《空心板桥的行车道板计算过程案例2000字》

空心板桥的行车道板计算过程案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u23578空心板桥的行车道板计算过程案例综述 1103351.1悬臂板荷载效应计算 167421.1.1永久作用 1165291.1.2可变作用 261911.1.3承载能力极限状态作用基本组合 2139091.2连续板荷载效应计算 384691.2.1永久作用 3134871.2.2可变作用 4215081.2.3作用效应组合 598671.3截面设计、配筋与承载力验算 6考虑到主梁翼缘板内钢筋是连续的，故行车道板可按悬臂板和两端固结的连续板两种情况来计算。1.1悬臂板荷载效应计算由于宽跨比大于2，故按单向板计算，悬臂长度为1.295m。1.1.1永久作用(1)主梁架设完毕时桥面板可看成0.995cm长的单向悬臂板，计算图示见图10-1。计算悬臂根部一期永久作用为：弯矩：=-0.5×0.15×1×25×0.9952-0.333×0.5×0.1×25×0.52=-1.96（kN•m）剪力：=0.15×1×25×0.995+0.5×0.1×1×25×0.5=4.36（kN）（2）成桥后桥面现浇部分完成后，施工二期永久作用，此时桥面板可看成净跨径为1.295m的悬臂单向板，计算图示如图所示。P=7.5kN，为防撞栏重力。计算二期永久作用效应如下：弯矩：=-4.86×0.45×（1.15-0.5×0.45）-7.5×（1.15-0.25）=-8.31（kN•m）剪力：=3.75×0.45+7.5=1.19（kN）（3）总永久作用效应综上所述，悬臂根部永久作用效应为：弯矩：=-1.52-3.64=-5.60（kN•m）剪力：=4.36+2.87=7.23（kN）1.1.2可变作用在边梁悬臂板处，只作用有汽车，计算图示。弯矩：=-1/2×3.5×1.2952=－2.93（kN•m）剪力：=（1+u）p/4=4.53（kN）1.1.3承载能力极限状态作用基本组合按《桥规》4.1.6条：=-10.00（kN•m）=4.53（kN）1.2连续板荷载效应计算对于梁肋间的行车道板，在桥面现浇部分完成后，行车道板实质上是一个支撑在一系列弹性支撑上的多跨连续板，实际受力很复杂。目前，通常采用较简单的近似方法进行计算。对于弯矩，先计算出一个跨度相同的的简支板在永久作用和活载作用下的跨中弯矩M0.再乘以偏安全的经验系数加以修正，以求得支点处和跨中截面的设计弯矩。弯矩修正系数可视板厚T与肋高度H的比值来选用。主梁抗扭能力较大，去除跨中弯矩：M=0.5M0；支点弯矩M=-0.7M0。对于剪力，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即为连续板支点剪力。下面分别计算连续板的跨中和支点作用效应值。1.2.1永久作用 (1)主梁架设完毕时桥面板可看成70cm长的悬臂单向板，计算图示见图，其根部一期永久作用效应为：弯矩：M=-1.96（kN•m）剪力：=4.36（kN）（2）成桥后先计算简支板的跨中弯矩和支点剪力值。根据《公预规》4.1.2条，梁肋间的板，其计算跨径按下列规定取用：计算弯矩时，l=l0+t,但不大于l=l0+b;本题l=2.74m计算剪力时，l=l0;l=2.59m式中：l板的计算跨径；l0板的净跨径；t板的厚度b梁肋宽度。g1=3.75kN/m,为现浇部分的自重；g2=3.65kN/m,是二期永久作用，包括10cm的混凝土垫层和5cm的沥青面层。计算得到简支板跨中二期永久作用弯矩及支点二期永久作用剪力为：弯矩：=（0.54+0.69）×0.3×4.86+0.5×2.74×0.69×3.65=5.24（kN•m）剪力：=0.5×（0.62+0.38）×0.6×4.86+1/2×1×2.59×3.65=6.18(kN)(3)总永久作用效应综上所述，支点截面永久作用弯矩为：=-1.96-0.7×5.24=-5.63（kN•m）支点截面永久作用剪力为：=4.36+6.18=10.54(kN)跨中断面永久作用弯矩为：=0.5×5.24=2.62（kN•m）1.2.2可变作用根据《桥规》4.3.1条。桥梁结构局部加载时，汽车荷载采用车辆荷载。根据《桥规》表后轮着地宽度及长度为：=0.2m,=0.6m平行于板的跨径方向的荷载分布宽度：b=+2h=0.6+0.15=0.75（m）（1）车轮在板的跨径中部时垂直于板的跨径方向荷载的分布宽度：+2h+=0.2+0.15+2.74/3=1.26m≥2l/3=1.83m，取=1.83m两个后轮的有效分布宽度发生重叠，应求两个车轮荷载的有效分布宽度=1.83+1.4=3.23m,折和成一个荷载的有效分布宽度=3.233/2=1.615m（2）车轮在板的支撑处时垂直于板的跨径方向荷载的有效分布宽度：=+2h+t=0.2+0.15+0.15=0.5m（3）在板的支撑附近，距支点距离为X时垂直于板的跨径方向荷载的有效分布宽度：=+2h+t+2=0.71+2(m)将加重车后轮作用于板的中央，求得简支板跨中最大可变作用的弯矩为：=41.20（kN•m）计算支点剪力时，可变作用必须尽量靠近梁肋边缘布置，考虑了相应的有效工作工作宽度后，支点剪力Vsp的计算公式为：=其中：=pb=43.34（kN）==57.48（kN）==20.66（kN）y=0.86y=0.89y=0.20y=0.11代入上式得：Vsp=111.24（kN）综上所述,可得到连续板可变作用（汽车）效应如下：支点断面弯矩：Msp=-34.44（kN•m）支点断面剪力：Vsp=111.24(KN)跨中断面弯矩：Mcp=0.5×41.20=24.6(kN•m) 1.2.3作用效应组合按《桥规》4.1.6.条进行承载能力极限状态作用效应基本组合。支点断面弯矩：1.2+1.4=-54.97（kN•m）支点断面剪力：1.2+1.4=171.58（kN）跨中断面弯矩：1.2+1.4=37.58（kN•m）1.3截面设计、配筋与承载力验算悬臂连续板支点采用相同的抗弯钢筋，故只需按其中最不得荷载效应配筋，即=-54.97（kN）。其高度为h=25cm,净保护层=3cm.若选用12/14钢筋，则有效高度为：=按《公预规》5.2.2.条：1.1×35.56≤22.4×103×（0.213-χ/2）验算﹥=0.0075m按《公预规》5.2.2.条：==1.48（cm2）查有关板宽1m内钢筋截面与距离表，当选用钢筋时，需要钢筋间距为15cm，此时所提供的钢筋面积为：=7.54cm2﹥5.84cm2。由于此处钢筋保护层与试算值相同，实际配筋面积又大于计算面积，则其承载力肯定大于作用效应，故承载力验算可从略。连续板跨中截面处的抗弯钢筋计算同上，此处