40+72+43m曲线钢箱梁计算书

40.625+72+72+43.625m连续钢

箱梁

上

部

结

构

计

算

书

2017.07

目录

一、概述 (1)

1.1桥梁简介 (1)

1.2 模型概况 (1)

1设计规范 (1)

2参考规范 (1)

3主要材料及性能指标 (2)

4 整体模型概述 (2)

二模型主要计算结果 (5)

2.1 结构刚度 (5)

1 车道荷载挠度值 (5)

2 预拱度设置 (6)

3 正交异形板桥面顶板挠跨比 (7)

2.2 反力计算 (8)

三钢箱梁验算 (9)

3.1顶底板强度验算 (9)

1计算第一体系 (9)

2计算第二体系 (13)

3.2 腹板验算 (23)

1 厚度验算 (23)

2 强度验算 (23)

3 腹板纵向加劲肋构造验算 (25)

4 腹板横向加劲肋构造验算 (25)

5 腹板屈曲验算...................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.3 正交异性桥面板匹配性验算 (26)

1 构造验算 (26)

2 受压顶板纵肋刚度验算 (26)

3 受压顶板横肋刚度验算...................................................................................... 错误！未定义书签。

4 桥面板匹配性验算 (27)

3.4支承加劲肋验算 (28)

3.5 屈曲计算 (29)

1 整体稳定计算...................................................................................................... 错误！未定义书签。

2 局部稳定计算...................................................................................................... 错误！未定义书签。

四、结论 (29)

建议：...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

一、概述

1.1桥梁简介

40.625+72+43.625m连续钢箱梁，跨中梁高2.5m，中墩处梁高4.2m。梁宽由17.6m渐变至21.4m。主梁线型为圆曲线，中心线位于半径R=326m的圆弧上。顶板厚16~28mm，腹板厚16~18mm，底板厚16~28mm。采用Q345C材质。

边支点横断面

中墩处横断面

1.2 模型概况

1设计规范

《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T 50283-1999）;

《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）

《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2008）

2参考规范

《道路桥示方书·同解说》（日本道路协会，平成8年12月）

3主要材料及性能指标

主梁采用Q345C钢材，其主要力学性能见下表。

4 整体模型概述

1）整体模型简介

对原桥进行合理简化，取平均宽度20m进行全桥等宽度建模。整体模型采用Midas Civil 2015软件建立，主梁工划分为97个单元，150个节点，桥梁采用盆式支座，以弹性连接中输入各方向刚度模拟，支座径向布置，支座与主梁采用刚性连接。计算模型如下图所示。

整体计算模型示意图

2）计算剪力滞

考虑剪力滞影响计算，根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.1.8条，计算剪力滞有效分布宽度。

半幅顶板考虑剪力滞后有效宽度计算表

半幅底板考虑剪力滞后有效宽度计算表

由上面计算知道，剪力滞对中支点处梁体影响较大，应与考虑。

3）荷载

恒荷载：包括自重和二期荷载。横隔板和加劲肋重力以点荷载形式加在实际位置。二期荷载包括7cm沥青铺装和3道防撞墙，均布荷载分别按52kN/m和30kN/m考虑。

温度作用：升温按25℃考虑，降温按-20℃考虑；由于中国规范未对钢箱梁桥温度梯度有明确规定，故按欧洲规范Eurocode（1991-1-5:2003）取用，包括温度梯度升温和温度梯度降温。如下图所示。

温度梯度加载示意图

汽车荷载：公路-I级；按5车道加载，考虑两种偏载工况。经计算桥梁基频f=0.26<1.5，根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.3.2条，取冲击系数μ=0.05。两种布载

形式见下图。

偏载1布载

偏载2布载

制动力：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.3.5条计算，均布于全跨。

q1=0.1*[10.5*(40.625+72+43.625)+360]*2.34/(40.625+72+43.625)=3kN/m

离心力：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）第4.3.3条，离心力系数：

由v=100km/h，R=326.0m算得C=0.24。将离心力也均布于全跨，方向为径向向外。

q2=5*550*0.6*0.24/(40.625+72+43.625)=2.53kN/m

4）荷载组合

根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）的规定，运营阶段分析主要考虑一下5种荷载组合。

①组合一：恒载+汽车；

②组合二：恒载+汽车+升温+正温度梯度+基础沉降+制动力+离心力

③组合三：恒载+汽车+升温+负温度梯度+基础沉降+制动力+离心力

④组合四：恒载+汽车+降温+正温度梯度+基础沉降+制动力+离心力

⑤组合五：恒载+汽车+降温+负温度梯度+基础沉降+制动力+离心力

二模型主要计算结果

2.1 结构刚度

1 车道荷载挠度值

根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）4.2.3条，桥梁汽车荷载作用下的最大向下竖向挠度为：