资源描述
目 录1 计算依据与基础资料11.1 标准及规范11.1.1 标准11.1.2 规范11.1.3 参考资料11.2 主要材料11.3 设计要点22 横断面布置22.1 横断面布置图22.2跨中计算截面尺寸33 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算33.1 汽车荷载横向分布系数计算33.1.1 刚性横梁法33.1.2 刚接梁法63.1.3 铰接梁法103.1.4 比拟正交异性板法（G-M法）133.1.5 荷载横向分布系数汇总163.2 剪力横向分布系数163.3 汽车荷载冲击系数值计算173.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数173.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数174 主梁纵桥向结构计算174.1箱梁施工流程174.2 有关计算参数的选取184.3 计算程序194.4 持久状况承载能力极限状态计算194.4.1 正截面抗弯承载能力计算194.4.2 斜截面抗剪承载能力计算194.5 持久状况正常使用极限状态计算204.5.1 抗裂验算204.5.2 挠度验算224.6 持久状况和短暂状况构件应力计算234.6.1 使用阶段正截面法向应力计算234.6.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算244.6.3 施工阶段应力验算254.7 中支点下缘配筋计算264.8 支点反力计算274.9 其他275 桥面板配筋计算285.1 荷载标准值计算（弯矩）285.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算285.1.2 现浇段桥面板弯矩计算305.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算325.2 荷载标准值计算（支点剪力）345.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算345.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算345.3 持久状况承载能力极限状态计算355.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算355.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算375.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算385.4 持久状况抗裂计算415.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算415.4.2 现浇段桥面板抗裂计算425.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算446 横梁计算466.1 跨中横隔板计算466.2 端横梁、中横梁计算507 附图51预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算书（30m装配式预应力混凝土连续箱梁）1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准 跨径：桥梁标准跨径30m；跨径组合530m(正交)； 设计荷载：公路级； 桥面宽度：（路基宽28m，高速公路），半幅桥全宽13.5m， 0.5m(护栏墙)+12.0m(行车道)+ 1.0m波型护栏)13.5m； 桥梁安全等级为一级，环境条件类。1.1.2 规范 公路工程技术标准JTG B01-2003 公路桥梁设计通用规范JTG D60-2004（简称通规） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004（简称预规）1.1.3 参考资料公路桥涵设计手册桥梁上册（人民交通出版社2004.3）1.2 主要材料1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40；2）预应力钢绞线：采用钢绞线，3）普通钢筋：采用HRB335，1.3 设计要点1）本计算示例按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用；2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接梁法和比拟正交异性板法（G-M法）计算，取其中大值进行控制设计。3）预应力张拉控制应力值，混凝土强度达到90时才允许张拉预应力钢束;4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d;5）环境平均相对湿度RH=80;6）存梁时间为60d。2 横断面布置2.1 横断面布置图单位：m2.2跨中计算截面尺寸单位：mm 边、中梁毛截面几何特性 表2梁号边梁中梁几何特性面积抗弯弹性模量截面重心到顶板距离面积抗弯弹性模量截面重心到顶板距离1.28530.39460.5501.27290.3940.5533 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算3.1 汽车荷载横向分布系数计算3.1.1 刚性横梁法1） 抗扭惯矩计算宽跨比B/L13.5/300.450.5,可以采用刚性横梁法。荷载横向分布系数计算时考虑主梁抗扭刚度的影响，抗扭刚度采用公式 计算，计算采用以下简化截面（单位mm）： 计算得边梁抗扭惯矩，中梁抗扭惯矩，计算结果表明：悬臂对主梁抗扭惯矩贡献很小，为简化计算，可以忽略悬臂影响；同时边、中梁截面几何特性相差不到1，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。抗扭系数。2） 荷载横向分布影响线计算影响线坐标按公式计算，计算结果见表3-1。影响线坐标表 表31梁位影响线坐标k1k2k3k41号梁0.3880.2960.2040.1122号梁0.2960.2650.2350.2043） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车 二列车 三列车计算表明，1号梁（边梁）和2号梁（中梁）均在布三列车时汽车分布系数最大，=0.696 ，=0.622 。4） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下表：影响线坐标表 表32梁位影响线坐标k1k2k3k41号梁0.3880.2960.2040.1122号梁0.2960.2650.2350.204 汽车荷载横向分布系数表 表33项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6780.6950.5590.6223.1.2 刚接梁法1） 荷载横向分布影响线计算计算刚度参数 , 参见“公路桥涵设计手册梁桥上册” 人民交通出版社1996.3,查表2-2-2计算如下： 1号梁影响线坐标计算表 表340.010.03123412340.060.3760.2800.1990.1460.4000.2790.1850.1350.080.4000.2860.1900.1240.4240.2840.1750.117一次内插0.07350.3920.2840.1930.1310.4160.2820.1780.123二次内插0.02112340.07350.4050.2830.1850.1272号梁影响线坐标计算表 表350.010.03123412340.060.2800.2800.2410.1990.2790.2980.2380.1850.080.2860.2840.2400.1900.2840.3040.2370.175一次内插0.07350.2840.2830.2400.1930.2820.3020.2370.178二次内插0.02112340.07350.2830.2930.2380.1852） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车二列车 三列车计算表明，1号梁和2号梁均在布三列车时汽车分布系数最大，=0.688 ，=0.633 。3） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表36项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6850.6810.5820.6463.1.3 铰接梁法1） 荷载横向分布影响线计算参数计算同前，先按0计算荷载横向分布影响线坐标，再考虑的影响，按公式， 进行修正。具体计算过程见下表：影响线坐标计算表 表371号梁2号梁11121314212223240.060.3950.2830.1820.1400.2830.2950.2400.1820.080.4100.2850.1750.1300.2850.3000.2400.175一次内插0.07350.4000.2840.1800.1370.2840.2970.2400.180按0.021修正0.4120.2780.1760.1340.2780.3110.2350.1762） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车 二列车 三列车计算表明，1号梁在布二列车时汽车分布系数最大，=0.687 ； 2号梁在布三列车时汽车分布系数最大， =0.640 。3） 采用桥梁结构计算程序桥梁博士v3.0计算输入原始数据见下图：计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表38项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.6900.6800.5940.6533.1.4 比拟正交异性板法（G-M法）1） 截面特性计算a、 主梁抗弯惯矩,。b、 横隔梁抗弯惯矩本桥跨中仅有一道横隔板，横梁翼缘有效宽度按规范JTG D62-2004中的4.2.2条取用，。横隔梁抗弯惯矩计算采用下图尺寸（单位mm）：横隔梁截面重心到顶面距，横隔梁抗弯惯矩，横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为。c、 主梁和横隔梁的抗扭惯矩横隔梁梁肋：，则2） 参数和计算，3） 荷载横向分布影响线计算已知，从G-M法计算图表可查得影响系数K0和K1的值，如下表:影响系数K0和K1表 表39梁位荷 载 位 置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-BK000.710.8911.141.21.140.990.880.74B/41.561.471.41.261.140.880.620.330.08B/22.42.111.771.410.640.23-0.18-0.553/4B3.452.782.111.470.890.37-0.18-0.57-1.06B4.353.452.41.560.710.11-0.56-1.07-1.66K100.910.9511.071.081.0610.950.91B/41.091.11.111.121.070.980.920.840.79B/21.31.271.211.1110.90.810.720.643/4B1.581.431.271.10.950.820.730.660.58B1.861.551.31.090.910.780.650.570.481号粱在5.1m处，3/4B=5.063m5.1mB6.75m，2号粱在1.7m处，1/4B=1.688m1.7mB/23.375m,用内插法求实际梁位处K0和K1的值，并根据求影响线坐标，结果见下表：影响系数K0和K1表 表310梁号算式荷 载 位 置B3/4BB/2B/40-B/4-B/2-3/4B-B13.472.792.121.470.890.36-0.19-0.58-1.071.591.431.271.100.950.820.730.660.581.851.621.391.150.940.750.600.480.340.460.410.350.290.240.190.150.120.0921.571.471.401.261.140.880.620.330.081.091.101.111.121.070.980.920.840.791.161.151.151.141.080.970.880.770.690.290.290.290.280.270.240.220.190.174） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。 二列车 三列车 二列车 三列车计算表明，1号梁（边梁）和2号梁（中梁）均在布三列车时汽车分布系数最大，=0.699 ，=0.638 。3.1.5 荷载横向分布系数汇总横向分布系数汇总表 表311方法1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车刚性横梁法手算0.6790.6960.5600.622电算0.6780.6950.5590.622刚接梁法手算0.6840.6880.5680.633电算0.6850.6810.5820.646铰接梁法手算0.6870.6850.5810.640电算0.6900.6800.5940.653G-M法0.6950.6990.5710.638统计最大0.6950.6990.5940.653结论：各计算方法所得横向分布系数相差不到5，边梁在采用G-M法时分布系数最大，中梁在采用铰接梁法时分布系数最大，均出现在横向布置三列车时，汽车折减0.78。以下计算边梁近似取0.7，中梁取0.66。3.2 剪力横向分布系数支点处设置了端、中横梁，并采用橡胶支座，因而剪力可采用与弯矩同样的分布系数，且纵桥向采用一个值。具体值见“3.1 汽车荷载横向分布的计算”。3.3 汽车荷载冲击系数值计算3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数连续梁桥结构基频根据主梁计算模型由平面杆系有限元程序GQJS9.3直接计算，计算结果为 。按照通规第4.3.2条，冲击系数可按下式计算： 当时， 3.3.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 采用。4 主梁纵桥向结构计算4.1箱梁施工流程1)先预制主梁，混凝土达到设计强度的90后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。2)设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。3)浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，达到设计强度的90%后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。箱梁形成连续的步骤详见附图。4)接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间按三个月（90天）计算。4.2 有关计算参数的选取 一期恒载：预制梁重力密度取 二期恒载：1）湿接缝 C50混凝土，重力密度取（参与受力）2）80mm C40混凝土，重力密度取（4片梁均分）3）100mm沥青混凝土铺装重力密度取（4片梁均分）4）护栏（单侧），重力密度取，边梁按铰接梁法计算，分配系数为0.584，中梁按刚性横梁法计算，分配系数为0.5。边梁(二期铺装，不含湿接缝) 中梁(二期铺装，不含湿接缝) 活载：公路-级，无人群荷载，汽车的横向分配系数：边梁为0.70，中梁为0.66。相对湿度： 80；徐变系数终值： 2.0；收缩应变终值： 2.1x10-3；锚下控制张拉力： 3；锚具变形与钢束回缩值（一端）： L6mm；管道摩阻系数： 0.2；管道偏差系数： 0.0015 1/m；钢束松弛系数： 0.3；地基及基础不均匀沉降： L/30001.0cm；梯度温度：正、负温差按100mm沥青铺装、80mm混凝土调平层考虑。4.3 计算程序主梁计算采用平面杆系有限元程序GQJS9.3。4.4 持久状况承载能力极限状态计算4.4.1 正截面抗弯承载能力计算荷载基本组合表达式： 通规4.1.61式其中各分项系数的取值见通规4.1.61式。由程序计算得主要控制截面抗弯承载能力见下表：边梁、中梁主要控制截面抗弯承载能力（KN.m） 表4-1截面位置边跨跨中 下缘中支点 上缘中跨跨中 下缘边梁强度 10133-115178744效应 9772-77768035中梁强度 10124-110498739效应 9370-787475874.4.2 斜截面抗剪承载能力计算由程序计算得主要控制截面剪力组合设计值及相应的弯矩组合设计值和抗剪强度列表如下：边梁、中梁主要控制截面抗剪承载能力 表4-2截面位置腹板厚度（mm）箍筋间距（mm）最大剪力Vd（KN）对应弯矩Md（KN.m）抗剪强度（KN）边梁端支点h/2处222100145211542774腹板变厚处1802001671-15532204中横隔梁边缘处2501002755-25653392中梁端支点h/2处222100139811112774腹板变厚处1802001629-17402203中横隔梁边缘处2501002708-26933330表中抗剪强度计算时，；腹板箍筋均采用双肢12。4.5 持久状况正常使用极限状态计算4.5.1 抗裂验算1） 正截面抗裂（作用短期效应组合）永久荷载作用为标准值效应与可变作用频遇值效应组合,其效应组合表达式为 通规4.1.7-1式。在荷载短期效应组合下，A类预应力混凝土构件拉应力应满足。短期效应组合下主要控制截面的应力情况详见下表： 抗裂验算短期效应组合下主要控制截面正应力（MPa） 表4-3梁位截面位置规范容许值边跨跨中 边跨负弯矩张拉处（L/4点）中支点中跨负弯矩张拉处（L/4点）中跨跨中 边梁上缘最小-1.8551.990.990.520.451.59下缘最小3.263.38-1.382.573.26中梁上缘最小1.370.35-0.02-0.220.96下缘最小3.653.66-1.402.863.392） 正截面抗裂（作用长期效应组合）永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为： 通规4.1.7-2式。根据预规第6.3.1条注（1），上式仅考虑结构自重和直接施加于桥上的活荷载产生的效应组合，不考虑间接施加于桥上的其他作用效应。在荷载长期效应组合下，A类预应力混凝土构件拉应力应满足。长期效应组合下主要控制截面的应力情况详见下表： 抗裂验算长期效应组合下主要控制截面正应力（MPa） 表4-4梁位截面位置规范容许值边跨跨中 边跨负弯矩张拉处（L/4点）中支点中跨负弯矩张拉处（L/4点）中跨跨中 边梁上缘最小03.372.772.882.152.71下缘最小5.776.391.335.144.95中梁上缘最小3.232.652.952.012.65下缘最小6.146.621.345.385.293） 斜截面抗裂（作用短期效应组合）作用短期效应组合（组合式同前）下，A类预应力混凝土构件主拉应力应满足。主要控制截面的主拉应力情况详见下表： 抗裂验算短期效应组合下主要控制截面主拉应力（MPa） 表4-5梁位规范容许值边跨腹板变厚处中支点中跨腹板变厚处负弯矩张拉处（L/4点）边梁-1.325-0.28-1.38-0.31-0.17中梁-0.26-1.40-0.27-0.22主拉应力最大值只出现在中支点现浇段下缘，系因最小拉应力引起，而腹板中段主拉应力均小于，故在中支点下缘加配普通钢筋。 4.5.2 挠度验算主梁按A类预应力混凝土构件设计，按预规6.5.2条规定，截面刚度取为： 。当采用C40C80混凝土时，长期增长系数，C50内插得。计算预加力引起的反拱值时，截面刚度取为：，长期增长系数取用2.0。挠度验算见下表（表中挠度以向下为正）： 单项荷载位移(mm) 表4-6梁位恒载预加力支座沉降1支座沉降2温升温降汽车最大汽车最小边梁边跨30.7-56.02.37.7-1.70.97.8-2.7中跨26.5-47.45.05.0-0.20.16.3-3.0中梁边跨29.6-57.82.37.7-1.71.07.4-2.6中跨25.1-48.95.05.0-0.20.16.0-2.8 挠度验算表（mm） 表4-7梁位短期效应组合挠度消除自重长期挠度消除自重长期挠度允许值预加力引起长期挠度长期上拱值边梁边跨49.871.015.050-112.0-41.0中跨40.958.313.350-94.8-36.5中梁边跨48.368.814.350-115.6-46.8中跨39.055.612.550-97.8-42.2表中结果表明：在消除结构自重产生的长期挠度后主梁最大挠度，预应力长期反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度，可不设预拱度。为避免预制梁上拱值太大影响铺装层厚度，主梁应设置反预拱，反预拱值设置见下表 反预拱值设置表（mm） 表4-8梁位预制梁反拱值反预拱 建议值存梁1天存梁30天存梁60天边梁边跨-21.8-28.1-30.917（向下）中跨-13.8-17.8-19.6中梁边跨-23.7-31.2-34.5中跨-15.6-20.7-22.8表中预制梁反拱值按混凝土标准强度为C50的90%考虑，即相当于采用C45的弹性模量计算。4.6 持久状况和短暂状况构件应力计算4.6.1 使用阶段正截面法向应力计算按预规第7.1条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。1） 受压区混凝土的最大压应力对未开裂构件 预规7.1.5-1式作用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数下，主要控制截面的混凝土正应力情况详见下表。 持久状况应力计算主要控制截面正应力（MPa） 表4-9梁位截面位置规范容许值边跨跨中 边跨腹板变厚处中支点中跨腹板变厚处中跨跨中 边梁上缘最大16.28.612.397.1211.837.36下缘10.9813.988.2813.138.66中梁上缘8.5812.677.5512.067.42下缘10.713.898.1313.299.182） 受拉区预应力钢筋的最大拉应力对未开裂构件 预规7.1.5-2式作用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数下，受拉区预应力钢筋的最大拉应力情况详见下表。 持久状况应力计算预应力钢筋的最大拉应力（MPa） 表4-10梁位规范容许值正弯矩束负弯矩束边梁16.21193.91156.1中梁1190.21168.04.6.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算1） 混凝土的主压应力按预规第7.1.6条规定：混凝土的主压应力应符合: ，主要控制截面的混凝土主压应力情况详见下表。 持久状况应力计算主要控制截面主压应力（MPa） 表4-11梁位规范容许值边跨跨中 边跨腹板变厚处中支点中跨腹板变厚处中跨跨中 边梁19.4410.9813.988.2813.138.66中梁10.713.898.1313.299.182） 混凝土的主拉应力主要控制截面的混凝土主拉应力情况详见下表： 持久状况应力计算主要控制截面主拉应力（MPa） 表4-12梁位规范容许值边跨腹板变厚处中支点中跨腹板变厚处中跨负弯矩张拉处（L/4点）边梁-1.325-0.48-2.10-0.46-0.30中梁-0.43-2.10-0.43-0.79表中数值表明：除中支点截面外，其他各截面主拉应力均满足，箍筋仅按构造要求设置，采用12箍筋，则要求箍筋间距支点断面，跨中断面，按预规第9.3.13条规定支点至一倍梁高范围内箍筋间距采用100mm；其他梁段箍筋间距不大于所箍箍筋直径的15 倍，即1516240mm，现取200mm。中支点截面，箍筋间距，现箍筋间距采用100mm，满足要求。4.6.3 施工阶段应力验算预应力混凝土受弯构件在预施应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力按预规第7.2.8条规定1） 压应力 施工阶段由预制梁单独受力，张拉钢束时，混凝土标准强度为C50的90%考虑，即相当于C45 。各施工阶段主要控制截面压应力统计最大值见下表： 施工阶段主要控制截面最大压应力（MPa） 表4-13梁位截面位置规范容许值边跨跨中 边跨腹板变厚处中支点中跨腹板变厚处中跨跨中 边梁上缘最大20.723.809.145.158.363.06下缘14.0811.134.269.5211.81中梁上缘3.699.385.508.513.0下缘14.7811.194.2910.5812.552） 拉应力各施工阶段主要控制截面拉应力统计最小值见下表： 施工阶段主要控制截面最小拉应力（MPa） 表4-14梁位截面位置边跨跨中 边跨负弯矩张拉处（L/4点）中支点中跨负弯矩张拉处（L/4点）中跨跨中 边梁上缘最小-1.7570.922.38-0.022.080.66下缘7.717.51-0.156.226.67中梁上缘0.260.88-0.050.580.02下缘8.07.69-0.56.396.81表中拉应力均满足，预拉区只需按配筋率不小于0.2配置纵向钢筋，配筋面积。4.7 中支点下缘配筋计算经以上计算，除主梁中支点下缘主拉应力略大外，结构其他各项指标均满足规范相关要求。中支点下缘未配预应力钢束，故按钢筋混凝土构件设计。主梁按极限承载能力计算时，支点处不产生正弯矩，应力计算时下缘拉应力也未超出规范要求，因而按最小配筋率0.2进行配筋，需配筋面积。4.8 支点反力计算各单项作用产生的支点反力标准值列表如下： 单项作用支点反力（KN） 表4-15梁 位作 用边梁中梁端支点中支点端支点中支点自重最大743.41720.1728.61709.2最小707.51594.4689.31577.4公路-级最大484.5719.7484.5719.7最小-44.4-116.4-44.4-116.4支座不均匀沉降最大23.8110.823.7110.6最小-23.8-110.8-23.7-110.6梯度温差最大32.218.431.920.6最小-19.1-34.8-20.8-34.5注：1、表中自重、支座不均匀沉降、梯度温度反力值为单片梁支反力。2、公路-级反力值为一列车反力值，未计冲击作用，计冲击力时，表列值乘，即1.21。4.9 其他1） 构造配筋按预规第9.1.12条规定，部分预应力混凝土受弯构件中普通受拉钢筋的截面面积，不应小于，则跨中下缘需配 ；支点上、下缘各需配 2）结构离散图、施工流程图及各作用组合下最大、最小正应力图见附图。5 桥面板配筋计算5.1 荷载标准值计算（弯矩）根据预规第4.1.2条，计算弯矩时，计算跨径可取两肋间的净距加板厚，但不大于两肋中心之间的距离。桥面板计算断面见下图（单位mm）：5.1.1 预制箱内桥面板弯矩计算1） 计算跨径和模型：计算跨径 ，计算模型如下（单位mm）：2） 车轮荷载分布宽度a、 平行于板跨径方向b、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的跨径中部时所以。c、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的支点时d、支点向跨中的过渡距离3） 每米板宽跨中截面弯矩a、 板自重及铺装产生的跨中弯矩板自重集度：，铺装集度： 因对弯矩、剪力影响很小，可忽略，板自重弯矩按集度均布考虑，以下均按此处理。板自重及铺装产生的跨中弯矩为：b、 车轮荷载产生的跨中弯矩因，所以车轮荷载分布宽度均取，则车轮局部分布荷载强度为：汽车荷载产生的弯矩为：不计冲击力 5.1.2 现浇段桥面板弯矩计算1） 计算跨径和模型：计算跨径 ，计算模型如下（单位mm）：2） 车轮荷载分布宽度a、 平行于板跨径方向b、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的跨径中部时所以。c、 垂直于板跨径方向单个车轮在板的支点时d、支点向跨中的过渡距离3） 每米板宽跨中截面弯矩a、 板自重及铺装产生的跨中弯矩板自重集度：板自重产生的跨中弯矩为： 板自重产生的支点弯矩为： （其中为现浇湿接缝宽）铺装集度： 铺装产生的跨中弯矩为：b、 车轮荷载产生的跨中弯矩因，所以车轮荷载分布宽度均取，则车轮局部分布荷载强度为：汽车荷载产生的弯矩为：不计冲击力 5.1.3 悬臂段桥面板弯矩计算1） 计算跨径和模型：，计算模型如下（单位mm）：2） 车轮荷载分布宽度a、 平行于板跨径方向b、 垂直于板跨径方向3） 每米板宽悬臂根部截面弯矩a、 板自重、铺装及护栏产生的悬臂根部弯矩板自重集度：，。铺装集度：护栏集度：板自重产生的悬臂弯矩为：铺装产生的悬臂弯矩为：护栏产生的悬臂弯矩为：b、 车轮荷载产生的悬臂根部弯矩车轮局部分布荷载强度为：汽车荷载产生的弯矩为：不计冲击力 c、 汽车撞击产生的悬臂弯矩防撞等级为PL2时，撞击力P200KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩防撞等级为PL3时，撞击力P360KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩4） 每米板宽护栏内侧截面弯矩a、 板自重及护栏产生的护栏内侧截面弯矩板自重集度：，。护栏集度：板自重产生的悬臂弯矩为：护栏产生的悬臂弯矩为：b、 汽车撞击产生的护栏内侧截面弯矩防撞等级为PL2时，撞击力P200KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩防撞等级为PL3时，撞击力P360KN，按4m宽护栏均布，则产生的悬臂弯矩5.2 荷载标准值计算（支点剪力）5.2.1 预制箱内桥面板支点剪力计算1） 桥面铺装及板自重2） 车轮靠肋布置，局部分布强度为不计冲击力 。5.2.2 现浇段桥面板支点剪力计算1） 桥面铺装及板自重2） 车轮靠肋布置，局部分布强度为不计冲击力 。5.2.3 悬臂段桥面板支点剪力计算1） 悬臂根部a、 桥面铺装、板自重及护栏b、 车轮荷载不计冲击力 2）护栏内侧（板自重及护栏）5.3 持久状况承载能力极限状态计算5.3.1 预制箱内桥面板承载能力极限状态计算1） 正截面抗弯承载力板厚与梁肋高度比为，按预规第4.1.2条弯矩计算简化为：支点弯矩取，跨中弯矩取。a、 支点弯矩及配筋每延米板需配根据预规第9.1.12条，受弯构件一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于，按0.294的配筋率需要配筋面积，需配。以下横桥向构造配筋均按配置。b、 跨中弯矩及配筋每延米板需配，构造配筋。2） 斜截面抗剪承载力a、 荷载效应组合计算b、 截面尺寸验算 桥规5.2.9则 c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算 桥规5.2.10则 截面满足极限状态抗剪承载力要求。5.3.2 现浇段桥面板承载能力极限状态计算1） 正截面抗弯承载力板厚与梁肋高度比为，按桥规第4.1.2条二期恒载及汽车弯矩计算简化为：支点弯矩取，跨中弯矩取。a、 支点弯矩及配筋每延米板需配，构造配筋。b、 跨中弯矩及配筋每延米板需配。2） 斜截面抗剪承载力a、 荷载效应组合计算b、 截面尺寸验算 桥规5.2.9则 c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算 桥规5.2.10则 截面满足极限状态抗剪承载力要求。5.3.3 悬臂段桥面板承载能力极限状态计算1） 正截面抗弯承载力a、 基本组合下弯矩及配筋* 悬臂根部每延米板需配，构造配筋。* 护栏内侧截面每延米板需配，构造配筋。b、 偶然组合下弯矩及配筋（防撞等级PL2）* 悬臂根部每延米板需配* 护栏内侧截面每延米板需配c、 偶然组合下弯矩及配筋（防撞等级PL3）* 悬臂根部每延米板需配* 护栏内侧截面每延米板需配偶然组合下配筋与护栏防撞等级有关，因而在箱梁配筋时只考虑基本组合的作用，偶然组合下配筋建议在护栏设计时考虑。2） 斜截面抗剪承载力a、 荷载效应组合计算* 悬臂根部* 护栏内侧截面b、 截面尺寸验算 桥规5.2.9则 c、 截面要不要进行抗剪承载力的验算 桥规5.2.10则 截面满足极限状态抗剪承载力要求。5.4 持久状况抗裂计算5.4.1 预制箱内桥面板抗裂计算1） 支点弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；。 取配筋满足抗裂要求。2） 跨中弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；;,取。配筋满足抗裂要求。5.4.2 现浇段桥面板抗裂计算1） 支点弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；。 取配筋满足抗裂要求。2） 跨中弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；;,取。配筋满足抗裂要求。5.4.3 悬臂段桥面板抗裂计算1） 悬臂根部弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；。 取配筋满足抗裂要求。2） 护栏内侧截面弯矩及裂缝验算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：每延米板按配筋进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；。 取配筋满足抗裂要求。6 横梁计算6.1 跨中横隔板计算横隔板的计算采用刚接梁法，由上述刚接梁法计算荷载横向分布系数知刚度参数，。1） 影响线坐标计算参见公路桥涵设计手册梁桥上册” 人民交通出版社1996.3,由表2-3-9查出断面1-1和断面2-2横向弯矩影响线坐标值如下：断面1-1弯矩影响线坐标计算表 表6-10.010.0311-123411-12340.060.0470.5340.215-0.078-0.1830.0440.4160.105-0.064-0.0840.080.0290.5530.242-0.071-0.2000.0400.4400.126-0.068-0.097一次内插0.07350.0350.5470.233-0.073-0.1940.0410.4320.119-0.067-0.093二次内插0.02111-12340.07350.0380.4840.170-0.07-0.139断面2-2弯矩影响线坐标计算表 表6-20.010.03122-234122-2340.06-0.2050.2050.5950.205-0.205-0.1010.1010.4360.101-0.1010.08-0.2350.2350.6390.235-0.235-0.1220.1220.4700.122-0.122一次内插0.0735-0.2250.2250.6250.225-0.225-0.1150.1150.4590.115-0.115二次内插0.021122-2340.0735-0.1650.1650.5340.165-0.1652） 弯矩标准值计算汽车荷载采用车道荷载，计算跨径L=30m，则KN跨中横梁纵、横向布载见下图：汽车所属值为：本桥只有跨中一道横隔板，箱梁翼缘板悬臂长，因此* 断面1-1计冲击力* 断面2-2计冲击力3） 承载能力极限状态计算断面2-2控制设计，则弯矩设计值为：跨中横梁翼缘有效分布宽度，因此计算采用以下断面（单位 mm）：先按宽为的矩形截面计算如下：计算表明受压区在顶板范围内，所以按宽为的矩形截面计算正确。受拉区需钢筋面积为：配。构造配筋,。4） 抗裂计算荷载短期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：荷载长期效应组合弯矩计算值（汽车不计冲击力）：受拉区按进行计算，则纵向受拉钢筋的应力:截面最大裂缝宽度:式中 C1带肋钢筋，取C11；。 取配筋满足抗裂要求。6.2 端横梁、中横梁计算端横梁、中横梁可偏安全地采用跨中横隔板的计算弯矩控制设计，因此只需构造配筋。构造配筋为：端横梁：,中横梁：,附 图
展开阅读全文