钢箱梁(33+41+33)

厦门疏港路立交工程

钢箱梁计算书

1.结构特点

A匝道桥第二联为钢箱梁结构，桥跨布置为(33+41+33)=107m，桥面宽度为8m，单箱多室截面，道路中心线处梁高1960mm，箱宽7.74m。横隔梁的布置间距为2.0m。钢材材质为Q345C。钢箱梁顶面为平坡。

桥面铺装采用4cm细粒式沥青混凝土面层和4cm中粒式沥青混凝土底层，桥面铺装层总厚度为8cm。另设8cm钢筋砼层。采用混凝土防撞护栏。

2.设计荷载

汽车荷载：城-A级。

3.箱梁顶板板厚的确定

钢箱梁的顶板板厚对全桥的经济指标影响较大，根据目前钢箱梁的设计经验和实际汽车荷载超重的影响，箱梁顶板板厚宜取14mm。

4.箱梁标准段截面

5.纵肋设计

横肋布置间距a=2000mm

顶板纵肋布置间距b=300mm

城-A车辆前轮着地宽度2g=0.25m，分布宽度：0.25+0.08*2=0.41 m

城-A车辆后轮着地宽度2g=0.6m，分布宽度：0.6+0.08*2=0.76 m

5.1纵肋截面几何特性

1）桥面板有效宽度的确定

关于桥面板的有效计算宽度，参考日本道路桥示方书的规定进行计算。

纵肋等效跨度L=0.6a=1200mm, b/2L=0.125

λ=(1.06-3.2(b/2L)+4.5(b/2L)2)*b=219.1mm, 取有效宽度为210mm。

2）截面几何特性计算

纵肋板件组成：1-240x14（桥面板），1-90x10（下翼缘），1-156x8（腹板）A=55.08 cm2

I= 2499.4 cm4

Yc=12.6 cm （距下翼缘）

Wt=462.9 cm3

Wb=198.4 cm3

5.2纵肋内力计算

1)作用于纵肋上的恒载

a)纵肋自重

q1=21.48*1e-4*7.85e3*1.1=18.5 kg/m

b)钢桥面板自重

q2=0.014*b*7.85e3=38.5 kg/m

c)桥面铺装（厚8cm）

q3=0.08*b*2.4e3=67.2 kg/m

d)砼桥面板（厚8cm）

Q4=0.08*b*2.6e3=72.8 kg/m

e)恒载合计

∑q=197.0 kg/m

2)汽车冲击系数

(1+μ)=1+0.4=1.4

3)作用于纵肋上的活载

纵肋反力计算图式（尺寸单位：mm）

轴重160kN ：P=16/2*1.4=11.2 t ，着地宽度0.76 m ，q=14.74 t/m, R1=5.41 t

1367

-837

恒载+活载弯矩包络图（kg-m）5.3纵肋应力检算（未计入纵向体系应力）

1）跨中

上缘：σt=2258e2/462.9=487.8 kg/cm2

下缘：σb=2258e2/198.4=1138.1 kg/cm2

2）支点

上缘：σt=1562e2/462.9=337.4 kg/cm2

下缘：σb=1562e2/198.4=787.3 kg/cm2

6.横肋设计

6.1横肋截面几何特性

1）桥面板有效宽度的确定

桥面板的有效宽度参考日本道路桥示方书的规定进行计算。

横肋等效跨度L=5000mm, a/2L=0.2

λ=(1.06-3.2(a/2L)+4.5(a/2L)2)*a=1200 mm

边箱按悬臂板考虑：

横肋等效跨度L=10000mm, a/2L=0.1

λ=(1.06-3.2(a/2L)+4.5(a/2L)2)*a=1570 mm

2）截面几何特性（下翼缘板厚12mm, 腹板10mm）A=221.7 cm2

I= 87761.6 cm4

Yc= 48.67 cm （距下翼缘）

Wt=7745.9 cm3

Wb=1803.2 cm3

3）悬臂板截面几何特性

A= 443.4 cm2

I= 2919808.3 cm4

Yc= 90 cm （距下翼缘）

Wt=32442.3 cm3

Wb=32442.3 cm3

6.2恒载内力计算

1）横肋自重

桥面板宽度取横肋间距，即2000mm。

q1=(200*1.4+12*1.2+57.4*1.0)*1e-4*7.85e3*1.1=303.8 kg/m

2）桥面铺装

q2=2.0*0.08*2.4e3=384 kg/m

3）砼桥面板

q3=2.0*0.08*2.6e3=416 kg/m

4）砼防撞护栏

q4=750*2.0=1500 kg

6.3内力计算

1）纵向反力计算

横肋处反力R=1.0*20.0*(1+μ)=28.0 t

2）横肋内力（尺寸单位：mm）

6.4内力计算成果

考虑斜腹板的支承作用（t-m）跨中弯矩M=25.9 t-m；支点弯矩M=-125.8 t-m

6.5横肋应力检算

跨中截面：

上缘应力σt=25.9e5/7745.9=334.4 kg/cm2

下缘应力σb=25.9e5/1803.2=1436.4 kg/cm2 < [σ]=2000 kg/cm2 支点截面：

上缘应力σt=29.6e5/7745.9=382.2 kg/cm2

下缘应力σb=29.6e5/1803.2=1641.5 kg/cm2 < [σ]=2000 kg/cm2 边箱不考虑斜腹板的支承作用时，支点截面

上缘应力σt=125.8e5/32442.3=387.8 kg/cm2

下缘应力σb=125.8e5/32442.3=387.8kg/cm2 < [σ]=2000 kg/cm2 7.钢箱梁纵向体系应力计算