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1、设计计算书 第6页 共52页第部分 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） 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（1
2、985）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）II、上部结构的设计过程一、毛截面面积计算（详见图1-2）Ah=9990306331.52（3377127）=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）+38（2114.58/2）28/2（14.5218/3）993（43.53/2）=3667.513365=17032.5cm3铰面积：A铰=2（1/2751
3、/22838）=99cm2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 O y OI I 图1-3 (二)毛截面对重心的惯距每个挖空半圆(图1-3)面积：A=1/2R2=1/23.14182=508.68cm2重心：y=4R/(3)=418/(33.14)=7.64cm半圆对自身惯距：I=II-IAy2=3.14184/8508.687.642=41203.08296
4、91.45=11511.63cm4由此可得：Ih=99903/1299903.632236293/1236293.632411511.632508.68（7.6429/23.63）2（7.6429/23.63）22（1/128331/362831573/36）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：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：g2=(99+190)10-424=0.45
5、kN/m3. 行车道板：g3=4688.2810-425=11.72 kN/m恒载总重力：g=g1+g2+g3=3.43+0.45+11.72=15.6kN/m恒载内力计算见表1-1。 表1-1荷载g(kN/m)L(m)M(kN*m)Q(kN)跨中1/8gL21/4点3/32gL2Q支1/2gLQ1/4点1/4gL单块板重全部恒载11.7215.6015.5615.56354.7472.12266.02354.0991.18121.3745.5960.68（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
6、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=4b2h2/b(1/t1+1/t2)+2h/t3=4892（9011/27）2/89（1/111/14）2(9011/27)/10=6354404.131cm4r=5.8Ib2/ITl2=5.84723333.211002/6354404.13124342=0.0073 11 10 10 90
7、14 99图1-4 尺寸单位：cm 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1-2荷载位置 板号 riji1i2i3i4i5i6i7i8i9i1010.001001001001001001001001001001000.011811581311100930800700630580560.007315914212310709508507807306906820.001001001001001001001001001001000.011581
8、541371140970830730650600580.007314213912711009808808007407106930.001001001001001001001001001001000.011311371371231040900780700650430.007312312712711710309308407807405840.001001001001001001001001001001000.011101141231271161000870780730700.007310711011712011210009108408007850.0010010010010010010010010
9、01001000.010930971041161231141000900830800.0073095098103112117110100093088085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：m3=1/2i汽挂车荷载作用下：m2=1/4i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100m2挂=1/4（0.1420.1250.1100.099）=0.119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100m2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.
