建筑土木]空心板桥设计说明书

建筑土木]空心板桥设计说明书内容摘要：

剪力 L/4 一期恒载 边板 中板 二期恒载 边板 中板 恒载合计 边板 中板 可变荷载（活载）产生的内力 一、 支座处荷载横向分布系数计算 沈阳工业大学本科生毕业设计 6 图 22 6 号主梁横向分布影响线 1 号板 : 1 / 2 0 .3 3 0 .1 7oqm     2 号板 : 1 / 2 1 0. 5oqm    =0orm （影响线为负，故不布载） 三号板到六号板同二号板。 二、 跨中的荷载横向分布系数 cm 的计算 间采用企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。 计算抗扭惯性矩 TI 将空心板简化如下图。 沈阳工业大学本科生毕业设计 7 图 23 空心板单箱简化图 (cm) 按单箱计算 TI ：    2 2 2 2 34124 4 ( 14 8 10 ) ( 90 12 ) 12 00 6 .6 10 c m22 2 90 12 2 14 8 1010 12TbhI hbtt           抗弯惯矩 I 的计算 ： 33 41 4 8 9 0 1 2 8 6 6= 5 9 2 4 3 7 61 2 1 2I c m  计算刚度参数  b=148cm, l=1560cm 225 9 2 4 3 7 6 1 4 8= 5 . 8 ( ) 5 . 8 ( ) 0 . 0 2 5 812020600 1560TIbIl     计算跨中荷载横向分布影响线 求 的刚度系数后，按其查《公路桥涵设计手册》 [7]（梁桥）上册中的 12块板的铰接板荷载横向分布影响线表。 由 r=， r= 内插得到 r=时， 1 号至 6 号板的荷载横向分布影响线值，计算结果 见表 22。 计算各块板的荷载横向分布系数 在影响线上横向按最不利位置布置荷载后，就可以通过相应影响线值求得各板的荷载横向分布系数 cm。 四车道时车道横向折减系数 ξ=，各板的横向分布影响线及横向最不利布载见图 24。 沈阳工业大学本科生毕业设计 8 表 22 1 到 6 号板荷载横向分 布影响影响线值 板号 γ 单位荷载作用位置（ i号板作用位置） 1 2 3 4 5 6 1 233 191 144 109 82 62 274 215 151 107 75 53 2 191 186 156 117 89 68 215 210 170 120 85 60 3 144 156 160 136 100 78 151 170 179 148 105 74 4 109 117 136 145 125 95 107 120 148 161 137 97 5 82 89 103 125 137 120 75 85 105 137 136 133 6 62 68 78 95 120 134 53 60 74 97 133 153 63,36 75,68 板号 γ 单位荷载作用位置（ i号板作用位置） 7 8 9 10 11 12 1 48 37 29 24 21 19 38 27 20 15 12 11 23,78 2 52 40 32 26 23 21 43 31 23 17 14 12 26,78 沈阳工业大学本科生毕业设计 9 续表 22 板 号 γ 单位荷载作用位置（ i号 板作用位置） 7 8 9 10 11 12 3 60 46 37 30 26 21 53 38 28 21 17 15 4 73 57 45 37 32 29 69 50 37 28 23 20 5 92 71 57 46 40 37 94 68 50 38 31 27 6 118 92 73 60 52 48 131 94 69 53 43 38 按五列布置（一号板）： （ 1）汽车： 11= ( 0 . 2 2 2 0 . 1 5 5 6 4 0 . 1 0 9 9 0 . 0 7 9 1 0 . 0 6 1 0 . 0 4 2 2 0 . 0 3 2 6 6 0 . 0 2 3 4 4 ) 0 . 3 522cqm         (2)人群： mcr=  =+= 二号 板到六号板同理 结果汇总见表 23 表 23 荷载横向分布系数汇总表 荷载类别 1 2 3 4 5 6 mc m0 mc m0 mc m0 mc m0 mc m0 mc m0 公路Ⅱ 级 人群 0 0 0 0 0 沈阳工业大学本科生毕业设计 10 图 24 6 号板按铰接板法计算荷载横向分布系数 (cm) 沈阳工业大学本科生毕业设计 11 荷载横向分布系数沿桥跨的变化 依据《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D602020） [3]中规定，本设计跨中采用不变的 mc，从支离点 1/4 处起至支点的区段内 mx，成直线过度至m0的方法计算。 如图下所示。 图 25 6 号板公路 Ⅱ 级 图 26 6 号板人群 三、 冲击系数 μ 的计算 按《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D602020） [3]中规定，汽车冲击系数计算采用以结构基频为主要影响因素的计算方法，对于简支梁，结构频率 f 可采用下式计算。 G gEEf IlmIl ccc 22 22   (23) g重力加速度， g=(m/s2)。 G=25103=33300N 查混凝土规范知 C40混凝土弹性模量 E 为 1010N/m2。 Ic=5924376108m4。 1 0 82 3 . 2 5 1 0 5 9 2 4 3 7 6 1 0 9 . 8 1 4 . 8 6 12 1 5 . 6 3 3 3 0 0 zfH     μ== 四、 活载内力计算 按《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D60—2020） [3]里规定，公路 Ⅱ 级车道荷载的均布荷载标准值为 qk==。 集中荷载标准值内差为： 沈阳工业大学本科生毕业设计 12   mKNp k /  人群荷载： q 人 ==。 公路 Ⅱ 级 kp 为 =。 计算弯矩所用公式为：  M1 kiikk yqpmm   汽 （ ） (24) iM m q人 人 人 (25) 计算剪力所用公式为：  V 1 1 .2i k k i km q m p y   汽 （ ） (26) V qim 人 人人 (27) 内力计算 一 号板 （ 1） 跨中截面 ① 弯矩 M 汽 =（ +） = M 人 == ② 剪力 V 汽 =（ +） = V 人 == Ω = 图 27 跨中 弯矩图 Ω = 图 28 跨中 剪力图 沈阳工业大学本科生毕业设计 13 （ 2） 1/4 截面 ① 弯矩 M 汽 =(+)= M 人 ==② 剪力 V 汽 =(+)= V 人 == Ω = 图 29 四分点 弯矩 Ω =4 . 3 8 7 5 图 210 四分点 剪力 (3)支点截面 V 1 .2637 1 .2 166 .8 1 65 .22kN2 2 2 2            汽 （）  3 . 9V 0 . 2 6 6 2 . 2 5 7 . 8 0 . 9 1 7 0 . 2 6 6 2 . 2 5 0 . 9 2 = 7 . 3 0 k N2       人 Ω =7 .8 图 211 支点 剪力 二号板到六号板同理。 沈阳工业大学本科生毕业设计 14 计算结果 汇总如下。 表 24 各板支点、 1/跨中截面活载弯矩、剪力计算汇总 板号 项目 弯矩 M（ ） 剪力 N（ kN） 支点截面 1/4 截面 跨中截面 支点截面 1/4 截面 跨中截面 1 号 汽车 0 人群 0 2 号 汽车 0 人群 0 3 号 汽车 0 人群 0 4 号 汽车 0 人群 0 5 号 汽车 0 人群 0 6 号 汽车 0 人群 0 内力组合 按《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D2020） [3],公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合。 一号板 一、 承载能力极限状态效应组合 跨中弯矩 沈阳工业大学本科生毕业设计 15 = 1. 2 + 1. 4 + + 0. 8 1. 4dM M M M    人恒 汽（ 1 ） =++ = 支点剪力 ( ) ( )()= 1. 2 + 1. 4 + + 0. 8 1. 4V V V V   支 恒 支 人 支汽 支（ 1 ） =++ = 跨中剪力 = 1. 4 1+ + 0. 8 1. 4V V V   中 人 （ 中 ）汽 （ 中 ）（ ） =+ = L/4 弯矩 /4 ( L /4 )/ ( L /4 )= 1 .2 + 1 .4 + + 0 .8 1 .4LM M M M    人恒 （ L4 ） 汽（ 1 ） =++ = L/4 剪力 /4 ( L /4 )( L /4 ) ( L /4 )= 1 .2 + 1 .4 + + 0 .8 1 .4LV V V V    人恒 汽（ 1 ） =++ = 二、 正常使用极限状态效应组合 跨中弯矩短期组合 = + 0 .7 +sdM M M M 人恒 汽 =++ = 跨中弯矩长期组合 = + + M M M 人恒 汽 =++ 沈阳工业大学本科生毕业设计 16 = L/4 弯矩短期组合 / ( L /4)( L /4) ( L /4)= + 0. 7 +sdM M M M（ L4 ） 人恒 汽 =++ = L/4 弯矩长期组合 / ( L /4 )( L /4 ) ( L /4 )= + 0. 4 + 0. 4sdM M M M（ L4 ） 人恒 汽 =++ = 二号板到六号板同理，汇总如下表。 表 25 内力汇总 序号 荷载组合类型 弯矩 M（ ） 剪力 Q（ kN） 梁端 四分点 跨中 梁端 四分点 跨中 1 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 2 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 3 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 沈阳工业大学本科生毕业设计 17 续表 25 序号 荷载组合类型 弯矩 M（ ） 剪力 Q（ kN） 梁端 四分点 跨中 梁端 四分点 跨中 4 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 5 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 6 号板 承载能力极限状态 正常使用极限状态 短期 长期 控制设计的计算内力 边板 中板 三、 绘制内力包络图 图 212 内力包络。