东兴镇东兴桥梁上部结构设计毕业设计简支梁桥上部结构计算说明书(86页).doc

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1、-东兴镇东兴桥梁上部结构设计毕业设计简支梁桥上部结构计算说明书-第 73 页中文题目:辽宁省东兴镇东兴桥梁上部结构设计外文题目:DESIGN OF SUPERSTRUCTURE OF DONGXING BRIDGE OF DONGXING TOWNSHIP IN LIAONING PROVINCE辽宁工程技术大学本科毕业设计学生诚信承诺保证书本人郑重承诺:辽宁省东兴镇东兴桥梁上部结构设计毕业设计的内容真实、可靠,系本人在 郑大为 指导教师的指导下,独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担全部责任。学生签名: 年 月 日辽宁工程技术大学本科毕业设计指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺:我已

2、按学校相关规定对 同学的毕业设计的选题与内容进行了指导和审核,确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况,本人承担指导教师相关责任。指导教师签名: 年 月 日摘要根据志欣高速总体规划并满足构筑城市跨江交通网架的需要,本次毕业设计的题目是辽宁省东兴镇东兴桥梁上部结构设计。依据公路桥涵通用设计规范 JTG D602004和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004 ,通过综合运用所学过的基础理论及专业知识,独立进行桥梁设计。首先,根据地形图提出三种桥型比较方案。然后从外观、施工难易程度和造价等多方面考虑,选定本设计的最优方案,即桥全桥,分为跨,每跨,设计荷载为公路级。其次

3、,进主梁截面尺寸拟定、截面特性和内力的计算、主梁配筋和强度验算、预应力钢束的损失估算、行车道板配筋计算及附属设施(人行道、栏杆、泄水管等)的设置。计算中采用了杠杠法、修正偏心受压法等计算方法,并参照了有关规范与规定进行设计与校核。本设计解决了设计中的计算与验算问题,并且绘制了相应的工程设计图纸,根据设计资料,勘察地质资料,工程图纸和实地情况编制了预算文件和施工方案。关键词:简支梁桥;预应力;箱型梁;截面特性;xinrding to AbstractAccording to the overall planning of Zhixin highway and meeting the need o

4、f building river-crossing transportation network.The title of this graduation design is Design of superstructure of Dongxing Bridge of Dongxing township in Liaoning Province.On the basis of The Common Specification of Highway Bridge and Culvert JTG D60-2004 and Specifications for Design of Reinforce

5、d Concrete and Prestressed Concrete Highway Bridges and Culverts JTG D62-2004,we design the bridge independently with the use of the knowledge of basic theory and profession.The first step is to give three types of the bridge according to topograohic map.Then consider the outward appearance,easy of

6、construction,cost and other aspects to choose the best program for this design.At last,coming up with the best program for the design with the full bridge 130m,divided into 5 cross ,each cross-26m and the designed load for the highway is.This design includes the following aspects: draft of prestress

7、ed concrete box girde section size, the calculation of cross-section properties and internal forces,the assignment and intensity check of reinforced in the grider, the estimation of prestressing loss and the assigiment of reinforced in the grider of carriageway and the setting of affiliatied facilit

8、ies etc.The calculation method includes lever,eccentric-pressed method and other calculation methods and it refers to the provisions of relevant standards to design and check.This design solve the problems in the design of calculation and checking and draw the corresponding engineering drawings.Orga

9、nizing the project budget documents and arrangement and method for construction according to the design materials,survey and geological materials,engineering drawings and field conditions.Key word: Simple supported bridge; Prestress; Box beam; Section parameters目录前言11 概述21.1 设计说明21.1.1 桥梁设计的基本原则和要求2

10、1.1.2 计算荷载的确定21.1.3 作用效应组合原理31.2 设计资料41.2.1 设计标准41.2.2 工程地质资料41.2.3 水文及气候资料41.2.4 设计依据51.3 材料规格52 方案比选72.1 方案比选的主要标准72.2 方案编制72.2.1 梁式桥72.2.2 刚架桥72.2.3 拱式桥82.3 方案比选83 主梁的设计103.1 主梁截面尺寸拟定103.1.1 横截面布置103.1.2 桥梁横断面图113.1.3 纵断面的布置113.2 毛截面几何特性114 主梁内力计算154.1 横向分布系数154.1.1 支点截面的横向分布系数求法:杠杆法164.1.2 跨中截面横

11、向分布系数的求法:偏心受压法174.1.3 荷载横向分布系数汇总224.2 荷载内力计算224.2.1 荷载集度224.2.2 恒载内力244.2.3 活载内力计算264.2.4 主梁内力组合405 预应力钢筋面积的估算及预应力筋布置435.1 预应力钢筋截面积估算435.2 预应力钢筋布置445.2.1 跨中截面预应力钢筋的布置445.2.2 锚固面钢束布置445.2.3 其他截面钢束位置及倾角计算455.2.4 钢束平弯段的位置及平弯角495.3 非预应力钢筋截面估计及布置496 主梁截面几何特性计算526.1 第一阶段:主梁预制并张拉预应力钢筋536.1.1 跨中截面536.1.2 四分

12、之一跨截面586.1.3 变化点截面606.1.4 支点截面626.2 第二阶段:灌浆封锚,主梁吊装就位并现浇湿接缝646.2.1 跨中截面646.2.2 四分之一跨截面666.2.3 变化点截面686.2.4 支点截面706.3 第三阶段:桥面、栏杆及人行道施工和运营阶段726.3.1 跨中截面726.3.2 四分之一跨截面746.3.3 变化点截面766.3.4 支点截面787 持久状况截面承载能力极限状态计算817.1 正截面承载力计算817.2 斜截面承载力计算827.2.1 斜截面抗剪承载力827.2.2 斜截面抗弯承载力838 钢束预应力损失估算848.1 预应力钢筋张拉(锚下)控

13、制应力计算848.2 钢束应力损失848.2.1 预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失848.2.2 锚具变形、钢丝回缩引起的预应力损失888.2.3 预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失898.2.4 钢筋松弛引起的预应力损失908.2.5 混凝土收缩、徐变引起的损失919 应力验算949.1 短暂状况下的正应力验算949.2 持久状况下的正应力验算959.2.1 截面混凝土的正应力验算959.2.2 持久状况下预应力钢筋的应力验算979.2.3 持久状况下的混凝土主应力验算9710 抗裂性验算10610.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算10610.1.1 预加力产生

14、的构件抗裂验算边缘的混凝土预压应力的计算10610.1.2由荷载产生的构件抗裂性验算边缘混凝土的法向拉应力的计算10610.1.3 正截面混凝土抗裂验算10610.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算10710.2.1 主应力计算10710.2.2 主压应力的限制值11011 主梁变形(挠度)计算11111.1 荷载短期效应作用下截面不开裂挠度验算11111.1.1 可变荷载作用引起的挠度11111.1.2 考虑长期效应的一期荷载、二期荷载引起的挠度11211.2 预加力引起的上拱度值计算11211.3 预拱度的设置11312 锚固区局部承压计算11412.1 局部受压区尺寸要求1141

15、2.2 局部抗压承载力计算11613 行车道板配筋设计11713.1 桥面板的内力计算11713.1.1 恒载内力(以纵向宽的板进行计算)11713.1.2 活载内力11713.2 行车道板配筋及验算11913.2.1 行车道板的配筋11913.2.2 行车道板复核12013.3 现浇湿接缝12114 附属设施设计12214.1 排水设施的设置12214.2 伸缩缝的设置12214.2.1 设计资料12214.2.2 伸缩缝的计算12314.3 人行道及护栏的设置12415 结论125致谢126参考文献127前言桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分,桥梁是保证全线贯通的咽喉,“一桥飞架南北

16、,天堑变通途”。因此,桥梁工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求,同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。而未来的桥梁也将向更长、更大、更柔的方向发展,更加注重桥梁美学的建设及环境保护。本设计所要编写的是辽宁省东兴镇东兴桥梁上部结构设计方案,是依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范(JTG系列)及根据指导教师的指导拟定设计而成。在设计过程中,还参考了诸如桥梁工程、结构设计原理、理论力学、结构力学、材料力学等相关书籍和文献。在设计过程中,综合考虑了设计桥梁跨径与材料的优化配合。志欣高速横穿东兴镇,东兴大桥是则是实施志欣高速总体规划、构筑城市跨江交通网架的需要,有利于改善东

17、兴镇的交通状况,缩短车辆行驶距离及减少怠速时间,加强了滨江区和滨阳新区之间的联系,为老城区的合理布局和新区深度开发提供方便的交通运输环境,促进了城市产业结构调整和未来规划布局,有利于将滨阳新区打造成集商贸商务商住于一体、凸现江城滨水特色的城市景观带和经济生活带,全面融入东兴镇“两江两岸”协调发展之中,也是实现区域可持续发展战略的需要,对改善投资环境和生活环境的具有重要战略意义。本设计研究的主要内容包括:桥型方案的拟定和比选;主梁截面拟定;主梁的内力计算;主梁的配筋设计;截面特性的计算;预应力损失的估算;主梁应力及截面验算;行车道板的配筋与验算;附属设施的设计等。1 概述 1.1 设计说明1.1

18、.1 桥梁设计的基本原则和要求1使用上的要求桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。2经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来

19、很大的经济效益。3设计上的要求桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。4施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。5美观上的要求在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的 建筑外型,并与周围的景物相协调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。1.1.2

20、计算荷载的确定桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。作用分类与计算为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:永久作用、可变作用和偶然作用三类。1永久作用指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。2可变作用指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。包括汽车荷载及其的引起的冲击力、离心力、汽车引起的土侧压

21、力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。3偶然作用偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用(施工荷载也属于此类)。1.1.3 作用效应组合原理公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用,按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,取其最不利效应组合进行设计。公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用以下两种作用效应组合:1基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:0Sud=0(GiSGik+Q1SQ1k+cQiSQjk)2偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某

22、种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取;与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种作用效应组合:(1)作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用濒遇值效应相组合,其效应组合表达式为:Ssd=SGik+1jSQjk(2)作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用永久值效应相组合,其效应组合表达式为:Sld=SGik+2jSQjk1.2 设计资料1.2.1 设计标准标准跨径:;跨数:5跨;桥梁总长: ;伸缩缝:,预制梁长;计算跨径:取相邻支座中心间距;公路等级

23、:二级,时速;荷载等级:公路-级;人群荷载:;环境:严寒地区,类环境;安全等级:二级,结构重要性系数;湿接缝:翼缘板两端都是;桥面净空:23.75m(机动车道)+0.5m(双黄线)+21.5m(人行道)+20.5m(护栏)=12m。1.2.2 工程地质资料该地区土质主要分5层:1、粘土,2、亚粘土,3、亚砂土,4、中砂,5、细砂。地下水类型为第四季孔隙水,水位埋深4m左右,含水层主要岩性为砾石,厚3m左右。地震烈度为六度。1.2.3 水文及气候资料本项目所在区地处黄淮冲积平原,属暖温带半湿润季风气候区,主要气候特征是:季风明显、四季分明、气候温和、雨量适中、光照充足。年平均气温为14.515.

24、0;元月份气温最低,平均气温为-0.21.2,最低气温-25,有轻冻;七月份最热,平均气温为2728,最高气温为32.8,无霜期220天左右,年平均降水量850910毫米,设计洪水频率百年一遇。1.2.4 设计依据公路工程技术标准(JTG B01-2003)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)方案东兴镇桥涵设计资料1.3 材料规格1主梁:采用混凝土弹性模量:轴心抗压强度标准值轴心抗拉强度标准值轴心抗压强度设计值轴心抗拉强度设计值2预应力钢筋:美国ASTM-A416-97a低松弛钢绞线(标准型)弹性模量:抗拉强度标准

25、值:抗拉强度设计值:选择公称直径为,公称面积为3非预应力钢筋:,选用级钢筋,抗拉强度设计值 抗压强度设计值 抗拉强度标准值,选用级钢筋,抗拉强度设计值 抗压强度设计值 抗拉强度标准值4锚具:采用夹片式群锚,其锚固效率系数大于5泄水管:圆形泄水管,直径,泄水管顶部采用铸铁格栅盖板6预应力管道:采用预埋圆形和扁形塑料波纹管7伸缩缝:全桥伸缩缝分别采用伸缩缝,采用类型为矩形橡胶型深锁装置8桥面铺装:面层沥青,容重 三角垫层防水混凝土平均厚度为,容重9护栏:采用预制装配式,宽度为。2 方案比选2.1 方案比选的主要标准桥梁设计的标准遵循以下原则:安全性、适用性、经济性、美观性,其中以安全性与经济性最为

26、重要。桥型的选择应符合因地制宜、就地取材和便于施工与养护的原则。2.2 方案编制2.2.1 梁式桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力(恒载和活载)的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直,因此与相同跨径的其他结构相比,桥梁内产生的弯矩最大,因此需要用抗弯、抗拉能力强的材料来建造,适合标准跨径的中等跨径桥。这种桥结构简单、施工方便,且对地基承载力要求也不高。(图2-1)图2-1 简支梁桥Fig.2-1 Simple beam Bridge2.2.2 刚架桥桥跨结构主梁与墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。由于梁和柱两者之间是刚性连接的,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,在柱脚处产

27、生水平反力,梁部主要受弯,但其弯矩较同跨径的简支梁小,梁内有轴力作用,因此,刚架桥的受力状态介于梁桥与拱桥之间,在竖向荷载的作用下,都会产生水平推力,为此,必须要有良好的地质条件或较深的基础,也可以用特殊的构造措施来抵抗水平推力的作用。(图2-2)图2-2 刚架桥Fig.2-2 Rigid Frame Bridge2.2.3 拱式桥拱桥主要承重结构是主拱圈或拱肋,在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,墩台向拱圈或拱肋提供水平反力,这将大大抵消拱圈或拱肋中的由荷载产生的弯矩。因此,与同跨径的梁式桥相比,拱桥的弯矩、剪力和变形却要小得多,拱圈或拱肋以受压为主。拱式桥不仅跨越能力大,外形

28、也比较美观,在允许条件按下,修建拱桥往往是经济合理的。但而为了确保安全,下部结构(特别是桥台)和地基必须具备能承受很大水平推力的能力。(图2-3)图2-3 拱式桥Fig.2-3 Arch Bridge2.3 方案比选对上述三种桥梁结构形式的对比,经过对桥位所在附近地质的探测,包含其土壤的分层、物理力学性能、地下水等;调查和测量河流的水文情况,包括河道性质,历年洪水资料等;当地有关气象资料:气温,雨量等。综合上述资料以及查得该地区地基承载力不是很高。且当地盛产建筑材料(砂、石料等),水泥钢材运输也方便。综合而言,预应力简支梁桥具有造价经济,施工工艺简单更成熟,施工工序相对简单,工期短,且最主要的

29、是桥墩对基础承载能力要求不是很高,这样对于当地承载力不高的基础的要求就不大。故为使该桥做到结构先进可靠,施工方便,行车舒适,故推荐预应力简支梁桥方案。3 主梁的设计3.1 主梁截面尺寸拟定3.1.1 横截面布置 图3-1 主梁跨中预制阶段截面尺寸(尺寸单位:mm) Fig.3-1 The diagram of girder cross-section size in Pre-stage(size units:mm) 图3-2 主梁跨中使用阶段截面尺寸图(单位尺寸:mm) Fig.3-2 The diagram of girder cross-section size in used phase

30、(unit size:mm)1截面形式:单箱单室2横向尺寸布置:悬臂长度,符合,两腹板之间的距离,符合3顶板厚度:4底板厚度:5腹板厚度:,6承托:采用承托的坡度为:,取高度为7梁高:8主梁间距:3.1.2 桥梁横断面图 图3-3 桥梁横断面图(尺寸单位:mm) Fig.3-3 The diagram of bridge cross section(size units:mm)3.1.3 纵断面的布置横截面沿跨长的变化,靠近支点时为适应预应力钢筋的弯起布置,从跨截面,腹板和底板开始加厚,如图3-4所示,其中左右腹板各加宽,底板加厚。 图3-4 主梁梁端截面尺寸图(尺寸单位:mm) Fig.3-

31、4 Girder pivot cross-section size diagram(size units:mm)3.2 毛截面几何特性(以中主梁使用阶段计算为例)图3-5 中主梁使用阶段分割块Fig.3-5 The split block of the main beam in used phase1面积2分块截面形心至上边缘距离:3分块面积对上缘净距:4分块面积的自身惯性矩:则:所以有:5自身惯性矩:故预制阶段的边主梁:检验截面效率指标(以使用阶段中主梁为例):上核心距: (3-1) 即:下核心距: (3-2)即: 截面效率指标: (3-3)根据设计经验:一般截面效率指标取,且较大者宜较经济

32、,上述计算表明,初拟主梁跨中截面是合理的。4 主梁内力计算4.1 横向分布系数梁桥的上部结构由承重结构及传力结构(横隔梁、行车道板)两大部分构成。各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构,当桥上作用荷载(桥面板上作用两个车轴,前轴轴重为,后轴轴重为)时,各片主梁共同参与工作,形成各片主梁之间的内力分布。计算恒载:除了主梁自重外,一般将桥面铺装、人行道、栏杆等总重除以梁片数,得到每片梁承担的重量。计算活载:需要考虑活载在各片梁间的分布,汽车荷载所引起的各片梁的内力大小与梁的横断面形式、荷载作用位置有关。横向分布系数的定义:将第号梁所承担的力表示为系数与轴重的乘积,则称为第号梁的荷载横向分布系数

33、,横向分布系数的计算方法因桥梁构造而异,常见的有杠杠法、铰接板法和刚性横梁法,其中杠杠法使用于双肋式梁桥及多梁式桥支点截面;刚性横梁法适用于桥的宽跨比小于,且主梁间具有可靠连接。4.1.1 支点截面的横向分布系数求法:杠杆法图4-1 支点截面杠杆法1、2、3号梁计算图示 Fig.4-1 The calculation diagram of the pivot cross of 1、2and 3 beam using Fulcrum Lever 的计算过程如下:1号梁: (4-1) (4-2) 2号梁:3号梁:对于人群荷载,单侧人群荷载的集度,其分布系数为人群荷载重心位置的荷载横向分布影响线坐标

34、。表4-1杠杠法计算1、2、3号梁的横向分布系数Tab.4-1The calucation of horizontal distribution coefficient of 1、2and 3 beam using Fulcrum Lever 梁号荷载横向分布系数1汽车0.240人群0.9852汽车0.699人群0.0423汽车0.854人群04.1.2 跨中截面横向分布系数的求法:偏心受压法当桥的宽跨比,且主梁具有可靠的连接时,在汽车荷载的作用下,中间横隔梁的弹性挠曲变形相比很小,因此可以假定横隔梁像一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。由于此法假定横隔梁为无限刚性,称为刚性横梁法,又称偏心受

35、压法。由于此桥,故采用偏心受压法计算横向分布系数。1截面的抗扭惯矩:将截面图形转化(图4-2)图4-2 计算抗扭惯距的截面转化图形 Fig.4-2 Transform section into shapes when calculate the inertia of Torsional moment 对薄壁矩形截面(如图4-2所示): (4-3)对实体截面(如图4-2所示): (4-4)2计算主梁抗扭修正系数:,并取, 则: (4-5)3汽车荷载横向分布系数: 图4-3偏心受压法桥梁横截面及荷载布置(尺寸单位:mm) 其中:(a)桥梁横截面; (b)双列汽车偏载(2P)横向分布系数;(c)单列

36、汽车偏载; (d)单侧人群荷载横向分布系数;Fig.4-3 The cross section of girder when using eccentric compression method and the distribution of load(a)The cross section of girder;(b) The horizontal distribution coefficient in condition of the eccentric load of double motor;(c) The eccentric load of single motor;(d) The h

37、orizontal distribution coefficient in condition of unilateral crowd;1)双列汽车偏载()作用时(见图4-3(a)): (4-6)1号梁的荷载横向分布系数为: (4-7) 2号梁的荷载横向分布系数为:3号梁的荷载横向分布系数为:2)单列汽车偏载()作用时(见图4-3(c):1号梁的荷载横向分布系数为:2号梁的荷载横向分布系数为:3号梁的荷载横向分布系数为:比较单列偏载作用和双列偏载作用的横向分布系数,双列偏载作用下更不利,故取双列偏载作用下的横向分布系数,即:4人群荷载横向分布系数(见图4-3(d):1)考虑单侧布置人群荷载时,

38、荷载偏心距;1号梁的荷载横向分布系数为:2号梁的荷载横向分布系数为:3号梁的荷载横向分布系数为:2)考虑双侧布置人群荷载时,荷载偏心距,1、2、3号梁:;比较单侧布置人群荷载和双侧布置人群荷载的横向分布系数得,部分单侧布置人群荷载更不利,故取:4.1.3 荷载横向分布系数汇总将以上算得的荷载横向分布系数汇总到表4-2中:表4-2横向分布系数汇总表Tab.4 -2 The summary of horizontal distribution coefficient梁号荷载位置公路级荷载作用横向分布系数人群荷载作用横向分布系数备注1支点0.2400.985支点截面按“杠杠原理计算”跨中截面用“修正

39、偏心压力法”计算跨中0.5610.5642支点0.6990.042跨中0.4810.43支点0.8540跨中0.40.44.2 荷载内力计算4.2.1 荷载集度1主梁预制时的自重(第一期恒载)为简化计算按不变截面计算,主梁每延米自重1号梁:预制阶段截面面2号梁:预制阶段截面面积根据对称性,1号梁与5号梁相等,2、3、4号梁相等。2桥面板间接头(第二期恒载)1号梁:2号梁:3栏杆、人行道、桥面铺装(第三期恒载)图4-4 桥面铺装Fig.4-4 Pavement calculation栏杆和人行道都取10KN/m;垫层坡度取1.5%。1号梁2号梁3号梁将恒载集度汇总于表4-3中。表4-3主梁恒载T

40、able.4-3 The permanent load of girder 荷载和梁号第一期恒载第二期恒载第三期恒载恒载总和1号27.020.3511.5538.922号26.670.711.4638.833号26.670.713.9841.354.2.2 恒载内力法1:用分布荷载乘以影响线的面积(含弯矩和剪力),公式推导如下:图4-5用机动法做的弯矩M的影响线Fig.4-5 The influence line of moment worked by kinematic method如图4-5所示,根据比例关系有:即:则弯矩影响线面积: (4-8)图4-6用机动法做的剪力的影响线Fig.4-

41、6 The influence line of shearing force worked by kinematic method如图4-6所示,根据比例关系有: 解得: , 则剪力Q影响线面积 (4-9) 式中:为支点至作用点距离与计算跨径的比值。法2:静力平衡法设为计算位置距左边支座的距离,则:弯矩: 剪力:现在用法1将各个截面恒载内力计算汇总于表4-4中。表4-4 各截面恒载内力汇总Table.4-4 The summary of internal force of each cross section项目L/2L/4L/8L/4L/8支点81.2860.9635.566.389.561

42、2.75一期恒载()1号梁2196.221647.16960.85172.25258.38344.512号梁2166.771625.83948.40170.02255.03340.043号梁2167.771625.83948.40170.02255.03340.04二期恒载()1号梁28.4521.3412.452.233.354.462号梁56.9042.6724.894.466.698.933号梁56.9042.6724.894.466.698.93三期恒载()1号梁938.30704.10410.7273.63110.45147.262号梁931.48698.61407.5273.06109.59146.123号梁1136.31852.23497.1489.12133.68178.25()1号梁3185.

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