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1、设计计算书 第 1 页 共 52 页1第部分 上部结构I、设计资料一、设计标准及材料标准跨径：16m 计算跨径：15.56m桥面净宽： 9+20.5m 设计荷载：汽20，挂100材料：预应力钢筋：15.24（75.0）钢铰线，后张法施工。非预应力钢筋：钢筋和级螺纹钢筋混凝土：空心板为 R40 号，空心板铰逢为 R30 号；桥面铺装为R30 号沥青砼；栏杆、人行道采用 R30 号砼;二、构造与尺寸50 900/2 2% 图 1-1 桥梁横断面（尺寸单位：cm）设计计算书 第 2 页 共 52 页2图 1-2 面构造及尺寸 （尺单位：cm）三、设计依据与参考书结构设计原理叶见曙主编，人民交通出版社
2、桥梁计算示例集 （梁桥）易建国主编，人民交通出版社桥梁工程 （1985）姚玲森主编，人民交通出版社公路桥涵标准图公路桥涵标准图编制组，人民交通出版社公路桥涵设计规范（合订本） (JTJ021-85)人民交通出版社公路砖石及混凝土桥涵设计规范 （JTJ022-85）设计计算书 第 3 页 共 52 页3II、上部结构的 设计过程一、毛截面面积计算（详见图 1-2）Ah=9990306331.5 2（33 77127）=4688.28cm2(一) 毛截面重心位置全截面静距：对称部分抵消，除去下部 3cm 后 1/2 板高静距S=257/2（2/3714.514）+3 8（ 2114.58/2 ）2
3、8/2（14.5218/3）993（43.53/2）=3667.513365=17032.5cm3铰面积：A 铰 =2（1/2751/22838）=99cm 2毛面积的重心及位置为：dh=17032.5/4688.28=3.63cm (向下)则重心距下边缘的距离为：141814.53.63=42.87cm距上边缘距离为：9042.87=47.13cm铰重心对除去下部 3cm 后 1/2 板高的距离：d 铰 =3667.5/99=37.05cm (二) 毛截面对重心的惯距每个挖空半圆(图 1-3)面积：A=1/2 R2=1/23.14182=508.68cm2重心：y=4R/(3)=418/(3
4、3.14)=7.64cmO y OI I 图 1-3 设计计算书 第 4 页 共 52 页4半圆对自身惯距：I=I I-IAy 2=3.14184/8508.687.64 2=41203.08 29691.45=11511.63cm4由此可得：Ih=99903/1299903.63 223629 3/1236293.63 2411511.632508.68（7.6429/23.63）2（7.6429/23.63）2 2（ 1/128331/3628 315 73/36）99（37.053.63） 2=4723333.21cm4二、内力计算（一） 、永久荷载（恒载）作用下1. 桥面系安全带、栏杆
5、：单侧为 6.25kN/m桥面铺装：2（0.06+0.15）/24.523=21.74 kN/mg1= (6.252+21.74)/10=3.43 kN/m2. 铰和接缝：g 2=(99+190)10-424=0.45 kN/m3. 行车道板：g 3=4688.2810-425=11.72 kN/m恒载总重力：g=g 1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒载内力计算见表 1-1。表 1-1M(kN*m) Q(kN)荷载g(kN/m)L(m)跨中1/8gL21/4 点3/32gL2Q 支1/2gLQ1/4 点1/4gL单块板重全部恒11.7215.6015.5615.
6、56354.7472.12266.02354.0991.18121.3745.5960.68设计计算书 第 5 页 共 52 页5载（二） 、基本可变荷载（活载）作用下1. 荷载横向分布系数跨中和四分点的横向分布系数按铰接板法计算。支点按杠杆法计算荷载横向分布系数；支点到四分点间按直线内插求得。（1）跨中和四分点的荷载横向分布系数：刚度系数 r= 2EI/(4GIT)(b/l)2=5.8I/ IT (b/l)2式中 I=Ih=4723333.21cm4; b=100cm ; L=24.34100cmIT板截面的抵抗扭刚度。图 1-2 所示截住面简化成图 1-4。 （略去中间肋板）IT=4b2h
7、2/b(1/t1+1/t2)+2h/t3=4892（90 11/27）2/89（1/111/14）2(9011/27)/10=6354404.131cm 4r=5.8Ib2/ITl2=5.84723333.211002/6354404.13124342=0.0073按 r 查 桥梁工程 （1985）附录 I 之附表的各板的横向分布影响线竖坐标值，见表 1-2。说明：1、表中值为小数点后三位有效数字。2、表中 I，J 分别为板号与荷载作用的板号。3、竖标值应该绘在板的中轴线处 表1-21110 10 9014 99图 1-4 尺寸单位：cm设计计算书 第 6 页 共 52 页6 ij荷载位置 板
8、号 r i1 i2 i3 i4 i5 i6 i7 i8 i9 i100.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1000.01 181 158 131 110 093 080 070 063 058 05610.0073 159 142 123 107 095 085 078 073 069 0680.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1000.01 158 154 137 114 097 083 073 065 060 05820.0073 142 139 127 110 098 088 080 074 071
9、 0690.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1000.01 131 137 137 123 104 090 078 070 065 04330.0073 123 127 127 117 103 093 084 078 074 0580.00 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1000.01 110 114 123 127 116 100 087 078 073 07040.0073 107 110 117 120 112 100 091 084 080 0780.00 100 100 100 100 100 1
10、00 100 100 100 1000.01 093 097 104 116 123 114 100 090 083 08050.0073 095 098 103 112 117 110 100 093 088 085根据所求得数值作影响线：(如图 1-5)根据各板影响线，在其上加载求得各种荷载作用下的横向分布系数如下：汽车荷载作用下：m 3=1/2 i 汽挂车荷载作用下：m 2=1/4 i 挂板号 1：三行汽车m3 汽 =1/2（0.1510.1180.1000.0820.0750.069）=0.298 二行汽车：m2 汽 =1/2（0.1440.1110.0950.079）=0.215挂1
11、00m2 挂 =1/4（0.1420.1250.1100.099）=0.119设计计算书 第 7 页 共 52 页7板号 2：三行汽车：m3 汽 =1/2（0.1410.1150.1000.0850.0760.070）=0.294二行汽车：m2 汽 =1/2（0.1390.1150.0980.082）=0.217挂100m2 挂 =1/4（0.1390.1280.1130.102）=0.121板号 3：三行汽车：m3 汽 =1/2（0.1250.1240.1090.0890.0800.066）=0.297二行汽车：m2 汽 =1/2（0.1270.1200.1030.086）=0.218挂10
12、0m2 挂 =1/4（0.1270.1270.1190.107）=0.120板号 4：三行汽车：m3 汽 =1/2（0.1090.1180.1150.0960.0860.079）=0.302二行汽车：m2 汽 =1/2（0.1100.1190.1120.093）=0.217挂100m2 挂 =1/4（0.1110.1170.1200.113）=0.115板号 5：三行汽车：m3 汽 =1/2（0.0970.1060.1150.1060.0950.087）=0.303二行汽车：m2 汽 =1/2（0.0980.1090.1170.102）=0.213挂100设计计算书 第 8 页 共 52 页8m2 挂 =1/4（0.1050.1130.1170.111）=0.112支点、支点到四分点的荷载横向分布系数按杠杆法计算（图 1-6）支点荷载横向分布系数求得如下: 1.0.2120550.9.98三-6三 三-m3 汽 = m2 汽 =1/21.00=0.500m2 挂 =1/4（1.00+0.10+0.10）=0.300支点到四分点的荷
