m钢筋溷凝土空心板简支梁桥上部结构计算书完整

8m 钢筋混凝土空心板简支梁桥

上部结构计算书

7.1设计基本资料 1.跨度和桥面宽度

标准跨径：8m （墩中心距） 计算跨径：7.6m

桥面宽度：净7m （行车道）+2×1.5m （人行道）

2技术标准

设计荷载：公路-Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m 计算，人群荷载取3kN/m 2

环境标准：Ⅰ类环境 设计安全等级：二级

3主要材料

混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C40混凝土；桥面铺装采用0.04m 沥青混凝土，下层为0.06m 厚C30混凝土。沥青混凝土重度按23kN/m 3计算，混凝土重度按25kN/m 3计算。 钢筋：采用R235钢筋、HRB335钢筋

2.构造形式及截面尺寸

本桥为c40钢筋混凝土简支板，由8块宽度为1.24m 的空心板连接而成。 桥上横坡为双向2%，坡度由下部构造控制

空心板截面参数：单块板高为0.4m ，宽1.24m ，板间留有1.14cm 的缝隙用于灌注砂浆

C40混凝土空心板抗压强度标准值Mpa f ck 8.26=，抗压强度设计值

Mpa f cd 4.18=，抗拉强度标准值Mpa f tk 4.2=，抗拉强度设计值Mpa f td 65.1=，

c40混凝土的弹性模量为Mpa

E C 41025.3⨯=

图1 桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm ）

7.3空心板截面几何特性计算

1.毛截面面积计算

如图二所示

2)-4321⨯+++=S S S S S A （矩形

215.125521

cm S =⨯⨯=

2cm 496040124=⨯=矩形S

225.1475)5.245(cm S =⨯+=

235.2425.2421

cm S =⨯⨯=

2

475.1575.421

cm S =⨯⨯= 解得：2

33.3202cm

A =

图2 中板截面构造及尺寸（单位：cm)

2毛截面重心位置

全截面对2

1

板高处（即离板上缘20cm 处）的静矩为

[]44332211212L S L S L S L S S ⨯+⨯+⨯+⨯⨯=板高

31167.41)35

5(5521cm L S =-⨯⨯⨯=

⨯

3

22375.774)25

.2920(55.29cm L S =-⨯⨯=⨯

3

3367.32)5.2431

5.1020)((5.24221cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯ 3

4425.173)5.432

620)((5.4721cm L S -=⨯---⨯⨯⨯=⨯

代入得板高

21S =1595.253

cm 由于铰缝左右对称所以铰缝的面积为：

)24321S S S S A +++⨯=（铰

=400.52cm

毛截面重心离板高的距离为：

A

S d 板高

2

1=

=

33

.320225

.1595=0.5cm （即毛截面重心离板上缘距离为20.5cm)

3毛截面惯性矩计算

铰缝对自身重心轴的惯性矩为：

41032.37176016.185882cm I =⨯=

空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为：

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+⨯⨯-⨯

-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯∏+⨯∏⨯-⨯⨯+⨯=2

22223)5.0983.3(5.4002016.1858825.012642435.0401241240124I

=45106011.5cm ⨯

空心板截面的抗扭刚度可简化为如图三所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭

刚度为：2

122224t b t h h b I T +=

16

)16124(28)840(2)

840()16124(42-⨯

+-⨯-⨯-⨯=

=46102221.2cm ⨯

图三 抗扭惯性矩简化计算图（单位：cm)

7.4主梁内力计算

1永久作用效应计算

a.空心板自重（一期结构自重）2G ：

25

1033.320241⨯⨯=-G

=0.8005825kN/m

b.桥面系自重（二期结构自重）2G :

桥面设计人行道和栏杆自重线密度按照单侧8kN/m 计算。

桥面铺装上层采用0.04m 厚沥青混凝土，下层为0。06m 厚C30混凝土，则全桥宽铺装层每延米重力为：

10)2506.02304.0(⨯⨯+⨯=24.2kN/m

为了计算方便，桥面系的重力可平均分配到各空心板上，则每块空心板分配到的每延米桥面系重力为：

8

2

.24282+⨯=

G =5.025kN/m C.铰接缝自重计算（二期结构自重）3G :

2510)4014.15.400(43⨯⨯⨯+=-G =1.11525KN/m

由上述计算得空心板每延米总重力为

m kN G I /006.8=（仪器结构自重）

)11525.1025.5(32+=+=G G G II =6.1403kN/m(二期结构自重）

)1403.6006.8(+=+=II I G G G =14.146kN/m

由此可计算出简支空心板永久作用效应，计算结果见表一。

表一 简支空心板永久作用效应计算表