2）（4） （5） 2)5(1)6(?（7）=（4）+（6）大毛截面翼板 3750 28125 三角承托 500 9165 腹板 2600 80 208000 下三角 169 馬蹄 1150 ∑ 8169 小毛截面翼板 2700 2025 50625 三角承托 500 9165 腹板 2600 80 208000 下三角 169 馬蹄 1150 181125 ∑ 7119 大毛截面形心至上翼緣距離 ??isASy小毛截面形心至上翼緣距離 is第 10 頁 （4）檢驗截面效率指標 ?上核心距：= =???)(81692?下核心距：= =截面效率指標：= =＞???1702..9根 據 設 計 經 驗 ， 預 應 力 混 凝 土 T 形 梁 在 設 計 時 ， 檢 驗 截 面 效 率 指 標 取ρ =～ ， 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 。（ 5） 橫 隔 梁 的 設 置本 設 計 在 橋 跨 中 點 和 四 分 點 、 支 點 處 設 置 五 道 橫 隔 梁 ， 間 距 為 米 。端 橫 隔 梁 的 高 度 與 主 梁 同 高 ， 厚 度 250mm； 中 橫 隔 梁 高 度 為 1450mm， 厚 度 為160mm。第 11 頁 第四章 主梁作用效應計算 永久作用效應計算 永久作用集度1）預制梁自重跨中截面段主梁的自重（ 四 分 點 截 面 至 跨 中 截 面 ， 長 ） ：○ 1q（ 1） =26 = (kN)馬 蹄 抬 高 與 腹 板 變 寬 段 梁 的 自 重 近 似 計 算 （ 長 ） ：○2主 梁 端 部 截 面 面 積 為 A= 2mq（ 2） =(+)26/2 =(kN)支 點 段 梁 的 自 重 （ 長 ） ：○3q（ 3） =26 = (kN)邊 主 梁 的 橫 隔 梁○4中 橫 隔 梁 體 積 ：( ) = (m3)端 橫 隔 梁 體 積( – ) =(m3)故 半 跨 內 橫 梁 自 重q（ 4） =（ 2+1） 25=（ kN）主 梁 永 久 作 用 集 度○5=(kN/m)8./)(1 ???2） 二 期 恒 載翼 緣 板 中 間 濕 接 縫 集 度○1 q（ 5） =25=（ kN/m）邊 梁 現 澆 部 分 橫 隔 梁○2一 片 中 橫 隔 梁 （ 現 澆 部 分 ） 體 積 ： =(m3)一片端橫隔梁（現澆部分）體積：=( m3)故 q（ 6） =（ 3+2） 25/=（ kN/m）橋 面 鋪 裝 層○3第 12 頁 gVM=α (1α )α α α α ⊕?8cm 厚 防 水 混 凝 土 鋪 裝 ： 25=23（ kN/m）8cm 厚 瀝 青 混 凝 土 鋪 裝 ： 23=（ kN/m）將 橋 面 鋪 裝 重 量 均 分 給 五 片 主 梁 ， 則q（ 7） =（ 23+） /5=（ kN/m）防撞欄：單側防撞欄荷載為 ○ 4將兩側防撞欄均分給五片主梁，則 q（ 8） =52/5=2（ kN/m）邊梁二期永久作用集度○ 5 （kN/m）???? 永久作用效應如 下 圖 所 示 ， 設 x 為 計 算 截 面 離 左 支 座 的 距 離 ， 并 令 α =x/l。 主 梁 彎 矩和 剪 力 的 計 算 公 式 分 別 為 ：Mα =α (1α ) l2g/2 （ 41）Qε =(12α ) lg/2 （ 42）圖 41 永 久 效 應 計 算 圖第 13 頁 永久效應計算見表 41：表 41 邊梁永久作用效應計算表 作用效應 跨中α= 四分點α= 支點α=彎矩(kN﹒m) 0一期剪力(kN) 0 彎矩(kN﹒m) 0二期剪力(kN) 0 彎矩(kN﹒m) 0∑剪力(kN) 0 可變作用效應計算 沖 擊 系 數 和 車 道 折 減 系 數按 《 橋 規 》 條 規 定 ， 結 構 的 沖 擊 系 數 與 結 構 的 基 頻 有 關 ， 因 此 要 先 計算 結 構 的 基 頻 。 簡 支 梁 橋 的 基 頻 可 采 用 下 列 公 式 估 算 ：f = = = (Hz)cmEIl2???其 中 ： mc = = = (kg/m)3由 于 ≤ f≤ 14Hz， 可 計 算 出 汽 車 荷 載 的 沖 擊 系 數 為 ：181。 = ㏑ f =當 車 道 大 于 兩 車 道 時 ， 應 進 行 車 道 折 減 ， 三 車 道 折 減 22%， 單 折 減 后 不 得小 于 兩 車 道 布 載 的 計 算 結 果 。 本 設 計 分 別 按 兩 車 道 和 三 車 道 布 載 進 行 計 算 ， 取最 不 利 情 況 進 行 設 計 。 計 算 主 梁 的 荷 載 橫 向 分 布 系 數1） 跨 中 的 荷 載 橫 向 分 布 系 數 ：cm第 14 頁 由 于 承 重 結 構 的 寬 跨 比 為 ： ＞ ， 故 可 將 其 簡 化 比 擬 為 ?lB塊 矩 形 的 平 板 ， 用 比 擬 正 交 異 性 板 法 （ GM 法 ） 求 荷 載 橫 向 分 布 系 數 。計 算 主 梁 的 抗 彎 及 抗 扭 慣 性 矩 和○1 IT抗 彎 慣 性 矩 在 前 面 已 求 得 ： = 4m對 于 T 形 梁 截 面 ， 抗 扭 慣 距 可 近 似 按 下 式 計 算 ：31iimitbcI??T（ 43）式 中 ： bi ,ti——相 應 為 單 個 矩 形 截 面 的 寬 度 和 高 度 ； ci——矩 形 截 面 抗 扭 剛 度 系 數 ,根 據 ti /bi 比 值 按 表 計 算 ； m——梁 截 面 劃 分 成 單 個 矩 形 截 面 的 個 數對 于 跨 中 截 面 ， 翼 緣 板 的 換 算 平 均 厚 度 ：t1= =(cm)2305??馬 蹄 部 分 的 換 算 平 均 厚 度 ：t3= (cm)表 42 IT 計 算 表 分塊名稱 bi(cm) ti(cm) ti /bi ci IT= ci bi ti 3(103 m4)翼緣板 ○ 1 250 1/3 腹板 ○ 2 20 馬蹄 ○ 3 55 Σ 單位寬度抗彎及抗扭慣距：=103bIJx/?=105T計 算 橫 梁 抗 彎 及 抗 扭 慣 性 矩 ：○2第 15 頁 翼板有效寬度 計算?橫梁長度取為兩邊主梁的軸線間距，即： )(??3679.(1c?? mh4539。 c39。 ?l根據 比值可查表（P74） ，求得： =，所以：lc/ ?)(???求橫梁截面重心位置 ：ya=39。239。1bhay??? . 2??? =（m）橫梁的抗彎和抗扭慣距 和 ：yIT=yI 232113 )39。(39。39。)(21 yy ahbhah?????? = 232)(. )17..(77. ????? = )(.m3231hbcITy?=，小于 ，所以查表得 =1/3，?bh 1單寬抗扭慣距只有獨立板寬扁板者的翼板，可取 =1/6。c=（）=，查表可得2/ ?=TyI3 16).0451( ????? = 36..4??第 16 頁 = )(??單位抗彎及抗扭慣距 和 ：yJT=bIJy/?)/(???=Ty/ /8..6545?計算抗彎參數 和抗彎參數○ 3 ??= =39。yxJlB????式中： ——橋寬的一半39。 ——計算跨徑l yxcTyxJEJGa2/)(??按《 公 預 規 》 條 ， 取 ， 則 ：?=)(4????a1? 計算荷載橫向分布影響線坐標：已知 ，查 GM 法計算用表，可得○ 4 ??表 43 中數據。表 43 梁位表荷載位置梁位b 3b/4 b/2 b/4 0 b/4 b/2 3b/4 b0 b/4 b/2 3b/4 1Kb 0 b/4 第 17 頁 b/2 3b/4 0Kb 用內插法求各梁位處橫向分布影響線坐標值 0b/4/2/4圖 42 梁位關系圖（尺寸單位：cm）1 號、5 號梁： )(39。 4343????bbK = 2 號、4 號梁： .)(39。 42bb = .?3 號梁： （ 系梁位在 0 點的 K 值）039。?列表計算各梁的橫向分布影響線坐標 值?表 44 各梁的橫向分布影響線坐標 值?荷載位置梁號 計算式 b 3b/4 b/2 b/4 0 b/4 b/2 3b/4 .39。?? 1號 bb43000..39。 第 18 頁 0139。39。K??? ? ?039。a ?? .39。 bb ..39。 bb?? 39。39。K?? ? ??039。a 2號 5/K? 39。 39。? 39。39。K?? 0 0 ? 0 0 ??039。a 3號 5/K? 繪制橫向分布影響線圖求橫向分布系數。第 19 頁 圖 43 1 號梁橫向分布影響線（尺寸單位：cm）計 算 橫 向 分 布 系 數 ： 荷 載 橫 向 分 布 系 數 的 計 算 中 包 含 了 車 道 折 減 系 數 。 按○5照 最 不 利 方 式 布 載 ， 并 按 相 應 影 響 線 坐 標 值 計 算 橫 向 分 布 系 數 。三 車 道 （ 如 下 圖 ）圖 44 三車道最不利荷載布置圖（尺寸單位：cm）三 車 道 ： )(21 ??????cqm =兩車道（如下圖）第 20 頁 圖 45 兩車道最不利荷載布置圖（尺寸單位：cm）=).(21????cqm故 取 可 變 作 用 （ 汽 車 ） 的 橫 向 分 布 系 數 ： 7095.?cqm2） 支 點 截 面 的 荷 載 橫 向 分 布 系 數 ： 如 下 圖 所 示 ， 按 杠 桿 原 理 法 繪 制 支0點 截 面 荷 載 橫 向 分 布 影 響 線 并 進 行 布 載 ， 1 號 梁 可 變 作 用 分 布 系 數 可 以 計 算 如下 ：圖 46 支 點 截 面 荷 載 橫 向 分 布 計 算 圖 式 （ 尺 寸 單 位 ： cm）可 變 作 用 （ 汽 車 ） ： ).(20????qm 車 道 荷 載 的 取 值根 據 《 橋 規 》 條 ， 公 路 —Ⅱ 級 車 道 荷 載 的 均 布 荷 載 標 準 值 和 集 中kq荷 載 標 準 值 分 別 為kP==（ kN/m）kq計 算 彎 矩 時 ， =177（ kN）??????????0)9(計 算 剪 力 時 ， =（ kN）.7kP 計 算 可 變 作 用 效 應在 可 變 作 用 效 應 計 算 中 ， 本 設 計 對 于 橫 向 分 布 系 數 的 取 值 作 如 下 處 理 ： 支 點處 橫 向 分 布 系 數 取 ， 從 支 點 至 第 一 根 橫 梁 段 ， 橫 向 分 布 系 數 從 直 線 過 渡0m0m到 ， 其 余 梁 段 均 取 ， 本 設 計 在 計 算 跨 中 截 面 、 四 分 點 截 面 和 支 點 截 面 時 ，c c均 考 慮 了 荷 載 橫 向 分 布 系 數 沿 橋 梁 跨 徑 方 向 的 變 化 。1） 計 算 跨 中 截 面 的 最 大 彎 矩 和 最 大 剪 力 ： 計 算 跨 中 截 面 最 大 彎 矩 和 最 大 剪第 21 頁 力 采 用 直 線 加 載 求 可 變 作 用 效 應 ， 如 下 圖 所 示 ， 可 變 效 應 為 ：不 計 沖 擊 )(yPqmSk???（ 44）沖 擊 效 應 )(k?（ 45）式 中 ——所 求 截 面 汽 車 標 準 荷 載 的 彎 矩 或 剪 力 ；S ——車