沙井大桥横向配筋验算.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除沙井大桥横向配筋验算1 箱内顶板验算根据公桥规范，计算弯矩时，箱内顶板为简化为简支板进行考虑，如图1所示，计算跨径为腹板净距加板厚，跨中弯矩可按照以下简化方法计算：1） 板厚与梁肋高度比等于或大于1/4时2） 板厚与梁肋高度比小于1/4时式中 M0与计算跨径相同的简支板跨中弯矩在此，先计算相同计算跨径的简支板内力。图1 箱内顶板简支梁模型1.1 恒载内力（以纵向1m宽的板条进行计算）10CM厚沥青混凝土桥面铺装层g1：0.11.024=2.4 kN/m顶板自重g2： kN/m合计： kN/m每米宽简支板恒载内力弯矩 kN.m剪力 kN1.2 活载内力将加重车后轮作用于箱梁的横截面上，进行横向最不利加载（如图2所示），以求得简支板模型跨中最大弯矩值。图2 简支板最不利加载由通用规范查得：公路-级车辆荷载加重车后轮着地长度，宽度，根据公桥规范可知，单个车轮在板的跨中位置时的荷载分布宽度为：（公路-级车辆荷载加重车后轮间距）两后轮的荷载分布宽度有重叠，则两后轮加重车轮的有效分布宽度为此时，每米宽简支板跨中弯矩为1.3 荷载组合按通用规范，承载能力极限状态基本组合作用效应组合设计值表达式为： 上式中符号意义见通用规范，其中为结构重要系数，取,跨中弯距：kN.m原箱梁板厚与梁高之比最大值0.7/3=0.233，小于0.25，因此箱内顶板跨中弯矩为kN.m1.4 配筋验算a.正截面验算箱内顶板跨中截面可按单筋矩形截面进行配筋计算，这样将偏于安全。由公桥规范查得：混凝土，HRB335钢筋，则相对界限受压区高度，假设受拉钢筋为HRB335,按单层进行布置，保护层厚度为35mm,则mm（1）求解受压区高度，根据公桥规范可知：得解方程，得（2）求所需钢筋面积,将各已知值和代入，得按照原设计中，每延米板条钢筋为13，钢筋面积mm2,大于所需的1894.26 mm2，满足要求。b.裂缝宽度验算根据公桥规范规定，矩形截面钢筋混凝土构件，其最大裂缝宽度（保证率为95%）可按下列公式计算：其中 上式中符号意义见公桥规范。作用的短期效应和长期效应组合情况，对简支板模型，按通用规范采用。短期效应组合： kN.m长期效应组合： kN.m由此可得到箱梁箱内顶板跨中的对应组合弯矩值， kN.mkN.m箱梁箱内顶板纵向每米板条受拉钢筋数为1316，则受拉钢筋面积为 mm2箱内顶板跨中截面的有效高度为钢筋直径为截面配筋率为混凝土板式受弯构件，带肋钢筋：则，计算如下：将各参数代入，计算箱内顶板跨中截面裂缝宽度：计算裂缝宽度满足要求。2 翼缘板验算沙井钦江大桥主桥为分离式箱梁结构，单幅桥箱梁外侧翼缘板主要承受人群荷载作用，内侧翼缘板主要承受车辆荷载作用，下面分别予以分析计算。2.1 外侧翼缘板验算2.1.1 荷载内力（以纵向1m宽的板条进行计算）纵向取1米对箱梁翼缘板进行分析计算，其荷载分布如图2所示。其中，栏杆自重取kN，栏杆基梁自重 kN，人行道板自重 kN，垫梁自重 kN，防撞护栏自重 kN，内侧翼缘板自重集度kN/m,人群荷载集度为kN/m。图2 翼缘板荷载分布经计算可知，每米宽板条的恒载弯矩为人群荷载弯矩为kN.m2.1.2 荷载组合按通用规范，承载能力极限状态基本组合作用效应组合设计值表达式为： 取,，则翼缘板根部弯矩为kN.m正常使用极限状态的作用短期效应和长期效应组合表达式为：短期效应组合：长期效应组合：上式中符号意义见通用规范。外侧翼缘板根部短期效应组合的弯矩值为kN.m外侧翼缘板根部长期效应组合的弯矩值为kN.m2.1.3 配筋验算a.正截面验算由公桥规范查得：混凝土，HRB335钢筋，则相对界限受压区高度，假设受拉钢筋为HRB335,按单层进行布置，保护层厚度为25mm,则mm（1）求解受压区高度，根据公桥规范可知：得解方程，得（2）求所需钢筋面积,将各已知值和代入，得按照设计，每延米板条钢筋为6，6，钢筋面积mm2,大于所需的1182.85mm2，满足要求。b.裂缝宽度验算根据公桥规范规定，矩形截面钢筋混凝土构件，其最大裂缝宽度（保证率为95%）可按下列公式计算：其中 上式中符号意义见公桥规范。作用的短期效应和长期效应组合情况，对于外侧翼缘板，按通用规范采用。短期效应组合： kN.m长期效应组合： =-149.03kN.m外侧翼缘板纵向每米板条受拉钢筋数为616，620，则受拉钢筋面积为 mm2外侧翼缘板根部截面的有效高度为钢筋直径为截面配筋率为，取0.006。矩形，带肋钢筋：则，计算如下：将各参数代入，计算外侧翼缘板支点截面裂缝宽度：计算裂缝宽度满足要求。2.2 内侧翼缘板验算2.2.1 荷载内力（以纵向1m宽的板条进行计算）纵向取1米对内侧翼缘板进行分析计算，其荷载分布如图2所示。其中防撞护栏自重取，10CM沥青混凝土桥面铺装层集度取，内侧翼缘板自重极度取，将加重车后轮作用于箱梁的横截面上，进行横向最不利加载（如图3所示），以求得内侧翼缘板支点活载弯矩值。图3 内侧翼缘板荷载布置经计算可知，每米宽板条的恒载弯矩为由通用规范查得：公路-级车辆荷载加重车后轮着地长度，宽度，则加重车轮的有效分布宽度为：式中，为平行于悬臂板跨径的车轮着地尺寸的外缘，通过铺装层分布线的外边线至腹板外边缘的距离，为铺装层厚度。外侧车轮单个车轮的荷载分布宽度外侧两后轮的荷载分布宽度有重叠，则重叠后的有效分布宽度为内侧车轮单个车轮的荷载分布宽度内侧两后轮的荷载分布宽度有重叠，则重叠后的有效分布宽度为由此，可得到每米宽内侧翼缘板车辆荷载支点弯矩为 2.2.2 荷载组合按通用规范，承载能力极限状态基本组合作用效应组合设计值表达式为： 取,，则内侧翼缘板根部弯矩为kN.m正常使用极限状态的作用短期效应和长期效应组合表达式为：短期效应组合：长期效应组合：上式中符号意义见通用规范。内侧翼缘板根部短期效应组合的弯矩值为kN.m内侧翼缘板根部长期效应组合的弯矩值为kN.m2.2.3 配筋验算a.正截面验算由公桥规范查得：混凝土，HRB335钢筋，则相对界限受压区高度，假设受拉钢筋为HRB335,按单层进行布置，保护层厚度为25mm,则mm（1）求解受压区高度，根据公桥规范可知：得解方程，得（2）求所需钢筋面积,将各已知值和代入，得按照设计，每延米板条钢筋为6，6，钢筋面积mm2,大于所需的2065.99mm2，满足要求。b.裂缝宽度验算根据公桥规范规定，矩形截面钢筋混凝土构件，其最大裂缝宽度（保证率为95%）可按下列公式计算：其中 上式