3535453535m钢箱梁计算书Word格式.docx
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2)截面几何特性计算
纵肋板件组成:
1-210x14(桥面板),1-90x10(下翼缘),1-156x8(腹板)
A=50.88cm2
I=2399.5cm4
Yc=12.2cm(距下翼缘)
Wt=413.7cm3;
Wb=196.7cm3
5.2纵肋内力计算
1)作用于纵肋上的恒载
a)纵肋自重
q1=*1e-4**=kg/m
b)钢桥面板自重
q2=*b*=38.5kg/m
c)桥面铺装(厚8cm)
q3=*b*=67.2kg/m
d)砼桥面板(厚8cm)
q4=*b*=72.8kg/m
e)恒载合计
∑q=197.0kg/m
2)汽车冲击系数
(1+μ)=1+=
3)作用于纵肋上的活载
纵肋反力计算图式(尺寸单位:
mm)
采用Midas/Civil程序计算纵肋荷载横向分配值,
后轮:
在0.76m宽度内布t/m的均布力时,计算得到纵肋的最大反力为t。
前轮:
在0.41m宽度内布t/m的均布力时,计算得到纵肋的最大反力为t。
城-A级标准车辆:
轴重60kN:
P=6/2*=t,着地宽度0.41m,q=t/m,R1=t
轴重140kN:
P=14/2*=t,着地宽度0.76m,q=t/m,R2=t
轴重200kN:
P=20/2*=t,着地宽度0.76m,q=t/m,R1=t
轴重160kN:
P=16/2*=t,着地宽度0.76m,q=t/m,R1=t
4)纵肋弯矩
按多跨刚性支承连续梁计算,跨度为横肋间距a,采用Midas/Civil程序计算,整理结果如下:
恒载+活载弯矩包络图(kg-m)
5.3纵肋应力检算(未计入纵向体系应力)
1)跨中
上缘:
σt=2258e2/=545.8kg/cm2
下缘:
σb=2258e2/=1147.9kg/cm2
2)支点
σt=1562e2/=377.6kg/cm2
σb=1562e2/=794.1kg/cm2
6.横肋设计
6.1横肋截面几何特性
桥面板的有效宽度参考日本道路桥示方书的规定进行计算。
横肋等效跨度L=4500mm,a/2L=
λ=2L2L1142mm,取1140mm.
2)截面几何特性(下翼缘板厚12mm,腹板12mm)
A=221.7cm2
I=87761.6cm4
Yc=48.67cm(距下翼缘)
Wt=7745.9cm3;
Wb=1803.2cm3
6.2恒载内力计算
1)横肋自重
桥面板宽度取横肋间距,即2000mm。
q1=(200*+12*+**1e-4**=303.8kg/m
2)桥面铺装
q2=**=384kg/m
3)砼桥面板
q3=**=416kg/m
4)砼防撞护栏
q4=750*=1500kg
6.3内力计算
1)纵向反力计算
横肋处反力R=**(1+μ)=t
2)横肋内力(尺寸单位:
6.4内力计算成果
不考虑斜腹板的支承作用(t-m)
考虑斜腹板的支承作用(t-m)
跨中弯矩M=t-m;
支点弯矩M=t-m
6.5横肋应力检算
跨中截面:
上缘应力σt==334.4kg/cm2
下缘应力σb==1436.4kg/cm2<
[σ]=2000kg/cm2
支点截面:
上缘应力σt==382.2kg/cm2
下缘应力σb==1641.5kg/cm2<
边箱不考虑斜腹板的支承作用时,支点截面
上缘应力σt==387.8kg/cm2
下缘应力σb==387.8kg/cm2<
7.钢箱梁纵向体系应力计算
7.1计算简图
7.2恒载计算
1)钢梁自重
由程序自动计算。
2)钢筋砼桥面板
q=*25*=t/m
3)桥面铺装
4)防撞护栏
q=+=t/m
5)二期恒载合计
∑q=t/m
7.3活载计算参数
1)冲击系数
(1+μ)=(按35m跨计算,偏大)
2)多车道折减系数
按6车道计算,折减系数:
3)偏载系数
本桥为曲梁,曲线半径为2000m,取偏载系数:
4)综合系数
k=*6**=
7.4钢箱梁截面几何特性
A=0.6919m2;
Yc=0.9824m(至梁底);
I=0.5400m4
Wt=0.5307m3;
Wb=0.5497m3
7.5内力计算成果
剪力包络图(kN)
弯矩包络图(kN-m)
7.6应力检算
1)正应力
上缘正应力(MPa)
下缘正应力(MPa)
2)剪应力检算
剪应力考虑均由直腹板承受。
边支点处:
腹板板厚14mm。
τmax=*6403e2/**4)=857.5kg/cm2<
[τ]=1200kg/cm2
45m跨中支点处:
腹板板厚16mm。
(距支点6.5m范围)
τmax=*9177e2/**4)=1075.4kg/cm2<
35m跨中支点处:
(距支点6.5m范围),实际腹板采用16mm。
τmax=*8399e2/**4)=1124.9kg/cm2<
7.7刚度检算
恒载作用下的挠度δ=34mm
汽车荷载作用下的最大挠度δ=27.5mm<
[δ]=45000/800=56mm
实际挠跨比δ/L=1/
因此需设预拱度,中跨中需设预拱度值为34+=47.8mm,实设48mm。
7.8支座反力计算成果
边支点(75号单元I端面)支座型号:
3000kN/个
N(KN)Q(KN)M(KNM)N(KN)Q(KN)M(KNM)
汽车
组合--1
次中支点(76号单元I端面)支座型号:
7000kN/个
汽车
组合--1
中支点(77号单元I端面)支座型号:
8000kN/个
组合--1
8钢箱梁横梁检算
8.1中横梁(45m跨)
1)腹板剪应力
最大支座反力Rmax=14700kN
横梁腹板承受的剪力Qmax=14700/4*=kN(其中,为腹板剪力不均匀系数)
腹板板厚取28mm,腹板高度2000mm,则腹板最大剪应力:
τmax=**=1083kg/cm2<
2)弯曲应力
支座中心距取6500mm,则支座中心至腹板的距离d=6750-6500/2=3500mm
中横梁计算弯矩M=*=1415t-m
桥面板有效宽度的确定
a=1500mm
等效跨度L=2*3500=7000mm,a/2L=
λ=2L2L1154mm,取1100mm。
中横梁截面特性(顶、底板δ=28mm,腹板δ=28mm)
A=1160.3cm2;
Yc=100.0cm(至梁底);
I=7703345.9cm4
Wt=77033cm3;
Wb=77033cm3
上缘应力σt=1415e5/77033=1836.9kg/cm2
下缘应力σb=1415e5/77033=1836.9kg/cm2<
[σ]=2100kg/cm2
8.2中横梁(35m跨)
最大支座反力Rmax=13568kN
横梁腹板承受的剪力Qmax=13568/4*=kN(其中,为腹板剪力不均匀系数)
腹板板厚取24mm,腹板高度2000mm,则腹板最大剪应力:
τmax=*373e3/*=1166kg/cm2<
中横梁计算弯矩M=*=1306t-m
中横梁截面特性(顶、底板δ=24mm,腹板δ=24mm)
A=996.48cm2;
I=6641836cm4
Wt=66418cm3;
Wb=66418cm3
上缘应力σt=1306e5/66418=1966.3kg/cm2
下缘应力σb=1306e5/66418=1966.3kg/cm2<
由于支座反力与45m跨相差不大,为减少板材规格,35m跨中横梁截面实际采用顶、底板δ=28mm,腹板δ=28mm。
偏于安全。
8.3端横梁
最大支座反力Rmax=5913kN
横梁腹板承受的剪力Qmax=5913/4*=kN(其中,为腹板剪力不均匀系数)
腹板板厚取20mm,腹板高度2000mm,则腹板最大剪应力:
τmax=**=610kg/cm2<
中横梁计算弯矩M=*=t-m
a=1000mm(单侧)
λ=400+2L2L1094mm,实际取800mm。
中横梁截面特性(顶、底板δ=20mm,腹板δ=20mm)
A=832.0cm2;
I=5567509cm4
Wt=55675cm3;
Wb=55675cm3
上缘应力σt=55675=1022.2kg/cm2
下缘应力σb=55675=1022.2kg/cm2<
9.支座处局部承压应力检算
9.1中支点处
最大支点反力Rmax=14700kN
板件规格面积
1-800x28
4-250x28
合计
局部承压应力σa=1470e3/2=1458.3kg/cm2
加劲肋焊缝确定:
单个加劲肋最大轴力N=70*=140t
由τ=140e3/*2*50hf)<
1200kg/cm2,解得hf>
12.9mm,实际取hf=16mm。
9.2边支点处
1-600x20
2-250x20
合计
局部承压应力σa=591e3/2=1343.2kg/cm2
单个加劲肋最大轴力N=50*=100t
由τ=100e3/*2*50hf)<
10.9mm,实际取hf=14mm。
10.横桥向抗倾覆稳定安全性检算
10.1恒载反力计算成果:
(支座中心距6.5m)
35m跨边支点:
kN;
单支座反力:
kN
35m跨中支点:
45m跨中支点:
10.2单车道活载反力
676kN;
55m跨中支点:
10.3抗倾覆稳定性检算(最外侧单车道)
最外侧单车道合力点至支座的距离:
7.35m。
倾覆弯距抗倾覆弯距安全系数
10.4抗倾覆稳定性检算(最外侧双车道)
最外侧双车道合力点至支座的距离:
5.8m。
10.5抗倾覆稳定性检算(最外侧三车道)
最外侧三车道合力点至支座的距离:
4.25m。