鋼箱梁主梁體系整體分析驗算

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2、020)1、鋼箱梁主梁體系整體分析驗算1.1、技術(shù)標準荷載等級：城市-A級；標準橫斷面：0.5m（防撞欄桿）+7.0m（車行道）+0.5m（防撞欄桿）8.0m；抗震標準：地震基本烈度7度，地震動峰值加速度0.1g，重要性修正系數(shù)1.3；橋梁設(shè)計安全等級：立交匝道結(jié)構(gòu)為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)o1.0；環(huán)境類別：I類。1.2、主要標準、規(guī)范交通部頒公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）交通部頒公路工程抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ004-89）交通部頒公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJG D60-2004）交通部頒公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ024-85）交通部頒公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ0

3、25-86）1.3、主梁細部尺寸 單箱單室：頂板寬7.8m，底板寬4.06m； 梁高：1.7m； 鋼梁頂板厚：14mm； 鋼梁腹板厚：14mm； 鋼梁底板厚：16mm； 縱向設(shè)置U型加勁肋，厚8mm。1.4、主要材料鋼梁：采用Q345qD，其鋼材性能應(yīng)符合GB/T7142000的要求?？箟?、拉彈性模量E=Mpa，抗彎彈性模量E=Mpa。線膨脹系數(shù)k=0.000012。1.5、計算荷載1)自重：考慮鋼梁頂?shù)装?、腹板、橫隔板、加勁肋、鋪裝、護欄。2)強迫位移：基礎(chǔ)間不均勻沉降按1cm計。3)溫度：按規(guī)范考慮不均勻升降溫。4)活載：城市-A級，沖擊系數(shù)按規(guī)范取用。1.6、計算模型采用橋梁結(jié)構(gòu)空間計算

4、程序Midas civil2006計算，根據(jù)實際施工步驟確定計算工況。鋼箱梁的截面有效分布寬度根據(jù)英國規(guī)范BS5400中相關(guān)規(guī)定進行計算。結(jié)構(gòu)離散示意圖如下圖所示。結(jié)構(gòu)離散圖1.7、施工階段劃分結(jié)構(gòu)分析施工階段按如下劃分：施工階段劃分施工階段工作內(nèi)容完成天數(shù)1在支架上焊接鋼梁72橋面鋪裝、護欄施工14運營階段10001.8、持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁體系應(yīng)力驗算由程序計算得主梁體系彎矩包絡(luò)圖如下：鋼箱梁使用階段彎矩包絡(luò)圖鋼箱梁使用階段扭矩包絡(luò)圖鋼箱梁頂板主梁體系左上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖鋼箱梁頂板主梁體系右上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖鋼箱梁底板主梁體系左下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖鋼箱梁底板主梁體系右下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖由以上

5、圖表可知，鋼箱梁頂板及底板主梁體系下的應(yīng)力極值為：頂板最大拉應(yīng)力為103.1MPa，最大壓應(yīng)力為57.2MPa，底板最大拉應(yīng)力為58.9MPa，最大壓應(yīng)力為79.0MPa。2、鋼箱梁橋面板體系格子梁法頂板、U肋驗算1）、模型的簡化結(jié)構(gòu)橫隔板間距為2.5m，箱梁腹板間距為4m。將U形縱肋簡化為支承于主梁和橫隔板腹板上的梁格，將頂板切開，不計平板的剪切剛度?？紤]到縱肋處頂板剪力滯影響，頂板切開時，縱肋的頂板計算寬度采用有效分布寬度的方法計算。鋼箱梁典型斷面與橋面板體系梁格結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示?？珊喕癁闄M隔板間2.5m一跨的單根U形縱肋及相應(yīng)的頂板有效分布寬度在橋面鋪裝及重車車輪荷載作用下進行驗算?？v

6、肋蓋板有效寬度的計算：；等效跨徑縱肋間距：；有效寬度： 有效寬度取。等效縱肋截面如下圖所示。2）、計算荷載 橋面鋪裝恒載： 汽車活載：取重車輪重為70kN；沖擊系數(shù)1.4；車輪著地面積為760mm（橫橋向）X360mm（縱橋向）。將車輪分布荷載簡化為集中荷載計算。縱肋車輪荷載橫向分配近似按杠桿法計算，如下圖所示：一根縱肋分配到的輪重為：；3）、計算結(jié)果單根U形縱肋及相應(yīng)的頂板有效分布寬度在橋面鋪裝及重車車輪荷載作用下的第二體系應(yīng)力計算模型如下圖所示：第二體系應(yīng)力計算結(jié)果如下表所示：構(gòu)件截面彎矩（kN.m)應(yīng)力（Mpa）恒+活上緣下緣縱肋跨中19.81-12.0034.72支點22.0716.64-48.13U形縱肋及相應(yīng)頂板有效分布寬度的上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖如下：U形縱肋及相應(yīng)頂板有效分布寬度的下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖如下：由以上圖表可知，第二體系橋面板最大應(yīng)力水平為34.72 Mpa，U形縱肋最大應(yīng)力水平為48.13 Mpa。3、