钢-混凝土叠合梁咨询验算报告.doc

工程咨询审查及优化设计报告（一）、56m钢-混凝土叠合简支箱形梁上部结构验算(Pm159 Pm160)1、叠合梁主梁纵向分析验算1.1、技术标准荷载等级：城市-B级；标准横断面：0.5m（防撞栏杆）+12.0m（车行道）+0.5m（分隔带）+12.0m（车行道）+0.5m（防撞栏杆）25.5m；抗震标准：地震基本烈度7度，地震动峰值加速度0.1g，重要性修正系数1.3；桥梁设计安全等级：一级，结构重要性系数o1.1；环境类别：I类。1.2、主要标准、规范交通部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003）交通部颁公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTJG D60-2004）交通部颁公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）交通部颁公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）1.3、主梁细部尺寸双箱单室：钢筋混凝土顶板宽24.8m，底板宽3.389m；梁高：3.0m；钢梁顶板厚：28mm；钢梁腹板厚：20mm；钢梁底板厚：梁端距梁端6m处：24mm；距梁端6m距梁端15.5m处：32mm；两端距梁端15.5m处的跨中段：42mm。纵向设置底板水平加劲肋厚：梁端距梁端15.5m处：16mm；两端距梁端15.5m处的跨中段：20mm。1.4、主要材料钢梁：采用Q345qD，其钢材性能应符合GB/T7142000的要求。抗压、拉弹性模量E=Mpa，抗弯弹性模量E=Mpa。线膨胀系数k=0.000012。1.5、计算荷载1)自重：考虑钢梁钢筋混凝土顶板，钢底板、腹板、横隔板、加劲肋、铺装、护栏。2)温度：按规范考虑不均匀升降温。3)活载：城市-B级，冲击系数按规范取用。1.6、钢筋混凝土顶板有效宽度的计算根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86），钢筋混凝土翼缘板有效分布宽度采用下列三种宽度中最小值：1) 梁计算跨径的:2) 相邻两梁轴线间的距离B：6.082m3) 桥面板承托以外加12倍钢筋混凝土板厚。当无承托时，则取钢梁上翼缘以外加12倍钢筋混凝土板厚：（边腹板处）；（中腹板处）。综上，取钢筋混凝土翼缘板有效分布宽度（边腹板处）；（中腹板处）。顶板有效分布宽度图如下图所示：1.7、叠合梁换算截面几何特性的计算1) 钢和混凝土弹性模量之比：2) 有效分布宽度范围内混凝土板截面积：3) 有效分布宽度范围内混凝土板对自身截面形心的惯性矩：4) 钢梁截面积：5) 钢梁对自身截面形心的惯性矩：6) 混凝土板和钢梁形心间的距离：7) 叠合梁的换算截面积：8) 叠合梁截面形心至混凝土板形心的距离：9) 叠合梁截面形心至钢梁形心的距离：10) 叠合梁的截面换算惯性矩：1.8、桥面板顺桥方向局部应力的计算活载弯矩：截面模量：应力：1.9、荷载效应的计算1） 一期恒载混凝土桥面板每延米湿重：钢梁每延米总重：叠合前设置临时支撑时钢梁单独受力：2） 卸除临时支撑后3） 二期恒载4) 汽车活载1.10、弯曲应力的计算1) 一期恒载：叠合前钢梁： 2) 卸除临时支撑后与二期恒载共同作用:钢梁： 混凝土桥面板:3) 汽车活载钢梁：混凝土桥面板:1.11、温度应力的计算1) 钢梁比混凝土高15度混凝土桥面板:钢梁：2) 钢梁比混凝土低15度同理可得到：1.12、混凝土徐变产生的应力采用有效弹性模量法:假设叠合梁徐变的影响采用下式表示的折减混凝土有效弹性模量近似计算：为徐变影响系数，取；为徐变系数，取。此时，叠合梁换算截面几何特性调整为：；混凝土桥面板: 钢梁：1.12、混凝土收缩产生的应力混凝土的收缩量按温度降低15度计。采用有效弹性模量法:假设叠合梁收缩的影响采用下式表示的折减混凝土有效弹性模量近似计算：为徐变影响系数，取；为徐变系数，取。此时，叠合梁换算截面几何特性调整为：；混凝土桥面板: 钢梁：1.13、应力组合结果荷载组合(A):一期恒载+二期恒载+汽车活载；荷载组合(B):一期恒载+二期恒载+汽车活载+混凝土徐变+混凝土收缩；荷载组合(C):一期恒载+二期恒载+汽车活载+混凝土徐变+混凝土收缩+温度应力；1) 混凝土桥面板应力验算：桥面板顺桥向局部应力:；荷载组合(A): 荷载组合(C): 2) 钢梁底板应力验算：荷载组合(A)：荷载组合(C)：3) 钢梁顶板应力验算：荷载组合(A)：荷载组合(C)：2、叠合梁剪力连接件的验算1)二期恒载及活载产生的水平剪力二期恒载产生的支座处剪力为：活载产生的支座处剪力为：相应的水平剪力：2)温差产生的水平剪力混凝土的干燥收缩和混凝土板与钢梁间的温差产生的叠合梁连接处的剪力主要集中在主梁端部。传递范围的计算长度为主梁间距a或L/10（L为叠合梁梁长），剪力大小由梁端向跨中方向按三角形分布逐渐减小。主梁间距，取剪力分布长度为5.11m。3)混凝土收缩产生的水平剪力4)水平剪力合计5)剪力连接件计算剪力钉：直径，高，容许剪力：式中：桥面板混凝土的设计标准强度(MPa)；剪力钉直径；剪力钉高度剪力钉的构造要求如下：剪力钉的最大间距：剪力钉桥轴方向的最小间距：剪力钉横桥方向的最小间距： 剪力钉到钢梁翼板边缘的最小净距离不得小于25mm根据容许剪力求剪力钉间距：水平剪力扣除端横梁剪力钉抗力后的值为水平剪力传递范围的计算长度内剪力钉间距：。3、