《行车道板的计算.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《行车道板的计算.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、行车道板的计算行车道板的计算 1边梁荷载效应计算 2中梁荷载效应计算 根据自己设计，选定行车道板的力学模型，工程实践常用的的力学模型为：连续单向板 、铰接悬臂板、悬臂板 主梁内力计算主梁内力计算 1恒载内力计算 主梁荷载自重=截面积材料容重 横隔梁荷载 均匀分摊给各个主梁承受，并转化为均布荷载 主梁上横隔梁数目横隔梁体积容重/主梁长 铺装层重 沿（桥宽）铺装层截面积材料容重/主梁根数 人行道及栏杆重 每侧每米重2/主梁根数 2活载内力计算（支点荷载横向分布系数用杠杆原理法、跨中用刚性横梁法） 3主梁内力组合（基本组合、短期效应组合） 4 4行车道板的计算行车道板的计算 由于本设计主梁采用钢板连
2、接，故行车道板按两端悬臂板计算，但边梁与中梁的恒 载和活载均不相同，应分别计算。 4.14.1边梁荷载效应计算边梁荷载效应计算 由于行车道板宽跨比大于2，按单向板计算，悬臂长度为0.99m0.99m。 4.1.14.1.1恒载效应恒载效应 4.1.1.1刚架设完毕时 桥面板可看成99cm99cm长的单向悬臂板，计算图示见4-1a。 计算悬臂根部一期恒载内力为： 弯矩 ： 22 1 111 0.14 1 25 0.990.1 1 25 0.991.352 232 g MKN m 剪力： 1 1 0.14 1 25 0.990.1 0.99 25 14.6075 2 g QKN 4.1.1.2成桥
3、后 桥面现浇部分完成后，施工二期恒载，此时桥面板可看成净跨径为0.97m0.97m的悬臂单向板（ 计算图示如图4-1c所示）。 条件拟定：公路级，人群荷载3.0KN/m2，每侧栏杆人行道重量的作用力为1.52KN/m 和3.6KN/m，图中P=1.52KN为人行栏杆的重量。计算二期恒载内力如下： 图图4-14-1 悬臂板荷载计算图悬臂板荷载计算图示（尺寸单位：示（尺寸单位：cmcm） 弯矩： 2 1.52 (0.990.125)1.2844 g MKN m 剪力： 2 1.52 g QKN 4.1.1.3总恒载内力 综上所述，悬臂根部恒载内力为 弯矩： 1 2.39 1.28443.3234
4、g MKN m 剪力： 4.6075 1.526.1275 g QKN 4.1.24.1.2活载效应活载效应 在边梁悬臂板处，只作用有人群荷载，计算图示为4-1d 弯矩： 2 1 3.5 0.690.714 2 r M 剪力： 3.5 0.692.415 r QKN 4.1.34.1.3荷载组合荷载组合 恒+人： 1.21.4(1.2 3.3234 1.4 0.714)4.9877 jgr MMMKN m 1.21.41.2 6.1275 1.4 2.14510.851 jgr QQQKN 4.24.2中梁荷载效应计算中梁荷载效应计算 桥面板长宽比2.在两主梁之间采用钢板连接，桥面板简化为悬臂
5、板，以下分别计 算恒载和活载效应。 4.2.14.2.1恒载效应恒载效应 4.2.1.1刚架设完毕时 桥面板可看成0.99m0.99m长的悬臂单向板，根部一期恒载内力为： 弯矩： 剪力： 1 2.039 g MKN m 1 4.6075 g QKN 4.2.1.2成桥后 图图4-24-2 T T梁横截面图（尺寸单位：梁横截面图（尺寸单位：cmcm） 结构自重按纵向1m宽板条计算，计算尺寸如图4-2所示。 是二期恒载，包括8cm沥青面层和12cm混凝0.08 1 230.12 1 254.84/gKN m 土垫层。 计算得到二期恒载弯矩及剪力分别为： 2 2 1 4.84 0.972.277 2
6、 g MKN m 2 4.84 0.974.695 g QKN 4.2.1.3总恒载内力 2.0392.2774.316 4.60754.6959.3025 ug ug MKN m QKN 4.2.24.2.2活载效应活载效应 按“桥规”，后轮着地宽度b2及长度a2为： 22 a =0.2m,b =0.6m 顺行车方向轮压分布宽度： 12 a =a +2H=0.2+2 0.2=0.6m 垂直于行车方向轮压分布宽度： 12 b =b +H=0.6+0.2=0.8m 荷载位于板中央地带的有效分布宽度： ， 10 0.60.971.571.6aalmm 则取。 10 0.60.971.571.6aa
7、lmm 由于是汽车荷载局部加载在T梁翼缘上，冲击系数取1+=1.3。 ，则由一般公式可求得汽车荷载弯矩为： 10 0.80.79bmlm 22 0 1 193.5 2 (1)1.30.9740.32 44 3.58 0.8 sp P MlKN m ab 作用于每米板宽上的剪力为: 193.5 2 (1)1.335.133 44 3.58 sp P QKN a 4.2.34.2.3内力组合内力组合 承载能力极限状态内力组合计算 基本组合：1.21.41.2 ( 4.316)1.4 ( 40.32)46.90 udAgsp MMMKN m 1.21.41.2 9.3025 1.4 35.13360
8、.35 udAgsp QQQKN 故行车道板的设计内力： 46.90 ud MKN m 60.35 ud QKN 5 5主梁内力计算主梁内力计算 根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下的梁桥荷载横向分布计算，可 分别求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分点、变化点截面和支点截面）的恒载和最 大活载内力，然后再进行主梁内力组合。本设计只进行边主梁内力计算，后述计算也以 边主梁计算结果为基础。 5.15.1恒载内力计算恒载内力计算 5.1.15.1.1恒载集度恒载集度 5.1.1.1预制梁自重（第一期恒载） a.按跨中截面计，主梁的恒载集度： (1) 0.8511 25.021.28gK
9、N m b.由于马蹄抬高形成四个横置的三棱柱，折算成恒载集度为： (2) 4 4.792.020.170.740.30.1725 19.961.0118 2 gKN m c.由于粱端腹板加宽所增加的重力折算成的恒载集度： (3) 21.35640.85110.48 1.520.2525 19.962.848gKN m （算式中1.3564m2为主梁端部截面积） d.边主梁的横隔梁（尺寸见图5-1）内横隔梁体积： 23 11 0.170.97 1.80.140.240.970.170.263 22 m 端横隔梁体积： 3 1 0.170.62 1.80.140.218750.620.1708 2
10、 m 所以 (4 3 0.21382 0.170825 19.961.4367KN mg ） e第一期恒载 边主梁的恒载集度为： 4 1 1 ( )21.28 1.01182.848 1.436726.577/ i gg iKN m 5.1.1.25.1.1.2第二期恒载 一侧栏杆：一侧栏杆：1.52KN/m1.52KN/m；一侧人行道：；一侧人行道：3.60KN/m3.60KN/m 桥面铺装层：桥面铺装层：0.08723+0.12725=33.88KN/m0.08723+0.12725=33.88KN/m （包括（包括8cm8cm沥青面层和沥青面层和12cm12cm混凝土铺装层）混凝土铺装层
11、） 若将两侧栏杆、人行道和桥面铺装层均摊给五片主梁，则： 2 1 2 (1.523.60)33.888.824 5 gKN m 图图5-15-1 截面截面及横隔梁尺寸图（尺寸单位：及横隔梁尺寸图（尺寸单位：cmcm） 5.1.25.1.2恒载内力恒载内力 如图5-2所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令，则： x l 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 2 1 1 2 Ml g 1 1 2 2 Qlg 恒载内力计算见表5-1。 表表5-15-1 恒载内力计算表（边主梁）恒载内力计算表（边主梁） 图图5-25-2 恒载内力计算图恒载内力计算图 5.25.2活载内力计算活载内力计算（修正刚性横梁法
12、） 在活载内力计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁弯矩和 剪力时，跨中和四分点影响线坐标按mc计算，求支点和变化点内力时，按横向分布系数沿 桥跨的变化曲线取值，即从支点到1/4之间，横向分布系数用m0与mc值直线插入，其余区 段均取mc。 5.2.15.2.1计算当荷载位于支点处时，计算当荷载位于支点处时，1 1号边主梁的荷载横向分布系数号边主梁的荷载横向分布系数（杠杆原理法） 图图5-35-3 杠杆原理法计算横向分布系数（尺寸单位：杠杆原理法计算横向分布系数（尺寸单位：cmcm） 在横向分布影响线确定荷载沿横向最不利的布置位置，汽车横向间距为1.8m1.8m，两列汽 车车
13、轮最小间距为为1.3m1.3m，车轮距离人行道缘石最少0.5m0.5m。由此，求出相应于荷载位置的 影响线竖标值后（如图5-3所示），可得1号梁的荷载横向分布系数为： 公路-级 0 0.632 0.316 22 q q m 人群荷载 0 1.203 rr m 5.2.25.2.2计算荷载位于跨中时，计算荷载位于跨中时，1 1号边主梁的荷载横向分布系数号边主梁的荷载横向分布系数（修正偏心压力法） 承重结构的宽跨比为：,故可以按偏心压力法来计算荷载横向分 19.5 1.952 2 5 l B 接近 ， 布系数 5.2.2.2计算荷载横向分布影响线竖标 本桥各主梁横截面相等，梁数n=5，间距为1.8
14、m，则 5 222222 12345 1 222 (22)2*20( 2)( 22) 40 i i aaaaaa 则1号梁在两个边主梁处的的横向影响线的竖标值为 22 1 11 2 1 11(22) 0.6 540 n i i a n a 15 15 2 1 1 0.20.8949 0.60.2 n i i a a n a 5.2.2.3绘出荷载横向分布影响线，并按最不利位置布载 如图5-5所示，其中人行道缘石至1号梁轴线的距离为 0.250.750.90.1m 设荷载横向分布影响线的零点至1号梁位的距离为x，按比例关系有 ;解得x=5.33 42 0.40.2 xx 图图5.55.5 刚性横
15、梁法计算横向分布系数图示（尺寸单位：刚性横梁法计算横向分布系数图示（尺寸单位：cmcm） 并据此计算出对应各荷载点的影响线竖标（如图5-5所示）。 5.2.2.4计算荷载横向分布系数mc 1号梁的活载横向分布系数分别计算如下 汽车荷载 1234 111 ()(0.3620.3190.1900.01)0.424 222 cqqqqqq m 人群荷载 0.414 crr m 据以上计算荷载横向分布系数，汇总如下表5-2。 表表5-25-2 1 1号梁活载横向分布系数号梁活载横向分布系数 粱号荷载位置公路-级人群荷载备注 边主梁跨中mc 支点m0 0.4240.424 0.3160.316 0.4140.414 1.2031.203 按“偏心压力法”计算 按“杠杆原理法”计算 5.2.35.2.3
