第五章 简支梁桥的设计与计算2

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1、一、概述结构设计＝构造设计＋结构计算第二节混凝土简支梁桥的设计计算构造设计：确定上部结构的各部构造和组合细节。考虑因素有自然条件、使用要求、荷载等级、车道数目、建筑材料、施工条件、一、概述构造要求和配筋设计等。二、桥梁立面布置与构造设计结构计算：三、荷载横向分布的计算求算结构的力学特性和验算结构的使用性能及承载能力，确保结构的适用、安全和耐久。四、行车道板的计算结构计算重点：五、主梁计算•建立合理的计算模型•选用恰当的力学分析方法•正确运用结构设计理论2012年6月8日《混凝土桥》第五章12012年6月8日《混凝土桥》第五章2一、概述基本原则材料简支梁设计计算项目：－主梁经济适用安全美观－横隔

2、梁－桥面板－支座简支梁桥为空间结构体系。受力分析思路：复杂问题→简单化规范空间问题→平面化耐久性桥梁设计流程2012年6月8日《混凝土桥》第五章32012年6月8日《混凝土桥》第五章41二、桥梁立面布置与构造设计∑跨径的选用：标准化要求1、立面布置与下部结构相配合满足容许建筑高度要求立面布置内容吊装重量的限制•桥梁体系的选择----不唯一经济跨径的要求•桥长及孔跨布置----跨径选择•桥面标高.纵坡•梁高确定•桥梁下部结构和基础型式2012年6月8日《混凝土桥》第五章52012年6月8日《混凝土桥》第五章6∑梁高与跨径的关系：用高跨比表示∑梁高的选用：与活载标准、横截面型式、主梁片数相配合经济

3、合理的高跨比一般：与混凝土标号、配筋种类和配筋量相配合满足线路标高和桥下净空的要求公路桥：满足运梁、架梁的要求钢筋混凝土板：1/12~1/18模数化、标准化的要求预应力钢筋混凝土板：1/16~1/23刚度要求（挠度）钢筋混凝土T梁：1/11~1/16各值跨径大取偏小值梁端锚具布置的需要预应力钢筋混凝土T梁：1/14~1/25主梁片数少取较大值铁路桥：钢筋混凝土T梁：1/6~1/9预应力钢筋混凝土T梁：1/10~1/112012年6月8日《混凝土桥》第五章72012年6月8日《混凝土桥》第五章822、横截面设计（续）2、横截面设计（1）确定主梁截面型式©内容包括：ò主要取决于其受力性能，同时考虑

4、建筑高度、施工方法、经济用料、养护维修及美观等要求。•确定主梁截面型式（2）主梁间距及主梁片数的确定•主梁间距及主梁片数的确定ò从经济用料量、尽可能减小预制工程量，并考虑单片主梁的吊装重量等各方面优选。•主梁细部尺寸：铁路桥：各跨径梁肋间距1.8m公路桥：预制板宽一般1.0～1.5m；标准设计取1.0m。T梁一般1.8～2.5m。2012年6月8日《混凝土桥》第五章92012年6月8日《混凝土桥》第五章102、横截面设计（续）2、横截面设计（续）（3）主梁细部尺寸ò上翼缘厚度：满足桥面承受局部荷载要求。ò梁肋宽度：满足混凝土容许主拉应力和抗剪强度（根部加高，可在根部设承托）要求；考虑钢筋布置和

5、混凝土浇筑难易；腹板屈曲稳定性要求。¾铁路T梁：厚度不小于12cm，根部厚度不小于梁高1/10¾钢筋混凝土：铁路—20cm（跨中）至60cm（端部）¾公路T梁：厚度不小于6cm，根部厚度不小于梁高1/12公路—18cm（跨中）至30cm（端部）两种处理方式预应力混凝土：构造控制铁路—16cm～24cm（端部）公路—16cm，端部加宽与马蹄同宽铁路公路桥规对腹板的厚度有具体的构造规定。2012年6月8日《混凝土桥》第五章112012年6月8日《混凝土桥》第五章1232、横截面设计（续）2、横截面设计（续）ò下翼缘尺寸：ò梁端尺寸：钢筋混凝土T梁：一般下翼缘与腹板同宽。预应力混凝土梁：构造上满足所

6、选用的锚具、千斤顶尺预应力混凝土T梁：满足布置预应力束，做成马蹄形。寸的需要。马蹄面积一般占总面积的10～20%，端部应加厚，根据端块应力状态决定，一般1.5～1.8m¾铁路T梁：厚度不小于15cm，端部厚度不小于25cm，平均厚度不小于悬出长度的1/2。¾公路T梁：马蹄全宽为肋宽的2～4倍，平均厚度为梁高的0.15～0.2倍，马蹄斜坡宜陡于45°2012年6月8日《混凝土桥》第五章132012年6月8日《混凝土桥》第五章142、横截面设计（续）三、荷载横向分布的计算ò横隔梁（板）尺寸：1、荷载横向分布系数的概念保证各片主梁连成整体。•在公路桥跨结构中，由于桥面较宽，主梁片数往往较多并与桥面板

7、和横隔梁连结为整体；当桥上车队处于横向不同位置时，各主梁参与工作的程度不同；这种¾铁路简支梁：横隔梁间距不大于腹板厚度的30倍，且结构的内力分析属空间计算问题。不大于6m。•由于实际结构的复杂性，对这种空间问题进行精确求¾公路简支梁：一般在跨中、四分点，支座处各设一道。解是困难的且无必要。目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题合理地简化成简单的平面问题来求解。¾高度：取主梁高度的3/4左右，在支点与