花塘沟II号中桥设计5第三章上部结构计算.doc

1、第三章 上部结构计算3.1 设计资料桥梁全长：3*13 m跨数：3每跨标准跨径：13每跨计算跨径：12.6每跨预制梁长：12.96 m3.2 桥面布置桥面宽度为 26 ，与路基同宽。按照六车道设计，每车道 3.75 ，分为m左右两幅，加 0.5 的中间带。 桥面铺装采用 12 水泥混凝土上加 12 沥cc青混凝土磨耗层。 桥面横坡一般采用 1.5%；，全桥宽采用 20 块 C50 的预制预应力混凝土空心板，每块空心板宽 1.24m，高 70cm，空心板全长 12.96m，采用先张法施工工艺。 0.5 防撞护栏采用钢筋混凝土墙式护栏。m主梁采用 C50 混凝土，桥面铺装采用 C30 混凝土。图

2、3-13.3 空心板毛截面几何特性计算3.3.1 主梁结构尺寸中板边板图 3-23.3.2 毛截面几何特性计算表 3-1 截面几何特征计算表板号 边板 中板面积 2mA抗弯弹性模量 4I截面重心到底板距离 myx面积 2A抗弯弹性模量 4mI截面重心到顶板距离 yx几何特性0.5448 0.0320 0.3670 0.4676 0.0280 0.34103.3.3 空心板截面抗扭刚度计算图 3-3计中在每跨的支点 2226124(14)(701).4310705TbhIt3.4 作用效应的计算3.4.1 永久作用的计算1 空心板自重（第一阶段结构自重）： 1g中板： =0.4676 26=12

3、.16 1gkNm边板： =0.5446 26=14.16 2 桥面系自重（第二阶段结构自重）： 2g防撞护栏重力参照其它桥梁设计资料，单侧取 8.64kN/m 计算。桥面铺装采用厚度 12cmC50 水泥混凝土+12cm 沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米重力为：122626=67.6kN/m上述自重效应在各空心板形成整体后再加至桥板上的，准确的说由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应应是不同的。本桥为计算方便，近似地按各板平均分担来考虑，则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为： 28.647.3264kNgm3 铰缝自重（第二阶段结构自重） ：3237.9410.k由此得空心板每延米长总重

4、力 g 为：边板： 14.6IkNgm232.065.3I kNm191.4iIIg中板： 12.6IkNgm342.065.3I kNm1917.48iIIg由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见表 3-2 边板作用效应M（kNm） 作用效应 V（kN）项目作用种类 作用 ig（kN/m）计算跨径L（m）跨中 28gl1/4 跨23l支点 1gl1/4 跨4l跨中Ig14.161 12.60 281.03 210.77 89.21 44.61 0I5.329 12.60 105.75 79.32 33.57 16.79 0IIg19.49 12.60 386.78 290.0

5、8 122.79 61.39 0中板作用效应M（kNm） 作用效应 V（kN）项目作用种类 作用 ig（kN/m）计算跨径L（m）跨中 28gl1/4 跨23l支点 1gl1/4 跨4l跨中Ig12.16 12.60 241.32 180.99 76.61 38.30 0I5.329 12.60 105.75 79.32 33.57 16.79 0IIg17.49 12.60 347.09 260.32 110.19 55.09 03.4.2 可变作用的计算1、冲击系数和车道折减系数（1） 30.5462108.99gc KGmmg冲击系数为： =.7ln.570.24（2）本设计为六车道，所

6、以横向折减系数为 0.55。（3）车道荷载的取值：公路-级：均布荷载 =kq10.5Nm计算跨径为 ，介于 至 之间，按内插法求得： =12.6 KP210.4kN2、汽车荷载横向分布系数的计算空心板跨中和 l/4 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，支点至 l/4 点之间的荷载横向分布系数按直线内插法求得。跨中 l/4 处的荷载横向分布系数计算首先计算空心板的刚度系数 22()5.8()4TTEIbIGll由前面计算： 34267.10mIc.5T12bc12.60lmc将上述数据代入，得 32657.5.8()4100.173.8表 3-3影响线坐标=0.0218

7、1 2 3 4 5 6 7 8 9 1010-1 0.241 0.196 0.147 0.110 0.084 0.064 0.050 0.041 0.035 0.03210-2 0.196 0.192 0.160 0.120 0.091 0.069 0.054 0.044 0.038 0.03510-3 0.147 0.160 0.165 0.140 0.106 0.081 0.063 0.052 0.044 0.04110-4 0.110 0.120 0.140 0.151 0.131 0.100 0.079 0.063 0.054 0.05010-5 0.084 0.091 0.106 0

8、.131 0.145 0.128 0.100 0.081 0.069 0.064由表 3.3 画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得六车道情况下的各板横向分布系数。各板的横向分布系数影响线及横向最不利布载见图 3-4。由于桥梁横断面结构对称，所以只需计算 1 号至 5 号板的横向分布系数影响线坐标值。图 3-4各板荷载横向分布系数计算如下1 号板2m=1/2(0.237+0.169+0.124+0.084)=0.307312m=1/2(0.237+0.169+0.124+0.084+0.063+0.0451)=0.3612 号板21m=1/2(0.184+0.178+0.136

9、+0.091)=0.295312m=1/2(0.184+0.178+0.136+0.091+0.062+0.049)=0.3533 号板21m=1/2(0.184+0.178+0.136+0.091+0.062)=0.295312m=1/2(0.184+0.178+0.136+0.091+0.062+0.049+0.57)=0.3574 号板21m=1/2(0.111+0.130+0.062+0.049+0.57)=0.261312m=1/2(0.111+0.130+0.149+0.131+0.099+0.70)=0.3455 号板21m=1/2(0.098+0.120+0.131+0.147)=0.225312m=1/2(0.098+0.120+0.131+0.147+0.126+0.087)=0.332表 3-4 各板横向分布系数计算结果汇总1 2 3 4 52m0.307 0.295 0.288 0.261 0.22530.361 0.353 0.357 0.345 0.332由表 3.4 中数据可以看出：1.2 号板的横向分布系数为最不利，跨中和 l/4处的荷载横向分布系数偏安全的取下列数值：对于边板： =0.307 =0.3612m3对于中板： =0.298 =0.357车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数边板： 1/20.98.45m中板： 板号横 向分 布