30m鋼板組合梁計算書

1、 鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程設(shè)計30m鋼板組合梁橋課程設(shè)計計算書 姓 名：呂博學(xué) 號：1150671 任課教師：吳 沖 聯(lián)系方式1150671二一五年一月目錄1、總體設(shè)計11.1設(shè)計原則11.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)11.3 設(shè)計規(guī)范11.4主要材料21.5總體布置22、橋面板設(shè)計42.1橋面板尺寸擬定42.2橋面板作用與組合43、主梁設(shè)計53.1設(shè)計原則與方法53.2主梁尺寸擬定53.3加勁肋尺寸擬定63.4聯(lián)結(jié)系64、主梁截面特性及內(nèi)力計算74.1結(jié)構(gòu)參數(shù)74.2計算模型與方法74.3主梁截面特性計算74.4主梁內(nèi)力計算105、主梁應(yīng)力驗(yàn)算155.1 一、二期恒載效應(yīng)155.2徐變效

2、應(yīng)165.3收縮效應(yīng)175.4梯度溫度效應(yīng)175.5車輛荷載效應(yīng)185.6 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算185.7 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算195.8 承正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算196. 次結(jié)構(gòu)驗(yàn)算206.1混凝土橋面板206.2剪力連接件216.3加勁肋驗(yàn)算247.穩(wěn)定性驗(yàn)算267.1整體穩(wěn)定性驗(yàn)算267.2傾覆穩(wěn)定計算278.剛度驗(yàn)算278.1剛度與變形驗(yàn)算278.2預(yù)拱度的設(shè)置289.疲勞破壞極限狀態(tài)驗(yàn)算281、總體設(shè)計1.1設(shè)計原則 滿足安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀等要求，還要便于施工、維修和養(yǎng)護(hù)。1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003），確定此30m簡支鋼板組合梁橋的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3、如下：（1）公路等級：二級四車道公路（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級：二級（3）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：1.0（4）設(shè)計速度：80km/h（5）橋梁跨徑：計算跨徑30.0m，標(biāo)準(zhǔn)跨徑（含接縫）31.2m（6）橋面寬度：兩行車道寬4*3.75m；兩側(cè)分別設(shè)2.5m硬路肩（含安全距離）以及0.50m防撞護(hù)欄，中央分隔帶2m，橋面寬：0.50+2.5+2*3.75+2+2*3.75+2.5+0.50=23.0m（7）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期：100年（8）汽車荷載等級：公路-級（9）橋面凈空：二級公路至少5.0m（10）橋面坡度：設(shè)置2%橫坡；不設(shè)置縱坡。1.3 設(shè)計規(guī)范（1）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）（

4、2）公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）（3）公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范（報批稿20130419修改版）（JTG D64-201X）（4）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）（5）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）（6）公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范（JTG/T D60-01-2004 ）（7）公路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ 004-89）（8）公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則（JTG/T B02-01-2008）（9）橋梁用結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 714-2000）（10）公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50283-1999）（11）公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)

5、準(zhǔn) 第一冊 土建工程（JTG F80.1-2004）（12）公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 第二冊 機(jī)電工程（JTG F80.1-2004）（13）日本道路橋示方書1.4主要材料主梁及聯(lián)結(jié)系：Q345鋼材，。根據(jù)鋼橋設(shè)計規(guī)范第3.2.1條，鋼材強(qiáng)度設(shè)計值（MPa）如下：橋面板：20cm鋼筋混凝土橋面板，取自重為26kN/m3橋面鋪裝：8cm瀝青混凝土鋪裝，取自重為25kN/m3普通鋼筋：直徑大于或等于12mm的用HRB335，直徑小于12mm的用R235施工工藝：分段預(yù)制主梁，施工現(xiàn)場臨時支墩連接?？紤]到主梁截面的變化以及運(yùn)輸安裝條件的需要，主梁節(jié)段工地連接處均設(shè)置在截面變化處1.5總體布置1.5.

6、1立面圖布置本橋取伸縮縫半寬30mm，梁端到支座中心線距離600mm。設(shè)本橋位于6度區(qū)，根據(jù)公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則（JTG.T B02-01-2008）11.2.1簡支梁梁端至墩、臺帽或蓋梁邊緣應(yīng)有一定的距離，其最小值a(cm)按下式計算： ,式中：L梁的計算跨徑(m)。本橋取a=147 cm，滿足此項要求。 依據(jù)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范報批稿7.4.2條：“應(yīng)設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)系，并滿足以下要求：1. 宜與梁的上、下翼緣連接，間距不宜大于受壓翼緣寬度的30倍。2. 支承處必須設(shè)置端橫梁?！?由于本橋橋?qū)捿^大， 為了加強(qiáng)橋梁整體橫向聯(lián)系，宜取較小的橫聯(lián)間距。擬定橫聯(lián)等間距5.0m；采用實(shí)腹式。 綜上，本

7、橋擬得立面圖如下圖。1.5.2橫斷面布置本橋擬定主梁間距2.6 m；橋面板兩邊懸挑長度1.1m；主梁根數(shù)9。橫斷面布置圖如下圖。1.5.3平面圖布置1.5.4橫截面沿梁長的變化 為了減少用鋼量，主梁應(yīng)根據(jù)彎矩的大小調(diào)整主梁截面。在本例中，由于跨徑較小，考慮到制作安裝和運(yùn)輸?shù)姆奖?，采用全橋等梁高布置，翼板寬度不變?、橋面板設(shè)計2.1橋面板尺寸擬定 橋面板跨內(nèi)厚度取200mm，懸臂板根部板厚為250mm以上，懸臂板端部板厚為220mm。由于采用承托找橫坡，因而承托高寬不等，高寬比接近1:3以減小局部應(yīng)力。邊梁處承托寬度300mm，高度100mm。2.2橋面板作用與組合橋面板主要承受橋面板自重、二

8、期恒載（橋面鋪裝）、活載（汽車荷載與人群荷載）等。采用承載能力極限狀態(tài)基本組合驗(yàn)算，取結(jié)構(gòu)安全系數(shù)1.1，恒載分項系數(shù)1.2，活載分項系數(shù)1.4，沖擊系數(shù)1.3。3、主梁設(shè)計3.1設(shè)計原則與方法 本橋主梁設(shè)計主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)跨高比擬定梁高，依據(jù)抗剪穩(wěn)定性選定腹板高厚比（此處假定只需設(shè)置腹板橫向加勁肋），依據(jù)受壓翼板穩(wěn)定性選定翼板寬厚比，同時兼顧截面的經(jīng)濟(jì)性。3.2 主梁尺寸擬定 主梁跨中截面主要尺寸擬定如下： 簡支梁跨徑30.0m，按照一般高跨比,取梁高h(yuǎn) =1.90m，h/L=1/15.8。根據(jù)鋼橋設(shè)計規(guī)范第7.2.1條規(guī)定，焊接板梁受壓翼緣的伸出肢寬不宜大于40cm，也不應(yīng)大于其厚度的倍，受拉

9、翼緣的伸出肢寬不應(yīng)大于其厚度的倍?？紤]到本橋梁跨度為30m，并且一般翼緣厚度不小于腹板厚度1.1倍。取上下翼緣寬度為400（600）mm，上（下）翼緣厚度取20（32）mm，腹板厚度取9mm。 依據(jù)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范報批稿5.3.3 條，腹板和腹板加勁肋設(shè)置應(yīng)滿足以下要求： 腹板最小厚度應(yīng)滿足表5.3.3的要求。表5.3.3 腹板最小厚度構(gòu)造形式鋼材品種備注Q235Q345不設(shè)橫向加勁肋及縱向加勁肋時僅設(shè)橫向加勁肋，但不設(shè)縱向加勁肋時設(shè)橫向加勁肋和1段縱向加勁肋時縱向加勁肋位于距受壓翼緣0.2hw附近，見圖5.3.3設(shè)橫向加勁肋和2段縱向加勁肋時縱向加勁肋位于距受壓翼緣0.14hw和0.3

10、6hw附近，見圖5.3.3 本橋擬采用僅設(shè)腹板橫向加勁肋的形式，因此擬定腹板厚度9mm，腹板凈高1900mm，高厚比為211，設(shè)橫向加勁肋和1段縱向加勁肋，縱向加勁肋位于距受壓翼緣0.2hw附近。3.3加勁肋尺寸擬定 本橋加勁肋布置與尺寸如下表：腹板高度mm1900腹板寬厚比211厚度mm9設(shè)橫向加勁肋，一道縱向加勁肋橫向加勁肋雙側(cè)布置肢寬mm150加勁肋寬厚比10肢厚mm15支承加勁肋設(shè)一對支承加勁肋肢寬mm150加勁肋寬厚比10肢厚mm103.4 聯(lián)結(jié)系橫向聯(lián)結(jié)系采用實(shí)腹式結(jié)構(gòu)，橫梁間距定為5.00m，尺寸如下：橫梁統(tǒng)一采用實(shí)腹式工字形。翼緣寬度均為300mm，上（下）翼緣厚度為10mm；

11、腹板厚度8mm；端橫梁腹板高度1525mm，中橫梁腹板高度1300mm?？v向聯(lián)結(jié)系采用桁架式連接結(jié)構(gòu)。構(gòu)件截面采用L140x140x10。橫聯(lián)的格子剛度為:,端部橫聯(lián)符合要求。4、主梁截面特性及內(nèi)力計算4.1主梁結(jié)構(gòu)參數(shù)內(nèi)力計算考慮一期恒載（橋面板重量+鋼梁重量）、二期恒載（鋪裝+欄桿）和汽車活載和人群荷載。內(nèi)力按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范第4.1.6條規(guī)定的承載能力極限狀態(tài)下的基本組合進(jìn)行組合。主梁結(jié)構(gòu)參數(shù)計算跨徑(m)30橋面板混凝土容重(kN/m3)26橋?qū)?m)23主梁間距(m)2.6鋪裝瀝青容重(kN/m3)25主梁根數(shù)9計算車道數(shù)4人行道寬（m)04.2計算模型與方法采用平面桿系分析方

12、法，將橋梁的空間作用效應(yīng)用荷載橫向分布系數(shù)考慮。4.3主梁截面特性計算 4.3.1.組合梁翼緣有效寬度計算 （1）上翼緣板（跨中）組合梁混凝土翼緣板有效寬度計算按照報批稿附錄F 進(jìn)行計算：F.0.1組合梁各跨跨中及中間支座處的混凝土板有效寬度按下式計算，且不應(yīng)大于混凝土板實(shí)際寬度：(F.0.1-1)(F.0.1-2)式中：鋼梁腹板上方最外側(cè)剪力件的中心間距；鋼梁腹板一側(cè)的混凝土板有效寬度。其中為最外側(cè)剪力件中心至相鄰鋼梁腹板上方的最外側(cè)剪力件中心距離的一半或最外側(cè)剪力件中心至混凝土板自由邊的距離；為等效跨徑，簡支梁應(yīng)取計算跨徑。組合梁截面尺寸在本例中：Le=30m，Le/6=5m>b=2

13、.6m/2，故跨中全截面有效。（2）上翼緣板（支點(diǎn)）根據(jù)報批稿F.0.2，簡支梁支點(diǎn)和連續(xù)梁邊支點(diǎn)處的混凝土板有效寬度按下式計算：(F.0.2-1)(F.0.2-2)式中，取為邊跨的等效跨徑(mm)，如圖F.0.1 a)所示。，因此=1，即支點(diǎn)處混凝土也是全截面有效。（3）下翼緣板根據(jù)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范報批稿中5.1.8中第2條“I形、形和箱形梁橋的翼緣有效寬度按式（5.1.8-3）和（5.1.8-4）計算，其適用條件見表5.1.8。（5.1.8-3）（5.1.8-4）式中：翼緣有效寬度；bi 腹板間距的1/2，或翼緣外伸肢為伸臂部分的寬度，如圖5.1.8所示； 等效跨徑，見表5.1.8。

14、類別梁段號腹板單側(cè)翼緣有效寬度計算計算圖式符號適用公式等效跨徑簡支梁(5.1.8-3)L表5.1.8 翼緣有效寬度計算的等效跨徑經(jīng)計算，b/l=(2.6/2)/30=0.043<0.050,鋼梁下翼緣在跨中均全寬有效，不需進(jìn)行折減。4.3.2.組合梁截面特性計算 計算工字梁截面特性時，鋼梁上下翼緣寬度本例全寬有效。計算荷載效應(yīng)時，在鋼與混凝土連續(xù)牢固結(jié)合的前提下，組合截面采用等效截面法，將混凝土截面轉(zhuǎn)化為鋼截面。 不考慮材料非線性（收縮、徐變）影響時，鋼與混凝土彈性模量之比：計算混凝土徐變影響時，根據(jù)報批稿11.1.3 條規(guī)定，考慮徐變影響的鋼材與混凝土的有效彈性模量比為：彈性階段，不計

15、收縮徐變時，n=7；計算徐變時，n=14；計算混凝土收縮時，n=21。截面特性計算結(jié)果匯總?cè)缦拢轰摿航孛鍭s（cm2）0.20Es210000.00s（cm)5.68Is（m4)0.07ysu（cm)90.18ysb（cm)80.02組合截面（彈性階段）單位cmn=7.00Aoc857.14A01256.74063.26Ac5720.00I05440307.65y0cu47.84a0c37.84y0cb27.84a0s88.73y0su20.84a0126.58y0sb148.96組合截面（徐變階段）單位cmn=14.00Aoc428.57043.31A0828.17I04553219.38y

16、0cu67.79a0c57.79y0cb47.79a0s68.79y0su40.79a0126.58y0sb129.01組合截面（收縮階段）單位cmn=21.00Aoc285.71030.68A0685.31I03996050.55y0cu80.42a0c70.42y0cb60.42a0s56.16y0su53.42a0126.58y0sb116.384.4主梁內(nèi)力計算主梁內(nèi)力分為永久作用引起的內(nèi)力、可變作用引起的內(nèi)力以及偶然作用引起的內(nèi)力，具體包括：一期恒載、二期恒載引起的內(nèi)力，混凝土收縮徐變作用引起的次內(nèi)力；汽車荷載、汽車沖擊力引起的內(nèi)力以及混凝土和鋼材之間的梯度溫度作用引起的溫度次內(nèi)力。

17、對于簡支梁這樣的靜定結(jié)構(gòu)，均勻溫度作用及支座不均勻沉降都不會引起結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。本例中暫不計算偶然作用引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。下面就分別對上述作用產(chǎn)生的主梁內(nèi)力進(jìn)行計算。4.4.1恒載內(nèi)力一期恒載厚度(m)寬度(m)平方米重量(kN/m2)荷載集度(kN/m)鋼梁2.625.2混凝土橋面板0.22.65.213.530.2712.77.0一期恒載總集度25.74二期恒載厚度(m)寬度(m)面積(m2)荷載集度(kN/m)人行欄桿0.34瀝青土鋪裝層0.092.60.235.85防撞欄桿2.22二期恒載總集度8.414.4.2活載內(nèi)力本橋不設(shè)人行道，因此活載內(nèi)力即汽車活載內(nèi)力。計算過程和結(jié)果如下：汽車活載內(nèi)

18、力計算車道折減系數(shù)0.56荷載(車）橫向分布系數(shù)（未折減）1.076沖擊系數(shù)1.222車道荷載均布力(kN/m)10.5荷載(人）橫向分布系數(shù)（影響線坐標(biāo)）0.280車道荷載集中力-彎矩效應(yīng)(kN)280車道荷載集中力-剪力效應(yīng)(kN)3364.4.3收縮、徐變次內(nèi)力對于簡支梁，收縮徐變效應(yīng)可以按照現(xiàn)代鋼橋（上）中的簡化方法進(jìn)行近似計算。以跨中截面為例進(jìn)行計算： 組合截面上徐變引起的軸力： （壓力）組合截面上徐變引起的彎矩：同樣原理可以計算混凝土收縮引起的截面內(nèi)力，仍舊以跨中截面為例進(jìn)行計算： 收縮產(chǎn)生的收縮應(yīng)變終極值依照預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范表6.2.7 取值，設(shè)定環(huán)境條件，混凝土加載齡期

19、28天，查得收縮應(yīng)變終極值。RH=70%，e - = ´ 組合截面上收縮引起的軸力：組合截面上收縮引起的彎矩：徐變、收縮效應(yīng)內(nèi)力計算結(jié)果匯總?cè)缦拢盒熳冃?yīng)下的次內(nèi)力收縮效應(yīng)下的次內(nèi)力p（MN）1環(huán)境條件RH0.7Nc（MN）0.74收縮應(yīng)變終極值0.000211p（MN）0.74Pcs(MN)（壓力）1.266M（MNm）0.43Mcs（MNm）0.8914694.4.4混凝土與鋼結(jié)構(gòu)之間的溫差引起的次內(nèi)力對于簡支梁，梯度溫差效應(yīng)可以按照現(xiàn)代鋼橋（上）中的簡化方法進(jìn)行近似計算。徐變計算原理如圖3-6。按照設(shè)計環(huán)境條件，混凝土板與鋼梁之間的溫差為10C°.以跨中截面為例進(jìn)行計

20、算，混凝土升溫引起的組合截面軸力： 混凝土升溫引起的組合截面彎矩： 混凝土降溫引起的次內(nèi)力與升溫時大小相同，方向相反。計算結(jié)果如下:溫差效應(yīng)次內(nèi)力以混凝土比鋼梁低為例T10Pt(MN)2.16Mt(MNm)81.744.4.5主梁內(nèi)力計算結(jié)果結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取為1.1，主要荷載按承載能力極限狀態(tài)下的基本組合進(jìn)行組合，恒載效應(yīng)分項系數(shù)取為1.2，活載效應(yīng)分項系數(shù)取為1.4；人群荷載組合系數(shù)取0.8。內(nèi)力計算結(jié)果如下（跨中截面）：截面位置（m）一期恒載彎矩(kNm)二期恒載彎矩(kNm)活載彎矩（汽車）(kNm)彎矩包絡(luò)(kNm)000003.751672546162838477.528679372

21、791659511.25358311713489824315382212493721879318.8358311713489824322.528679372791659526.3167254616283847300000截面位置（m）一期恒載剪力(kN)二期恒載剪力(kN)活載剪力(汽車）(kN)剪力包絡(luò)(kN)051016756012363.753821254709777.52558338672411.251274230847715002352351500-235-23518.8-127-42-308-47722.5-255-83-386-72426.3-382-125-470-97730-

22、510-167-560-1236 恒載+活載彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖見于下圖。 5、主梁應(yīng)力驗(yàn)算主梁應(yīng)力計算以最具代表性的跨中截面和支點(diǎn)截面進(jìn)行計算。根據(jù)報批稿11.2.1和11.2.2條規(guī)定進(jìn)行計算。報批稿11.2.1 抗彎計算應(yīng)符合以下規(guī)定：1計算組合梁抗彎承載力時，應(yīng)考慮施工方法及順序的影響，并應(yīng)對施工過程進(jìn)行抗彎驗(yàn)算，施工階段作用效應(yīng)組合應(yīng)符合現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTG D60的規(guī)定。2組合梁抗彎承載力應(yīng)采用線彈性方法計算，并應(yīng)符合以下規(guī)定：(11.2.1)報批稿11.2.2 抗剪計算應(yīng)符合以下規(guī)定：1 組合梁截面的剪力應(yīng)全部由鋼梁腹板承擔(dān)，不考慮混凝土板的抗剪作用。2 組合梁截面抗

23、剪驗(yàn)算應(yīng)符合以下規(guī)定：(11.2.2-1)5.1 一、二期恒載效應(yīng)一期恒載鋼梁上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：二期恒載（橋面鋪裝完成階段）鋼梁上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：此時混凝土橋面板開始參與受力，混凝土板上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：計算結(jié)果如下：一期恒載應(yīng)力su(MPa)-50.28sb(MPa)44.62二期恒載應(yīng)力su(MPa)-4.78sb(MPa)34.19cu(MPa)-1.57cb(MPa)0.915.2徐變效應(yīng)由于混凝土徐變，鋼梁上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值為：混凝土上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：徐變效應(yīng)應(yīng)力計算結(jié)果匯總：徐變效應(yīng)下的應(yīng)力su(MPa)-20.24sb(MPa)-4.94cu(MPa)-1.62c

24、b(MPa)-1.495.3收縮效應(yīng)由于混凝土收縮引起的鋼梁上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：混凝土上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：收縮效應(yīng)應(yīng)力計算結(jié)果匯總：收縮效應(yīng)下的應(yīng)力su(MPa)-28.97sb(MPa)7.14cu(MPa)0.46cb(MPa)0.665.4梯度溫度效應(yīng)以混凝土比鋼梁高10 度為例，鋼梁上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：混凝土上緣和下緣應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：溫差次應(yīng)力（混凝土升溫10°）cu(MPa)1.56cb(MPa)1.97su(MPa)-10.40s(MPa)-7.41若混凝土比鋼梁低10°，計算過程與上述計算過程類似，溫差次應(yīng)力數(shù)值相同，符號相反。5.5車輛荷載效應(yīng)車輛荷載應(yīng)力

25、su(MPa)-14.26sb(MPa)101.89cu(MPa)-4.68cb(MPa)-2.725.6 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算 根據(jù)通用規(guī)范4.1.6條，承載能力極限狀態(tài)正應(yīng)力驗(yàn)算如下表所示：承載能力極限狀態(tài)正應(yīng)力驗(yàn)算表（跨中截面）鋼梁上緣 (MPa)鋼梁下緣 (MPa)砼上緣 (MPa)砼下緣 (MPa)1一期恒載-50.2844.620.000.002二期恒載-4.7834.19-1.570.913徐變-20.24-4.94-1.62-1.494收縮-28.977.140.460.665梯度溫差（-10°）-10.40-7.411.561.976梯度溫差（+10°）1

26、0.407.41-1.56-1.977活載（汽車荷載)-14.26101.89-4.68-2.728沖擊荷載（=0.222）-3.1722.62-1.04-0.60施工短暫狀況驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)組合-121.70205.53-8.44-3.24應(yīng)力允許值345.00345.0020.7220.72是否通過是是是是承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算基本組合-90.47268.89-9.88-3.56強(qiáng)度設(shè)計值26027022.422.4S/R（%）35%99.59%44%16%是否通過是是是是5.7 承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)報批稿11.2.1 條規(guī)定，應(yīng)對施工過程進(jìn)行抗彎驗(yàn)算。施工階段為短暫狀況，效應(yīng)組合取為標(biāo)準(zhǔn)組合，

27、短暫狀況主梁正應(yīng)力驗(yàn)算見上表，剪應(yīng)力驗(yàn)算見下表：截面切應(yīng)力驗(yàn)算表（跨中截面）Aw（mm2）171000序號工況支座1一期恒載3.02二期恒載1.03活載（汽車荷載)3.34沖擊荷載（=0.222）0.7短暫狀況驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)組合8.0強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值155.0是否通過是承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算基本組合10.3強(qiáng)度設(shè)計值155.0S/R（%）0.1是否通過是注：因鋼梁截面沿跨長無變化，因此本例子折算應(yīng)力驗(yàn)算從略。5.8 承正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算 按照報批稿11.3.3條規(guī)定，混凝土板應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。由上述計算結(jié)果可以知道，混凝土板在施工及使用階段均受壓，故抗裂驗(yàn)算自動通過。6. 次結(jié)構(gòu)驗(yàn)算6.1混凝土橋面

28、板6.1.1 橋面板內(nèi)力計算A、恒載效應(yīng)計算懸臂板：恒載效應(yīng)計算跨徑按規(guī)定計算L=1.1-0.48/2=1.17m。橋面恒載集度按22cm橋面板厚加上鋪裝層厚度近似計算。同時考慮邊緣防撞護(hù)欄的重力。 支點(diǎn)彎矩連續(xù)板：恒載效應(yīng)計算跨徑按規(guī)定計算L= 2.6m跨中正彎矩（較不利值）支點(diǎn)負(fù)彎矩B、活載效應(yīng)計算懸臂板活載效應(yīng)計算跨徑按規(guī)定計算L=0.3m支點(diǎn)處負(fù)彎矩連續(xù)板計算跨徑L=2.6m跨中（支點(diǎn)）彎矩上述計算中取不利值：跨中斷面：，支點(diǎn)斷面：，C、承載能力極限狀態(tài)作用基本組合按通用規(guī)范第4.1.6條：支點(diǎn)斷面彎矩： 跨中斷面彎矩：6.1.2 強(qiáng)度計算及配筋橋面板上下緣均配置HRB335 ，單向受

29、彎時不考慮受壓區(qū)鋼筋的貢獻(xiàn)。保護(hù)層厚度c = 25mm， as=as=25+ 14 / 2= 32mm,h0= h0 =220-32=218mm跨中截面抗彎承載力：支點(diǎn)截面抗彎承載力：橋面板承載能力驗(yàn)算表項目符號單位支點(diǎn)截面跨中截面彎矩設(shè)計值MdKNm-82.858.41抗力MudKNm-98.198.1S/R84%60%是否通過是是綜上計算，橋面板橫橋向配置主筋，上下緣均配筋，縱橋向配置分布鋼筋，布置為雙肢箍筋。6.2剪力連接件 根據(jù)報批稿11.2.3 規(guī)定，組合梁的混凝土板應(yīng)進(jìn)行縱向抗剪驗(yàn)算，即焊釘連接件縱向抗剪承載力計算。則焊釘抗剪承載力Vsu=77.54KN.焊釘從二期恒載階段開始受力

30、，其中二期恒載及車輛荷載引起的水平剪力可以由報批稿11.4.3 中推薦的方法計算。計算過程見下表.收縮、溫差引起的水平剪力標(biāo)準(zhǔn)值計算表工況非荷載因素收縮溫差+10溫差-10跨中混凝土上緣應(yīng)力cu（MPa）0.46-1.561.56跨中混凝土下緣應(yīng)力cb（MPa）0.66-1.971.97混凝土形心處應(yīng)力c（MPa）0.56-1.771.77混凝土板截面積Ac（m2）0.570.570.57梁端水平剪力分布寬度lcs(m)2.602.602.60梁端水平剪力KN/m-245.62-777.54777.54跨中水平剪力KN/m-122.81-388.77388.77水平剪力效應(yīng)匯總表工況 單位梁端

31、處 跨中二期恒載KN/m94.650.00車輛荷載（無沖擊）KN/m318.14133.69收縮KN/m-245.62-122.81升溫10度KN/m-777.54-388.77降溫10度KN/m777.54388.77正向剪力基本組合KN/m1190.33522.46短期組合KN/m1143.75541.42長期組合KN/m1111.94528.05負(fù)向剪力基本組合KN/m-1023.16-511.58短期組合KN/m-716.21-358.11長期組合KN/m-716.21-358.11在梁端處焊釘沿梁長單位長度抗力為：在梁跨中處焊釘沿梁長單位長度抗力為：焊釘承載能力計算表（KN/m）工況

32、組合方式梁端抗力是否通過跨中抗力是否通過正向剪力基本組合1190.332326.363是522.462326.363是短期組合1143.751744.772是541.421744.772是長期組合1111.941744.772是528.051744.772是負(fù)向剪力基本組合-1023.162326.363是-511.581744.772是短期組合-716.211744.772是-358.111744.772是長期組合-716.211744.772是-358.111744.772是6.3加勁肋驗(yàn)算公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范報批稿 第5.3.3規(guī)定，單側(cè)設(shè)置的豎向加勁肋對于腹板連接線的慣性矩It需不小

33、于。加勁肋伸出肢的寬厚比不得大于12。（1）報批稿規(guī)定，設(shè)置一道縱向加勁肋時，橫向加勁肋的間距a應(yīng)滿足下式要求：(5.3.3-2a)(5.3.3-2b)式中：tw腹板厚度；基本組合下的受壓翼緣處腹板正應(yīng)力（MPa）；基本組合下的腹板剪應(yīng)力（MPa）。驗(yàn)算橫向加勁肋間距：對跨中截面，a=2000mm, =522.46MPa， =90.47MPa，=0.21<1,橫向加勁肋間距符合要求。(2)報批稿規(guī)定，腹板橫向加勁肋慣性矩應(yīng)滿足下式要求：(5.3.3-4)式中：It單側(cè)設(shè)置橫向加勁肋時，加勁肋對于與腹板連接線的慣性矩；雙側(cè)對稱設(shè)置橫向加勁肋時，加勁肋對于腹板中心線的慣性矩。驗(yàn)算橫向加勁肋慣

34、性矩：故橫向加勁肋慣性矩滿足要求。(3)報批稿規(guī)定， 腹板縱向加勁肋慣性矩應(yīng)滿足以下要求：(5.3.3-5)(5.3.3-6)式中：Il單側(cè)設(shè)置縱向加勁肋時，加勁肋對腹板與加勁肋連接線的慣性矩；雙側(cè)對稱設(shè)置縱向加勁肋時，加勁肋對腹板中心線的慣性矩。a腹板橫向加勁肋間距。驗(yàn)算縱向加勁肋慣性矩：hw=1900mm，a=2000mm，則：故縱向加勁肋慣性矩滿足要求。(4)對于支承處的豎向加勁肋，公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范第5.3.4條規(guī)定支承加勁肋應(yīng)滿足以下要求： （5.3.4-1） （5.3.4-2）式中：-支座反力設(shè)計值；-支承加勁肋面積之和；-腹板厚度；-腹板局部承壓有效計算寬度，；-上支座寬度；

35、-下翼板厚度；-支座墊板厚度；-腹板的有效寬度，當(dāng)設(shè)置一對支承加勁肋并且加勁肋距梁端距離不小于12倍腹板厚時，有效計算寬度按24倍腹板厚計算；設(shè)置多對支承加勁肋時按每對支承加勁肋求得的有效寬度之和計算，但相鄰支承加勁肋之間的腹板有效計算寬度不得大于加勁肋間距。 -支承加勁肋對數(shù)；-支承加勁肋間距。 據(jù)此，加勁肋驗(yàn)算如下:腹板高度mm1900腹板寬厚比211支承加勁肋腹板平均剪應(yīng)力MPa24橫向加勁肋最大間距(m)2.00橫向加勁肋間距m2.00橫向加勁肋間距是否滿足要求是支點(diǎn)反力kN1236設(shè)一對支承加勁肋肢寬mm150加勁肋寬厚比10肢厚mm15Beb(mm)524加勁肋面積Asmm4500

36、支座加勁肋間距(mm)0下翼緣厚度tfmm32Bev216支座墊板寬度Bmm500式（5.3.4-1）239<355Mpa支座墊板厚度tbmm30式（5.3.4-2）114<270Mpa支承加勁間距bsmm0支承加勁是否滿足要求是 可見，支承加勁肋設(shè)置滿足要求。7.穩(wěn)定性驗(yàn)算7.1整體穩(wěn)定性驗(yàn)算公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計規(guī)范報批稿第5.3.2條規(guī)定，受彎構(gòu)件符合下列情況之一時，可不計算梁的整體穩(wěn)定性：1）有鋪板（各種鋼筋混凝土板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連、能阻止梁受壓翼緣的側(cè)向位移時。2）工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度L1與其寬度B1之比不超過表3.1.3-1所規(guī)定的數(shù)值時。其中，梁的支座處設(shè)置橫梁，跨間無側(cè)向支承點(diǎn)的梁，L1為其跨度；梁的支座處設(shè)置橫梁，跨間有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，L1為受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。表6.2-1 工字形截面簡支梁不需計算整體穩(wěn)定性的最大L1/B1值鋼號跨間無側(cè)向支承點(diǎn)的梁跨間受壓翼緣有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，無論荷載作用于何處荷載作用在上翼緣荷載作用在下翼緣Q23513.020.016.0Q34510.516.513.0Q39010.015.512.5Q4209.515.012.0本