跨径16m预应力混凝土简支空心板桥设计书

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空心板计算书-16m

空心板计算书-16m

第一章绪论1.1 选题背景交通要畅通无阻,天堑要变通途,桥梁起着很重要的作用。

桥梁型势发展呈现多样性,桥梁设计理论也趋于完善,桥梁设计理论更是取得长足进步:从极限设计法到矩阵力法、有限元法,从分析单一结构到处理复合结构;材料和工具也不断更新:从混凝土、钢材到环氧树脂,抗拉压强度得到提高;就我国而言,混凝土结构仍是首选材料,且基于造价低的优点得到广泛应用,我国是使用混凝土结构最多的国家,并以预应力混凝土为主施工。

特别是预应力混凝土空心板梁桥在现代城市的各种桥型中有着广泛的应用。

本设计具有其广泛性。

在桥梁工程中,中小跨度的桥梁占的比例非常大,而且在技术方面比较容易实现标准化设计。

预应力混凝土空心板梁桥具有建筑结构低、结构安全型和耐久性高,构造简单、构件轻巧,适于工厂化、标准化施工,可缩短工期,节省投资等优点,在高速公路桥梁工程设计中得到了广泛应用。

实践证明预应力混凝土空心板梁做成的板式桥,具有构造简单、受力明确、梁高低、构件轻和制作、运输、安装方便等优点。

随着公路建设和市政工程的发展,促进了桥梁建设的发展。

随着钢绞线作为预应力筋在桥梁工程上的推广、应用,一些新的张拉锚固体系研制成功。

为用钢绞线作预应力筋预制空心板梁提供了有利的条件。

1.2 研究现状改革开放以来,桥梁建设得到迅速发展,一般公路和高等级公路上的中、小桥形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。

特别是基于我国公路桥发展落后的现状,预应力混凝土的发展有良好的势头。

就我国而言,预应力混凝土梁桥仍是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。

现在的桥型很多采用了预制空心板梁。

随着高强混凝土在我国的逐步推广应用,公路桥梁中广泛使用的预应力混凝土空心板也迫切需要提高混凝土强度等级,采用高强混凝土以提高经济效益,现有的空心板截面形式和配筋设计也需修改并优化。

所以对于空心板梁桥的设计和应用有着广泛的前景。

预应力改变了钢筋混凝土桥的技术和形式,改变了混凝土桥的施工方法。

16m桥梁设计计算书

16m桥梁设计计算书

0.0073 159 142 123 107 095 085 078 073 069 068
0.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
2
0.01 158 154 137 114 097 083 073 065 060 058
0.0073 142 139 127 110 098 088 080 074 071 069
d 铰=3667.5/99=37.05cm (二)毛截面对重心的惯距
O
yO
I
I
图 1-3
每个挖空半圆(图 1-3)
面积:A′=1/2×∏×R2=1/2×3.14×182=508.68cm2
重心:y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cm
3
半圆对自身惯距:I=II-I-A′y2=3.14×184/8-508.68×7.642 =41203.08-29691.45=11511.63cm4
9
×0.218+70×1.714×0.218+130×0.714×0.403) =382.32 kN.m
M 挂=1.0×(3.664×0.156+4.564×0.121+3.564×0.121+3.264× 0.121)×250
=487.50 kN.m (2)、剪力计算 跨中剪力近似按同一个跨中荷载横向分布系数计算见图 1-8
由此可得:Ih=99×903/12+99×90×3.632-2[36×293/12+36×29× 3.632]-4×11511.63-2×508.68×[(7.64+29/2+3.63)2+(7.64 +29/2―3.63)2]―2(1/12×83×3+1/36×2×83+1×5×73/36)- 99×(37.05+3.63)2

16m空心板通用图

16m空心板通用图

2)沥青混凝土:重力密度γ=24.0kN / m3 。
3)预应力钢筋:弹性模量 Ep=1.95×105 MPa,松驰率ρ=0.035,松驰系 数ξ=0.3。
4)锚具: 锚具变形、钢筋回缩按 6mm(一端)计算; 金属波纹管摩阻系
数μ=0.25,偏差系数κ=0.0015。
5)竖向梯度温度效应:按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计
0.8
边板 289;中 板 227
二 级
Ⅰ 类
三、主要材料
1、混凝土 (1) 水泥:应采用高品质的强度等级为 62.5,52.5 和 42.5 的硅酸盐 水泥,同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。 (2) 粗骨料:应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最

大粒径不宜超过 20mm,以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 (3) 混凝土:预制空心板、封锚端、铰缝、桥面现浇层和封端混凝土
1)浇筑空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、泄水管、护栏、支座等附
属设施预埋件是否齐全,确定无误后方可浇筑。施工时,应保证预应力孔
道及钢筋位置准确,控制混凝土骨料最大粒径不得大于 20mm。浇筑混凝土
时应充分振捣密实,严格控制其质量。
2)为了防止预制板上拱过大,及预制板与桥面现浇层由于龄期差别而
产生过大收缩差,存梁期不超过 90d,若累计上拱值超过计算值 8mm, 应采
均采用 C40;有条件时,铰缝混凝土可选择抗裂、抗剪、韧性好的钢纤维 混凝土;桥面铺装采用沥青混凝土。
2、普通钢筋 普通钢筋采用 R235 和 HRB335 钢筋,钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧 光圆钢筋》(GB13013-1991)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499 -1998)的规定。 本册图纸中 R235 钢筋主要采用了直径 d=6、8mm 两种规格;HRB335 钢 筋主要采用了直径 d=8、10、12、14、16mm 五种规格。 3、预应力钢筋 采用抗拉强度标准值 fpk =1860MPa,公称直径 d=15.2mm 的低松弛高强 度钢绞线,其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224 -2003)的规定。 4、其他材料 1)钢板:应采用《碳素结构钢》(GB700-1988)规定的 Q235B 钢板。 2)锚具:采用 15-3 型和 15-4 型系列锚具及其配件;预应力管道采用 圆形金属波纹管。 3)支座:可采用板式橡胶支座,其材料和力学性能均应符合现行国家 和行业标准的规定。

16米空心板桥设计计算书

16米空心板桥设计计算书

第Ⅰ部分上部结构I、设计资料一、设计标准及材料标准跨径:16m 计算跨径:15.56m桥面净宽: 9+2×0.5m 设计荷载:汽—20,挂—100 材料:预应力钢筋:Φ15.24(7Φ5.0)钢铰线,后张法施工。

非预应力钢筋:Ⅰ钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋混凝土:空心板为R40号,空心板铰逢为R30号;桥面铺装为R 30号沥青砼;栏杆、人行道采用R30号砼;二、构造与尺寸50 900/2图1-1 桥梁横断面(尺寸单位:cm)三、设计依据与参考书《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社《桥梁工程》(1985)姚玲森主编,人民交通出版社《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组,人民交通出版社《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85)人民交通出版社《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)2II 、上部结构的设计过程一、毛截面面积计算(详见图1-2)A h =99×90-30×63-∏×31.52-(3×3+7×7+12×7) =4688.28cm 2 (一)毛截面重心位置全截面静距:对称部分抵消,除去下部3cm 后1/2板高静距 S=2[5×7/2(2/3×7+14.5+14)+3×8×(21+14.5+8/2)+2×8/2(14.5+21+8/3)]+99×3×(43.5+3/2) =3667.5+13365 =17032.5cm 3铰面积:A 铰=2×(1/2×7×5+1/2×2×8+3×8)=99cm 2 毛面积的重心及位置为:d h =17032.5/4688.28=3.63cm (向下)则重心距下边缘的距离为:14+18+14.5-3.63=42.87cm 距上边缘距离为:90-42.87=47.13cm 铰重心对除去下部3cm 后1/2板高的距离:d 铰=3667.5/99=37.05cm(二)毛截面对重心的惯距每个挖空半圆(图1-3)面积:A ′=1/2×∏×R 2=1/2×3.14×182=508.68cm2 重心:y=4R/(3×∏)=4×18/(3×3.14)=7.64cmO y O I I图1-3半圆对自身惯距:I=II-I-A′y2=3.14×184/8-508.68×7.642=41203.08-29691.45=11511.63cm4由此可得:Ih=99×903/12+99×90×3.632-2[36×293/12+36×29×3.632]-4×11511.63-2×508.68×[(7.64+29/2+3.63)2+(7.64+29/2―3.63)2]―2(1/12×83×3+1/36×2×83+1×5×73/36)-99×(37.05+3.63)2=.21cm4二、内力计算(一)、永久荷载(恒载)作用下1.桥面系安全带、栏杆:单侧为6.25kN/m桥面铺装:2×(0.06+0.15)/2×4.5×23=21.74 kN/mg1= (6.25×2+21.74)/10=3.43 kN/m2.铰和接缝:g2=(99+1×90)×10-4×24=0.45 kN/m3.行车道板:g3=4688.28×10-4×25=11.72 kN/m恒载总重力:g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒载内力计算见表1-1。

16m预应力混凝土空心板计算书

16m预应力混凝土空心板计算书

16m预应力混凝土空心板计算书S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程新桥中桥空心板上、下部结构计算书1 工程概况S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程项目位置位于贵州省桐梓县,新桥中桥为路线主线上跨越河流而设。

桥梁为3-16m预制空心板梁,桥梁斜交角度为30度,桥面宽1*10.5m。

桥梁起点桩号为东北K12+896,终点桩号为南K12+958,桥梁第一跨位于直线线上,第二跨第三跨位于缓和曲线上,缓和曲线长度L=50m。

桥梁通过调整边梁悬臂长度以适应曲线变化。

1.1 技术标准1. 设计荷载:公路-Ⅰ级。

2. 设计速度:40公里/小时。

3. 桥面宽度:0.25m(人行道护栏)+1.0m(人行道)+8.0m(车行道)+1.0m(人行道)+0.25m(人行道护栏)=10.5m。

4. 设计洪水频率:中桥 1/100,小桥、涵洞1/50。

5. 地震烈度:地震动根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001,1:400万)、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),桥位区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期小于0.35s,设计地震分组为第一组,相应抗震设防烈度小于Ⅵ度。

桥位区属相对稳定地块,只作简易抗震设计。

1.2 上部构造上部结构均采用装配式预应力混凝土简支空心板。

梁上设置8cm厚C50混凝土现浇调平层,调平层顶面设置防水层,调平层内铺设直径10mm的带肋钢筋网。

1.3 下部构造桥台均采用重力式U型桥台,基础采用桩基接承台。

2 计算采用的技术规范及软件1. 《公路工程技术标准》(JTGB01—2003);2. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);4. 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007);5. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ F50—2011);6. 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008);7. 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005);8. 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006);9. 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)。

16m预应力空心板梁设计计算书-桥梁博士

16m预应力空心板梁设计计算书-桥梁博士

1.工程概况明华东港桥位于六灶镇明华东港上,全长16m,上部结构采用16m先张法预应力空心板梁。

桥面宽12.6m,设计荷载为公路Ⅱ级。

图1 桥梁横断面图(单位:cm)2.设计依据和内容2.1设计依据2.1.12.1.22.2设计验算内容2.2.1 上部结构正常使用状态正截面抗裂验算2.2.2 上部结构结构刚度验算2.2.3 上部结构承载能力极限状态正截面强度验算2.2.4 下部结构桥台桩基验算3.技术标准3.1技术标准3.1.1道路等级:3.1.2桥梁宽度:全桥总宽12.6m,包括0.3m栏杆+12.0m机动车道+0.3m栏杆。

3.1.3行车道数:3车道;3.1.6荷载标准:公路Ⅱ级,冲击系数取0.33.2设计规范3.2.1《公路工程技术标准》3.2.2《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3.2.4《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)4.设计参数4.1主要材料及其设计参数4.1.1 混凝土各项力学指标见表1表1 混凝土材料力学性质表4.1.2普通钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋,直径:8~32mm弹性模量:Ⅰ级210000 Mp/Ⅱ级200000 Mp标准强度:Ⅰ级240 Mpa/Ⅱ级340 Mpa热膨胀系数:0.0000124.1.3预应力钢筋其主要力学性能指标列表如下表2~3。

表2预应力钢筋力学性能指标表表3预应力钢筋计算参数表4.2设计荷载取值4.2.1恒载4.2.1.1一期恒载一期恒载:主梁重量按设计尺寸计,混凝土容重取25KN/m3。

4.2.1.2二期恒载二期恒载为桥面防撞护栏、分隔带护栏等及桥面铺装。

其中:桥面铺装为9㎝钢筋混凝土+4cm沥青混凝土,混凝土容重按25KN/m3计,沥青混凝土按2325KN/m3计表2 二期恒载计算表4.2.2活载计算荷载:公路Ⅱ级,三车道加载,横向分布系数采用铰接板法计算,计算结果见下表表3 横向分布系数I计算附:抗扭惯矩T参照《桥梁工程》,略去中间肋板,把截面简化成下图计算空心板的抗扭刚度:T I ==-⨯+-⨯-⨯-⨯=+08.0)1.099.0(21.0)08.082.0(2)08.082.0()1.099.0(4224222122t b t h h b 0.04683M45. 上部结构计算概述 5.1计算方法设计计算采用采用《桥梁博士》计算。

跨径16m预应力混凝土简支空心板桥设计书

跨径16m预应力混凝土简支空心板桥设计书

跨径16m 预应力混凝土简支空心板桥设计一 设计资料1.道路等级 三级公路(远离城镇)2.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载(道路Ⅱ级) 3.桥面跨径及桥宽 标准跨径:m l k 16= 计算跨径:m l 50.15=桥面宽度:m 5.0(栏杆)+m 7(行车道))+m 5.0(栏杆) 主梁全长:m 96.15桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2% 桥轴平面线形:直线 4.主要材料 1)混凝土采用C50混凝土浇注预制主梁,栏杆和人行道板采用C30混凝土,C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;铰缝采用C40混凝土浇注,封锚混凝土也采用C40;桥面连续采用C30混凝土。

2)钢筋主要采用HRB335钢筋。

预应力筋为71⨯股钢绞线,直径mm 2.15,截面面积13902mm ,抗拉标准强度MPa f pk 1860=,弹性模量MPa E p 51095.1⨯=。

采用先张法施工工艺,预应力钢绞线沿板跨长直线布置。

3)板式橡胶支座采用三元乙丙橡胶,耐寒型,尺寸根据计算确定。

5.施工工艺采用先张法施工,预应力钢绞线两端同时对称张拉。

6.计算方法及理论 极限状态法设计。

7.设计依据 《通用规范》《公预规》。

二 构造类型及尺寸全桥宽采用7块C50预应力混凝土空心板,每块m 1.1,板厚m 85.0。

采用后张法施工,预应力混凝土钢筋采用71⨯股钢绞线,直径15.2mm ,截面面积2139mm ,抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉设计值MPa f pd 1260=,弹性模量MPa E p 51095.1⨯=。

C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。

全桥空心板横断面图如图所示,每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。

图2-1桥梁横断面图(单位:cm )图2-2跨中中板断面图(单位:cm) 图2-3跨中边板断面图(单位:cm )三 空心板毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面的几何特性,采用分块面积累加法计算。

16m预应力混凝土空心板计算书

16m预应力混凝土空心板计算书

S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程新桥中桥空心板上、下部结构计算书1 工程概况S303桐梓马鬃至新桥公路改扩建工程项目位置位于贵州省桐梓县,新桥中桥为路线主线上跨越河流而设。

桥梁为3-16m预制空心板梁,桥梁斜交角度为30度,桥面宽1*10.5m。

桥梁起点桩号为东北K12+896,终点桩号为南K12+958,桥梁第一跨位于直线线上,第二跨第三跨位于缓和曲线上,缓和曲线长度L=50m。

桥梁通过调整边梁悬臂长度以适应曲线变化。

1.1 技术标准1. 设计荷载:公路-Ⅰ级。

2. 设计速度:40公里/小时。

3. 桥面宽度:0.25m(人行道护栏)+1.0m(人行道)+8.0m(车行道)+1.0m(人行道)+0.25m(人行道护栏)=10.5m。

4. 设计洪水频率:中桥 1/100,小桥、涵洞1/50。

5. 地震烈度:地震动根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001,1:400万)、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),桥位区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期小于0.35s,设计地震分组为第一组,相应抗震设防烈度小于Ⅵ度。

桥位区属相对稳定地块,只作简易抗震设计。

1.2 上部构造上部结构均采用装配式预应力混凝土简支空心板。

梁上设置8cm厚C50混凝土现浇调平层,调平层顶面设置防水层,调平层内铺设直径10mm的带肋钢筋网。

1.3 下部构造桥台均采用重力式U型桥台,基础采用桩基接承台。

2 计算采用的技术规范及软件1. 《公路工程技术标准》(JTGB01—2003);2. 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);4. 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007);5. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ F50—2011);6. 《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008);7. 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005);8. 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006);9. 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)。

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跨径16m 预应力混凝土简支空心板桥设计一 设计资料1.道路等级 三级公路(远离城镇)2.设计荷载本桥设计荷载等级确定为汽车荷载(道路Ⅱ级) 3.桥面跨径及桥宽 标准跨径:m l k 16= 计算跨径:m l 50.15=桥面宽度:m 5.0(栏杆)+m 7(行车道))+m 5.0(栏杆) 主梁全长:m 96.15桥面坡度:不设纵坡,车行道双向横坡为2% 桥轴平面线形:直线 4.主要材料 1)混凝土采用C50混凝土浇注预制主梁,栏杆和人行道板采用C30混凝土,C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;铰缝采用C40混凝土浇注,封锚混凝土也采用C40;桥面连续采用C30混凝土。

2)钢筋主要采用HRB335钢筋。

预应力筋为71⨯股钢绞线,直径mm 2.15,截面面积13902mm ,抗拉标准强度MPa f pk 1860=,弹性模量MPa E p 51095.1⨯=。

采用先张法施工工艺,预应力钢绞线沿板跨长直线布置。

3)板式橡胶支座采用三元乙丙橡胶,耐寒型,尺寸根据计算确定。

5.施工工艺采用先张法施工,预应力钢绞线两端同时对称张拉。

6.计算方法及理论 极限状态法设计。

7.设计依据 《通用规范》《公预规》。

二 构造类型及尺寸全桥宽采用7块C50预应力混凝土空心板,每块m 1.1,板厚m 85.0。

采用后张法施工,预应力混凝土钢筋采用71⨯股钢绞线,直径15.2mm ,截面面积2139mm ,抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉设计值MPa f pd 1260=,弹性模量MPa E p 51095.1⨯=。

C50混凝土空心板的抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度的标准值MPa f td 56.2= 抗拉强度设计值MPa f td 83.1=。

全桥空心板横断面图如图所示,每块空心板截面以及构造尺寸如图所示。

图2-1桥梁横断面图(单位:cm )图2-2跨中中板断面图(单位:cm) 图2-3跨中边板断面图(单位:cm )三 空心板毛截面几何特性计算本设计预制空心板的毛截面的几何特性,采用分块面积累加法计算。

先按长和宽分别为版轮廓的长和宽的矩形计算,然后与挖空面积累计,累加时候挖空部分按负面积计算,计算结果以中板为例。

表3-1 预制空心板的毛截面的几何特性计算表分块号 各分块面积2cmA i重心距上缘cmY i面积矩 个分块重心距截面重心cmD i各分块惯性矩41cm I1-25 1.67 -41.75 42.79 -45774.6 -17.36 2 -700 35.00 -24500 9.46 -62644.1 -142916.73 -350 46.67 -16334.5 -2.21 -1709.4 -364.12 4 -50 71.67 -3583.5 -27.21 -37109.2 -48.42 5 -2826 40.00 -113040 4.46 -56213.7 -635850 6 8415 42.50 393762.5 1.9635592.4 5578302 7531444.46236262.75-167768.64799105 预制中板挖空部分以后得到的截面积,其几何特性按以下公式计算。

毛截面面积∑∑-=ki i c A A A对截面上缘面积矩 ∑∑-=)()(ki ki i i c y A y A S 毛截面重心至截面上缘距离ccs A S y =毛截面对自身重心轴的惯性矩 ∑∑-=ki i c I I I 1)毛截面积)(64.445314)67.7151067.4657035705267.155(40305.42851092cm A k =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=π2)毛截面重心至截面上边缘距离 3)毛截面对重心轴的惯性矩)(10631.44.46313366.16776847991054611cm I I I ⨯≈=-='+=∑∑四 作用效应计算1.永久作用效应计算1)空心板自重(一期恒载) 2)桥面系自重g 2(二期恒载)人行道及栏杆重力参照其他梁桥设计资料,单侧按取2kN/m 计算。

桥面铺装采用等厚度10cm 厚C40防水混凝土,和5cm 厚沥青混凝土,则全桥宽铺装每延米总重为上述自重效应是在各空心板铰接形成整体后,再加在板桥上的,精确地说由于桥梁横向弯曲变形,各板分配到的自重效应是不相同的,本例为计算方便设桥面系二期恒载重力近似按各板平均分担来考虑,则将以上重力均分给11块板,得每块空心板分摊的每延米桥面系重力为:3)恒载内力计算 简支梁恒载内力计算结果见表4-1表4-1 载内力计算表荷载支点)2/(0gl Q一期恒载1g 13.285 15.5 399.12 299.34 103.00 51.50 二期恒载2g4.1415.5124.0393.0232.0116.01合计1g +2g17.42515.5523.15392.36135.0167.512. 可变作用效应计算本例中汽车荷载采用公路Ⅱ级荷载,它由车道荷载和车辆荷载组成。

《通用规范》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。

1)汽车荷载横向分布系数计算空心板跨中4/l 处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点处按杠杆原理法计算,支点到4/l 点之间按直线内插求得。

(1)跨中和4/l 点的荷载横向分布系数计算 空心板的刚度参数222)(8.5)(4lbI I l bGI EI r T T ⨯⨯==π 式中:T T I cm l cm b cm I ;1005.15;110;106.446⨯==⨯=为空心板截面的抗扭刚度。

可简化成图4-1所示单箱截面。

按单箱近似计算T I 。

图 4-1 计算T I 的空心板简化图代入刚度参数计算公式的刚度参数按γ查姚玲森《桥梁工程》(1985年)附录Ⅰ中7块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表。

由γ=0.017时1号至4号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,计算结果列于表4-2中,据表4-2中画出各板的何在横向分布影响线,在其上布载。

如下图所示。

表3-9 各板荷载横向分布影响线坐标值表板号r 1 2 3 4 5 6 7 1 0.0170.231 0.195 0.156 0.127 0.107 0.095 0.0902 0.0170.195 0.191 0.166 0.136 0.115 0.102 0.0953 0.0170.156 0.166 0.172 0.154 0.130 0.115 0.1074 0.0170.127 0.136 0.154 0.165 0.154 0.136 0.127各板的荷载横向分布系数计算式为 η∑=21q m 。

图4-2 各板横向分布影响线及横向最不利加载图1号板:汽车303.0)098.0125.0160.0222.0(21=+++=q m2号板:汽车302.0)106.0136.0168.0194.0(21=+++=q m3号板:汽车300.0)119.0152.0171.0158.0(21=+++=q m4号板:汽车293.0)141.0164.0152.0129.0(21=+++=q m(2)支点处的何在横向分布系数计算支点处的荷载横向分布系数按照杠杆原理法计算,如图4-3所示图4-3支点处荷载横向分布影响线及最不利加载图支点处荷载横向分布系数如下。

汽车 500.000.121=⨯=q m2)横向分布系数沿桥跨的变化支点到四分点的荷载分布按照直线内插进行,见下表表 4-3 空心板的荷载横向分布系数荷载跨中至4l 处支点公路Ⅰ级 0.3030.5002)汽车荷载内力计算在计算跨中及4/l 截面的汽车荷载内力时,采用计算公式为式中S —所示截面的弯矩或剪力 μ—汽车荷载的冲击系数ξ—汽车荷载横向折减系数,8m 桥宽采用双车道,横向分布不折减,故ξ=1.0;c m —汽车荷载跨中横向分布系数k q —汽车车道荷载中,每延米均布荷载标准值 Ω—弯矩、剪力影响线的面积i m —沿桥跨纵向与集中荷载位置时对应的横向分布系数k P—车道荷载中的集中荷载标准值,计算剪力事乘以系数1.2 i y —沿桥跨纵向与集中荷载位置时对应的内力影响线坐标值 (1)内力影响线面积计算表4-4 内力影响线面积计算表类型截面影响线面积 (㎡或m ) 影响线 图式l/41/21/23l/163/4l/41(2)公路II 级荷载计算均布荷载 =k q 7.875 kN/m 集中荷载:计算弯矩效应时kN p k 222)55.15(550180360180=-⨯--+=计算剪力效应时kN p k 8.1995.1662.1=⨯= 3)计算冲击系数μ 空心板梁:C50混凝土E 取m kN G m I m A m N c 29.13255314.0,046.0,5314.0,1055.342210=⨯===⨯。

则 330.11=+μ4)计算4/2/4/2/,,,l l l l Q Q M M ,(表3-12,3-13) 汽车荷载内力计算公式)y p q (m 1i k k c i q m S +Ω+=ξμ)(计算结果如图4-5至图4-6所示。

表4-5 汽车荷载 4/2/4/2/,,,l l l l Q Q M M 计算表 图4-5 汽车荷载下计算跨中弯矩,剪力布载图图4-6 汽车荷载下计算L/4处弯矩布载图5)计算支点截面汽车荷载最大剪力计算支点剪力时,考虑荷载横向分布系数沿桥长的变化,总线最不利布载及相应的剪力影响线及横向分布系数值如图图4-7 计算支点处剪力布载图3作用效应组合 依据《通用规范》,公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态设计和正常使用极限状态进行效应组合。

按承载能力极限状态设计时的基本组合为1.2⨯恒载作用效应+1.4⨯汽车荷载作用效应按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种效应组合。

作用短期效应组合为:恒载作用效应标准值+0.7⨯汽车荷载作用效应标准值(不考虑冲击)作用长期效应组合为:恒载作用效应标准值+0.4⨯汽车荷载作用效应标准值(不考虑冲击)截面荷载公路—II 级7.875 166.5 1.330 0.30330.031 355.309 3.875 22.523 266.464 2.906 199.81.938 46.409 0.54.359 74.2220.75《通用规范》规定,架构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,应采用标准值效应组合。

各作用效应额分项系数及组合系数取1.0个作用效应组合计算如下表表4-6 空心板作用效应组合计算汇总表作用类别序号 作用种类弯矩 剪力 四分点 跨中 支点 跨中 四分点 作用标准值1 结构自重392.36 523.15 135.01 067.512汽车荷载 266.464 355.309 161.13 46.409 74.222 S=1+2658.824 878.459296.14 46.409 141.732 基本组合 3 470.832 627.78 162.01 081.01 4373.050 497.433 255.582 64.973 103.911S=3+4 843.8821125.213387.59264.973184.921 短期效应组合5 结构自重 392.36 523.15 135.01 067.516140.244 187.00584.805 24.426 39.064S=5+6 532.604 710.155 219.815 24.426 106.574 长期效应组合7结构自重 392.36 523.15 135.01 0 67.51 880.140 103.860 48.460 13.958 22.322S=7+8 472.50 630.01183.47 13.958 89.832五 预应力钢筋设计1.预应力钢筋截面积的估算先张法预应力混凝土空心板桥的预应力钢筋采用mm j 2.15φ钢绞线,沿空心板跨径方向(桥梁纵向)采用曲线布置(在靠近支座处向上弯起)。

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