行車道板的計算Word版

1、行車道板的計算行車道板的計算1邊梁荷載效應(yīng)計算2中梁荷載效應(yīng)計算根據(jù)自己設(shè)計，選定行車道板的力學(xué)模型，工程實踐常用的的力學(xué)模型為：連續(xù)單向板、鉸接懸臂板、懸臂板主梁內(nèi)力計算主梁內(nèi)力計算1恒載內(nèi)力計算主梁荷載自重=截面積材料容重橫隔梁荷載 均勻分?jǐn)偨o各個主梁承受，并轉(zhuǎn)化為均布荷載 主梁上橫隔梁數(shù)目橫隔梁體積容重/主梁長鋪裝層重 沿（橋?qū)挘╀佈b層截面積材料容重/主梁根數(shù)人行道及欄桿重 每側(cè)每米重2/主梁根數(shù)2活載內(nèi)力計算（支點荷載橫向分布系數(shù)用杠桿原理法、跨中用剛性橫梁法）3主梁內(nèi)力組合（基本組合、短期效應(yīng)組合）4 4行車道板的計算行車道板的計算由于本設(shè)計主梁采用鋼板連接，故行車道板按兩端懸臂板計

2、算，但邊梁與中梁的恒載和活載均不相同，應(yīng)分別計算。4.14.1邊梁荷載效應(yīng)計算邊梁荷載效應(yīng)計算由于行車道板寬跨比大于2，按單向板計算，懸臂長度為0.99m0.99m。4.1.14.1.1恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)4.1.1.1剛架設(shè)完畢時橋面板可看成99cm99cm長的單向懸臂板，計算圖示見4-1a。 計算懸臂根部一期恒載內(nèi)力為：彎矩 ： 2211110.14 1 25 0.990.1 1 25 0.991.352232gMKN m 剪力： 110.14 1 25 0.990.1 0.99 25 14.60752gQKN 4.1.1.2成橋后 橋面現(xiàn)澆部分完成后，施工二期恒載，此時橋面板可看成凈跨徑為0

3、.97m0.97m的懸臂單向板（計算圖示如圖4-1c所示）。條件擬定：公路級，人群荷載3.0KN/m2，每側(cè)欄桿人行道重量的作用力為1.52KN/m和3.6KN/m，圖中P=1.52KN為人行欄桿的重量。計算二期恒載內(nèi)力如下：圖圖4-14-1 懸臂板荷載計算圖懸臂板荷載計算圖示（尺寸單位：示（尺寸單位：cmcm）彎矩： 21.52 (0.990.125)1.2844gMKN m 剪力： 21.52gQKN4.1.1.3總恒載內(nèi)力綜上所述，懸臂根部恒載內(nèi)力為彎矩： 12.39 1.28443.3234gMKN m 剪力： 4.6075 1.526.1275gQKN4.1.24.1.2活載效應(yīng)活載

4、效應(yīng)在邊梁懸臂板處，只作用有人群荷載，計算圖示為4-1d彎矩： 213.5 0.690.7142rM 剪力： 3.5 0.692.415rQKN4.1.34.1.3荷載組合荷載組合恒+人： 1.21.4(1.2 3.3234 1.4 0.714)4.9877jgrMMMKN m 1.21.41.2 6.1275 1.4 2.14510.851jgrQQQKN4.24.2中梁荷載效應(yīng)計算中梁荷載效應(yīng)計算橋面板長寬比2.在兩主梁之間采用鋼板連接，橋面板簡化為懸臂板，以下分別計算恒載和活載效應(yīng)。4.2.14.2.1恒載效應(yīng)恒載效應(yīng)4.2.1.1剛架設(shè)完畢時橋面板可看成0.99m0.99m長的懸臂單向

5、板，根部一期恒載內(nèi)力為：彎矩： 剪力： 12.039gMKN m 14.6075gQKN4.2.1.2成橋后 圖圖4-24-2 T T梁橫截面圖（尺寸單位：梁橫截面圖（尺寸單位：cmcm）結(jié)構(gòu)自重按縱向1m寬板條計算，計算尺寸如圖4-2所示。是二期恒載，包括8cm瀝青面層和12cm混凝0.08 1 230.12 1 254.84/gKN m 土墊層。計算得到二期恒載彎矩及剪力分別為： 2214.84 0.972.2772gMKN m 24.84 0.974.695gQKN4.2.1.3總恒載內(nèi)力 2.0392.2774.3164.60754.6959.3025ugugMKN mQKN 4.2.

6、24.2.2活載效應(yīng)活載效應(yīng)按“橋規(guī)”，后輪著地寬度b2及長度a2為： 22a =0.2m,b =0.6m 順行車方向輪壓分布寬度： 12 a =a +2H=0.2+2 0.2=0.6m垂直于行車方向輪壓分布寬度： 12 b =b +H=0.6+0.2=0.8m荷載位于板中央地帶的有效分布寬度： ， 100.60.971.571.6aalmm則取。 100.60.971.571.6aalmm由于是汽車荷載局部加載在T梁翼緣上，沖擊系數(shù)取1+=1.3。，則由一般公式可求得汽車荷載彎矩為：100.80.79bmlm2201193.5 2(1)1.30.9740.3244 3.58 0.8spPMl

7、KN mab 作用于每米板寬上的剪力為:193.5 2(1)1.335.13344 3.58spPQKNa4.2.34.2.3內(nèi)力組合內(nèi)力組合承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合計算基本組合：1.21.41.2 ( 4.316)1.4 ( 40.32)46.90udAgspMMMKN m 1.21.41.2 9.3025 1.4 35.13360.35udAgspQQQKN故行車道板的設(shè)計內(nèi)力： 46.90udMKN m 60.35udQKN5 5主梁內(nèi)力計算主梁內(nèi)力計算 根據(jù)上述梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，并通過活載作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分點、變化點截面和支

8、點截面）的恒載和最大活載內(nèi)力，然后再進(jìn)行主梁內(nèi)力組合。本設(shè)計只進(jìn)行邊主梁內(nèi)力計算，后述計算也以邊主梁計算結(jié)果為基礎(chǔ)。5.15.1恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算5.1.15.1.1恒載集度恒載集度5.1.1.1預(yù)制梁自重（第一期恒載）a.按跨中截面計，主梁的恒載集度：(1)0.8511 25.021.28gKN mb.由于馬蹄抬高形成四個橫置的三棱柱，折算成恒載集度為： (2)44.792.020.170.740.30.1725 19.961.01182gKN mc.由于粱端腹板加寬所增加的重力折算成的恒載集度： (3)21.35640.85110.48 1.520.2525 19.962.848gK

9、N m（算式中1.3564m2為主梁端部截面積）d.邊主梁的橫隔梁（尺寸見圖5-1）內(nèi)橫隔梁體積：23110.170.97 1.80.140.240.970.170.26322m端橫隔梁體積：310.170.62 1.80.140.218750.620.17082m所以 (43 0.21382 0.170825 19.961.4367KN mg）e第一期恒載邊主梁的恒載集度為： 411( )21.28 1.01182.848 1.436726.577/igg iKN m5.1.1.25.1.1.2第二期恒載一側(cè)欄桿：一側(cè)欄桿：1.52KN/m1.52KN/m；一側(cè)人行道：；一側(cè)人行道：3.60

10、KN/m3.60KN/m橋面鋪裝層：橋面鋪裝層：0.08723+0.12725=33.88KN/m0.08723+0.12725=33.88KN/m（包括（包括8cm8cm瀝青面層和瀝青面層和12cm12cm混凝土鋪裝層）混凝土鋪裝層）若將兩側(cè)欄桿、人行道和橋面鋪裝層均攤給五片主梁，則：212 (1.523.60)33.888.8245gKN m圖圖5-15-1 截面截面及橫隔梁尺寸圖（尺寸單位：及橫隔梁尺寸圖（尺寸單位：cmcm）5.1.25.1.2恒載內(nèi)力恒載內(nèi)力如圖5-2所示，設(shè)x為計算截面離左支座的距離，并令，則：xl主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 2112Ml g 11 22Qlg

11、恒載內(nèi)力計算見表5-1。表表5-15-1 恒載內(nèi)力計算表（邊主梁）恒載內(nèi)力計算表（邊主梁）圖圖5-25-2 恒載內(nèi)力計算圖恒載內(nèi)力計算圖5.25.2活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力計算（修正剛性橫梁法）在活載內(nèi)力計算中，本設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁彎矩和剪力時，跨中和四分點影響線坐標(biāo)按mc計算，求支點和變化點內(nèi)力時，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到1/4之間，橫向分布系數(shù)用m0與mc值直線插入，其余區(qū)段均取mc。5.2.15.2.1計算當(dāng)荷載位于支點處時，計算當(dāng)荷載位于支點處時，1 1號邊主梁的荷載橫向分布系數(shù)號邊主梁的荷載橫向分布系數(shù)（杠桿原理法）圖圖5-35-3 杠桿

12、原理法計算橫向分布系數(shù)（尺寸單位：杠桿原理法計算橫向分布系數(shù)（尺寸單位：cmcm）在橫向分布影響線確定荷載沿橫向最不利的布置位置，汽車橫向間距為1.8m1.8m，兩列汽車車輪最小間距為為1.3m1.3m，車輪距離人行道緣石最少0.5m0.5m。由此，求出相應(yīng)于荷載位置的影響線豎標(biāo)值后（如圖5-3所示），可得1號梁的荷載橫向分布系數(shù)為：公路-級 00.6320.31622qqm人群荷載 01.203rrm5.2.25.2.2計算荷載位于跨中時，計算荷載位于跨中時，1 1號邊主梁的荷載橫向分布系數(shù)號邊主梁的荷載橫向分布系數(shù)（修正偏心壓力法）承重結(jié)構(gòu)的寬跨比為：,故可以按偏心壓力法來計算荷載橫向分1

13、9.51.9522 5lB接近 ，布系數(shù) 5.2.2.2計算荷載橫向分布影響線豎標(biāo)本橋各主梁橫截面相等，梁數(shù)n=5，間距為1.8m，則 5222222123451222(22)2*20( 2)( 22)40iiaaaaaa 則1號梁在兩個邊主梁處的的橫向影響線的豎標(biāo)值為 221112111(22)0.6540niiana 15152110.20.8949 0.60.2niia ana 5.2.2.3繪出荷載橫向分布影響線，并按最不利位置布載 如圖5-5所示，其中人行道緣石至1號梁軸線的距離為 0.250.750.90.1m 設(shè)荷載橫向分布影響線的零點至1號梁位的距離為x，按比例關(guān)系有 ;解得x

14、=5.33420.40.2xx圖圖5.55.5 剛性橫梁法計算橫向分布系數(shù)圖示（尺寸單位：剛性橫梁法計算橫向分布系數(shù)圖示（尺寸單位：cmcm）并據(jù)此計算出對應(yīng)各荷載點的影響線豎標(biāo)（如圖5-5所示）。5.2.2.4計算荷載橫向分布系數(shù)mc1號梁的活載橫向分布系數(shù)分別計算如下 汽車荷載 1234111()(0.3620.3190.1900.01)0.424222cqqqqqqm 人群荷載 0.414crrm 據(jù)以上計算荷載橫向分布系數(shù)，匯總?cè)缦卤?-2。表表5-25-2 1 1號梁活載橫向分布系數(shù)號梁活載橫向分布系數(shù)粱號荷載位置公路-級人群荷載備注邊主梁跨中mc支點m00.4240.4240.31

15、60.3160.4140.4141.2031.203按“偏心壓力法”計算按“杠桿原理法”計算5.2.35.2.3均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算（表5-3）5.2.45.2.4公路公路-級集中荷載級集中荷載P PK K計算計算計算彎矩效應(yīng)時 360 1800.75 180(19.5 5)0.75 258193.550 5KPKN 計算剪力效應(yīng)時 1.2258309.6KPKN5.2.55.2.5計算沖擊系數(shù)計算沖擊系數(shù)簡支梁基頻計算公式為，則單根主梁：22ccEIflmA=0.8511mA=0.8511m2 2 I Ic c=0.491m=0.491m4 4 G=0.8

16、51125=21.2775KN/mG=0.851125=21.2775KN/m 2221.27752.168969.81GKN smg C30混凝土E取31010N/m2 10233.143 100.49110.76()2 19.52.16896 10fHz 0.1767ln0.01570.404f 則 （1+1+）=1.404=1.4045.2.65.2.6計算變化點、四分點、跨中截面的彎矩、剪力計算變化點、四分點、跨中截面的彎矩、剪力因雙車道不折減，故=1。計算見表5-4表表5-35-3 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算表均布荷載和內(nèi)力影響線面積計算表 類型 截面公路-級布荷載（KN/m）人群

17、（KN/m）影響線面積（m2或m）影響線圖示彎矩 M （KNm）變化點10.50.75 =7.8753.50.75 =2.6252210.0607210.0607 19.5211.56llm 四分點7.8752.6252221321633 19.5323235.65lllm gABAQxMxRAM影響線(1-)l（1-）1x=l（1-）ll=29mQ影響線-+757002565180180180180PrPr180Pq/2+0.6671.0001.153Pq/2公路-級502.02l29l0.0648ll316l跨中7.8752.625222119.58847.53lm gABAQxMxRAM

18、影響線(1-)l（1-）1x=l（1-）ll=29mQ影響線-+757007525256518018018018065PrPr180Pq/2+0.6671.0001.153Pq/2公路-級257007518018018018065圖5-550+180PrPr50130180561 0.5850.558 r0.498 qr2=0.319 qr3=0.190 qr4=0.011 qr12.02l29l0.0648ll316l14ll剪力 Q （KN）支點7.8752.6252119.5 129.75m l1變化點7.8752.62511.2310.93219.58.22lm l0.930.07四分點7.8752.62513319.52445.484m l3414跨中7.8752.62511119.52222.4375m l1