鋼箱梁—中橋養(yǎng)護設計計算書報告

1、規(guī)劃六路K0+468中橋養(yǎng)護設計計算報告一、橋梁概況該橋位于天津臨港工業(yè)區(qū)規(guī)劃六路，為跨越人工景觀渠設置。本橋中心樁號K0+468，與路線交角為55o，跨徑1-20 m，橋梁全長28m。上部結構采用鋼箱梁，下部結構采用重力式組合橋臺、鉆孔灌注樁基礎。橋面寬度:2m(人行道)+16m(行車道)+0.5m(護欄)+5m(中央隔離帶)+0.5m(護欄)+16m(行車道)+2m(人行道)。其橫斷面布置圖如下所示。圖1 橋梁橫斷面圖 單位:cm上部結構采用簡支體系鋼箱梁，鋼箱梁采用全焊型式，由中部閉合箱與兩邊懸臂組成，梁頂寬18.5m，底寬18.0m，中心梁高1.0m，懸臂長0.25m，頂板厚20mm，

2、底板厚20mm，橫隔板間距1.9m；頂板車行道的加勁肋厚為12mm，高100mm；底板車行道的加勁肋厚為12mm，高為100mm；頂板人行道、部分底板加勁肋厚12mm，高100mm；橫隔板厚12mm。橋面鋪裝5cm環(huán)氧瀝青。二、養(yǎng)護方案設計1、采用雙角鋼做成桁架式結構加強中橫隔板。2、拆除橋面瀝青混凝土鋪裝，橋梁重新澆筑20cm厚C50聚丙烯腈纖維防水混凝土，在鋼箱梁頂板植剪力釘?；炷辆郾╇胬w維摻合量為每立方0.9kg，剪力釘直徑為22mm，焊接后長度為15cm，剪力頂在橫橋向間距為20cm，順橋向為30cm。橋梁混凝土配置雙層鋼筋網(wǎng)，頂層鋼筋網(wǎng)鋼筋為直徑16mm的二級鋼筋，底層鋼筋網(wǎng)鋼筋

3、為直徑12mm的二級鋼筋，間距均為10cm。3、箱室內(nèi)、外部重新做防銹處理。鋼梁外部:環(huán)氧富鋅底漆一道60m; 環(huán)氧云鐵中間漆兩道共120m:環(huán)氧面漆層一道80m。鋼箱梁內(nèi)部封閉，底漆和中間漆與鋼箱梁外部相同，不涂裝面漆。鋼箱梁面漆涂裝顏色由業(yè)主確定。4、拆除舊伸縮縫，根據(jù)養(yǎng)護方案設計的橋面標高進行調(diào)整。5、根據(jù)現(xiàn)有橋梁兩端的道路情況，順接橋梁兩端道路。三、設計標準 1、設計荷XX市A級；驗算荷載特-420。 2、地震動峰值加速度0.15g。 3、設計材料:主橋鋼箱梁采用Q345qD鋼材，其技術性能必須符合國家標準橋梁用結構鋼 GB/T7142000的規(guī)定；化學成分要求如下:鋼材碳含量0.18

4、%、磷含量0.025%、硫含量0.015%。碳當量應0.43%。要求如下:30mm(含30mm)厚度以下鋼板屈服強度345Mpa，抗拉強度510Mpa。要求-20沖擊功不小于34J。180冷彎試驗d(彎心直徑)=1.5a(a板厚)，要求不裂。表1 鋼材強度設計值表鋼材厚度(mm)抗拉、抗壓或抗彎(MPa)抗剪(MPa)Q345d1631018016d35295170表2 鋼材強度允許應力值表鋼材軸向應力 (MPa)彎曲應力w (MPa)剪應力 (MPa)Q345CMPaMPaMPa13514080200210120表3 材料特性表鋼材容重(kN/m3)彈性模量(MPa)剪切模量(MPa)線膨脹

5、系數(shù)Q34578.52.11050.81105110-5 4、標準與規(guī)范:(1)XX市橋梁設計準則(CJJ11-93)。(2)XX市橋梁設計荷載標準(GJJ77-98)。(3)公路工程技術標準(JTG B012003)。(4)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2004)。(5)公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范(JTJ 025-86)。(6)鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)。(7)橋梁用結構鋼(GB/T 714-2000)。四、鋼箱梁計算本橋設計等級城A級，特載420，按規(guī)范進行單向四車道布載。 鋼箱梁按板單元模擬，梁端部澆筑混凝土部分采用實體單元模擬，橋面混凝土疊合層按板單元模擬

6、，鋼箱梁頂板與混凝土橋面板采用剛臂連接，來模擬鋼箱梁與混凝土板共同作用，沿橋縱向劃分14個單元，沿橋橫向劃分62個單元。車輛加裝按影響面加載。按彈性階段板單元和實體單元組成空間有限元模型計算。圖2 計算模型整體透視圖圖3計算模型橫斷面透視圖(一)、特-420載作用1、荷載布置圖4 特-420荷載單組輪縱向荷載布置(cm) 注:每個車道2個輪組圖5 特-420荷載橫向布置1(cm)圖6 T420荷載橫向布置2(cm)圖7 特-420荷載橫向布置3(cm)2、混凝土橋面板應力計算圖8 混凝土橋面板最大壓應力圖(MPa)3、鋼箱梁應力計算圖9 鋼箱梁頂板最大壓應力圖(MPa)圖10 底板最大拉應力圖

7、(MPa)圖11 鋼箱梁靠近支點截面豎向支撐板最大壓應力圖(MPa)圖12 鋼箱梁支撐板最大壓應力圖(MPa)圖13 鋼箱梁邊腹板最大拉應力圖(MPa)圖14 中腹板最大拉應力圖(MPa)表4 主要部位應力匯總表位置跨中應力(MPa)混凝土橋面板最大壓應力5.7頂板最大壓應力38.4底板最大拉應力64.6橫隔板最大拉應力129.1中腹板最大拉應力87.7邊腹板最大拉應力59.3支撐板應力(壓應力)84.74、變形計算圖15 鋼箱梁變形圖特-420荷載單獨作用跨中最大位移為8mm，為1/2500L1/600L，滿足規(guī)范要求。5、計算結果分析在特-420荷載作用下，橋面板混凝土應力滿足規(guī)范要求，鋼

8、箱梁頂、底板及腹板應力均滿足規(guī)范要求，跨中橫隔板應力均能滿足規(guī)范要求；鋼箱梁變形滿足規(guī)范要求。(二)、城-A荷載作用1、荷載布置圖16 城-A荷載車道縱向布置圖圖17 城-A荷載橫向布置圖(cm) 注:至少布置一個車道，最多布置4個車道2、混凝土橋面板應力計算圖18 混凝土橋面板最大壓應力圖(MPa)3、鋼箱梁應力計算圖19 鋼箱梁頂板最大壓應力圖(MPa)圖20 鋼箱梁底板最大拉應力圖(MPa)圖21 鋼箱梁橫隔板最大拉應力圖(MPa)圖22 鋼箱梁豎向支撐板最大壓應力圖(MPa)圖23 鋼箱梁邊腹板最大拉應力圖(MPa)圖24 鋼箱梁中腹板最大拉應力圖(MPa)表5 鋼箱梁主要部位應力匯總表位置跨中應力(MPa)混凝土橋面板最大壓應力4.5頂板最大壓應力30.5底板最大拉應力64.8橫隔板最大拉應力95.4中腹板最大拉應力72.9邊腹板最大拉應力60.6支撐板應力(壓應力)64.54、變形計算圖25 鋼箱梁變形圖在城-A單獨作用下，箱梁跨中最大位移為4.4mm，為1/4545L1/600L，滿足規(guī)范要求。5、計算結果分析在城-A荷載作用下，橋面板混凝土應力滿足規(guī)范要求，鋼箱梁頂、底板及腹板應力均滿足規(guī)范要求，跨中橫隔板應力均能滿足規(guī)范要求；鋼