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1、 桦皮河桥设计计算书第一部分 上部结构一 设计资料1跨径（1）标准跨径14.00m （墩中心距离）（2）计算跨径13.60m， （支座中心线距离）2桥面净空： 净9m+21.0m3设计荷载： 汽车荷载 公路II级荷载4材料（1）预应力钢绞线：预应力钢绞线，其技术指标见表1。 表1种类直径弹性模量（Ep）抗拉强设计值（）抗压强设计值（）标准强度（）15.21.9510MPa1260MPa390MPa1860MPa（2）非预应力钢筋：级钢筋和级螺纹钢筋，其技术指标见表2。 表2种类弹性模量（Es）抗拉强设计值（）抗压强度设计值（）标准强度（）HRB335（MPa）2.010280280335（3）
2、混凝土：空心板、铰缝、桥面混凝土铺装层为C50；栏杆为C30；桥面铺装层为沥青混凝土铺装（8cm），混凝土铺装（10cm）。混凝土技术指标见表3。 混凝土技术指标 表3种类设计强度标准强度弹性模量（Ec）轴心抗压（）轴心抗拉（）轴心抗压（）轴心抗拉（）C30（MPa）13.81.3920.12.013.010C50（MPa）22.418.332.42.653.4510 8.设计依据：（1）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），简称（桥规）；（2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），简称公预规；（3）混凝土简支梁板桥易建国，人民交通出版社，2004年
3、；（4）桥梁工程范立础，人民交通出版社，2001年；（5）城市桥梁荷载设计标准（CTJ -97）；（6）桥梁工程李自林主编，人民交通出版社，2007年；（7）结构设计原理叶见曙主编，人民交通出版社，2005年。二 构造型式及尺寸选定本桥桥面净空为净9m+21.0m，全桥采用10块C50的预制预应力混凝土空心板，空心板中板宽109cm，高70 cm，边板宽109.5cm。 采用先张法施工工艺，预应力钢筋采用17股钢绞线。全桥空心板横断面布置如图1，每块空心板截面及构造尺寸见图2。 图2边板与中板横断面图（尺寸单位：cm）三 毛截面几何特征 (一)中板截面几何特征1毛截面面积 2毛截面重心位置全截
4、面对1/2板高处的静距： 铰缝的面积：则毛截面重心距板高1/2处的距离为：（向下）3毛截面对其重心的惯性矩 4.截面的抗扭刚度 截面的抗扭刚度可以简化为图3的单箱截面来近似计算：抗扭刚度5截面效率指标计算 上核心距： 下核心距： 效率指标： （值在0.45-0.5以上）(二)边板截面几何特征1.毛截面面积2毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静距： 铰缝的面积：则毛截面重心距板高1/2处的距离为：（向下）3毛截面对其重心的惯性矩 4.截面的抗扭刚度 截面的抗扭刚度可以简化为图4的单箱截面来近似计算：5.截面效率指标计算 上核心距： 下核心距： 效率指标： （值在0.45-0.5以上）四 作用效
5、应计算（一）永久作用效应计算1.中板永久作用效应计算（1）空心板自重（第一阶段结构自重）（2）桥面系自重（第二阶段结构自重）栏杆重力单侧按桥面铺装层为沥青混凝土铺装（8cm），混凝土铺装（10cm）则：（3）饺缝自重（第二阶段结构自重）由此可知中板每延米总重力g为2.边板永久作用效应计算（1）空心板自重（第一阶段结构自重）（2）桥面系自重（第二阶段结构自重）（3）饺缝自重（第二阶段结构自重）由此可知边板每延米总重力g为根据恒载集度计算所得永久作用效应汇总见表4 永久作用效应汇总表 表4作用g(kN/m)L(m)M(kN.m)Q(kN)跨中（gl）跨（gl）支点（gl）跨（gl）中板18.626
6、13.60430.633322.974126.65663.328边板18.50113.60427.743320.807125.80662.903（二）可变作用效应计算本桥汽车荷载采用公路II级荷载，其中：均布荷载 集中荷载 当计算剪力时： 按桥规车道荷载的均布荷载应满足于使结构产生最不利效应的影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。多车道桥梁上还应该考虑多车道折减，双车道折减系数=1，三车道折减系数=0.78。1.汽车荷载 空心板跨中和处的荷载横向分布系数按铰接钣法计算，支点出按杠杆原 理法计算。支点至处的荷载横向分布系数按直线内插求得。（1）跨中及处的荷载横向分布系
7、数计算空心板刚度参数的计算： 由前面计算知：l=1360(cm); b=110(cm)；; ； 将以上数据代入得： 根据所求刚度参数查表求的各板横向分布影响线坐标见表5各板横向分布影响线坐标值 表5 作用位置 板号123456789101228.7188.6144.5110.985.867.453.84539.136.22188.6184.6155119.492.572.257.747.94239.13144.5155159.5136.5105.882.866.355.647.9454110.9119.4136.5145.9127.7100.080.766.357.753.8585.892.5
8、105.8127.71401124.8100.082.872.267.4各板横向分布影响线及横向最不利布载见图5 （a:三行车） 图5则各板的横向分布系数计算如下：1号板：三行汽车：两行汽车：人群： 2号板：三行汽车：两行汽车：人群： 3号板：三行汽车：两行汽车：人群： 4号板：三行汽车：两行汽车：人群： 5号板：三行汽车：两行汽车：人群： （2）支点处荷载横向分布系数支点处荷载横向分布系数按杠杆法进行计算，计算图见图6。（1）号板（尺寸单位：cm）（2-5）号板(尺寸单位：cm)（图6 支点处荷载横向分布影响线及最不利布载图）（3）支点到处的荷载横向分布系数按直线内插法求得。2.汽车荷载冲击
9、系数计算（取边梁计算） 桥规规定汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数。按结构基频的不同而不同，对于简支板桥： 式中为结构跨中处的单位长度质量即当1.5时，；当14时，；当1.514， 。由前面的计算知，,代入上式得： 当1.514， ；则3、可变作用效应计算（1）车道荷载计算计算车道荷载引起的空心板跨中及和截面的效应（弯矩和剪力）时；处均布荷载应满足于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。跨中截面弯矩和剪力计算（见图7）1号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载： 不计冲击系数 （图7跨中截面内力影响线及
10、加载图）计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数2号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数3号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：
11、不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数4号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数5号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数截面弯矩和剪力计算（见图8） （图8 截面内力影响线及加载图）1号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数2号板计算：弯矩： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数剪力： （不计冲击系数）（计入冲击系数）两行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数三行车道荷载：不计冲击系数计入冲击系数3
