桥梁毕业设计计算书(某某大桥)

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永久作用效应汇总表 表3-1

作用 作用种 类 项目 计算跨作用效应M(KN) 跨中 1/4跨 作用效应V(KN) 支点 1/4跨 跨中 (KN/m) 径L(m) gI gII g=gI+gII 13.2 9.4 22.6 19.6 19.6 19.6 633.8 475.4 451.4 338.5 1082 813.9 129.4 64.7 0 92.1 46.05 0 221.5 110.7 0 2.可变作用效应计算

汽车荷载采用公路I级荷载,它由车道荷载及车辆荷载组成。《桥规》4.3.1规定,汽车荷载由车和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载。 公路I级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5kN/m

集中荷载标准值按以下规定选取:

桥梁计算跨径小于或等于5m时,PK=180kN; 桥梁计算跨径等于或者大于50m时,Pk=360kN;

桥梁计算跨径在5m~50m之间时,Pk值采用直线内插求得。 本桥单跨计算跨径为12.6m,则集中荷载标准值为

??360?180??19.6?5???238.4kN

Pk??180???50?5???计算剪力效应时,集中荷载标准值pk应乘以1.2的系数,即计算剪力时

Pk??1.2Pk?286.08kN。

按《桥规》规定车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个重大影响线峰值处。考虑多车道折减,每幅桥面设双车道,按《桥规》双车道折减系数ξ=1.0,三车道折减系数ξ=0.78。

(1)汽车荷载横向分布系数计算

空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板发计算,支点处按杠杆原理计算。支点至l/4点之间的荷载横向分布系数按直线内插求得。

① 跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算 先计算空心板的刚度参数?:

22I?????5.84GIT?l?IT

?2EI?b??b??? ?l?10

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由前面计算:

I?6.47?1010mm4IT?12.4?1010mm4b?124cm?1240mml?19.6m?19600mm

将以上数据代入得:

6.47?1010?1240???5.8?????0.012

12.4?1010?19600?按《公路桥涵设计手册—梁桥(上册)》,第一篇附录(二)中9块板的铰接板荷载横向分布影响线表,由??0.01及??0.02内插可得??0.012时,1至9号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值。计算结果列于下表3-2:

2 车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值 表3-2 1 2 3 4 5 6 7 8 r 作用位置 板 号 0.188 0.161 0.131 0.1058 0.086 0.0708 0.0592 0.498 0.012 1 2 3 4 5 6 7 8 0.161 0.131 0.106 0.086 0.074 0.592 0.498 0.157 0.131 0.1106 0.136 0.137 0.1216 0.110 0.121 0.1258 0.090 0.099 0.1122 0.074 0.081 0.0908 0.061 0.067 0.0888 0.052 0.056 0.0642 0.091 0.099 0.112 0.116 0.107 0.106 0.075 0.0744 0.0812 0.0918 0.1072 0.1162 0.1102 0.0888 0.0616 0.0672 0.0762 0.0888 0.1060 0.1092 0.0985 0.052 0.012 0.0564 0.012 0.0642 0.012 0.075 0.012 0.0888 0.012 0.0985 0.012 0.1072 0.012 由上表3-2画出各板的横向分布影响线,并按横向最不利位置布载,求得两车道情况下的各板横向分布系数,只需计算1号至8号板的横向分布影响线坐标值。 各板荷载横向分布系数计算如下: 1号板:

两行汽车

11m2汽???i汽??0.1854?0.1451?0.1165?0.0856??0.266

22三行汽车

m2汽?11???i汽2?0.1854?0.1451?0.1165?0.0856?0.0699?0.0515??0.327 2 2号板:

11

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两行汽车

11m2汽???i汽??0.161?0.1461?0.1215?0.09021??0.260

22三行汽车 11m2汽???i汽??0.161?0.1461?0.1215?0.09021?0.0714?0.0573??0.324

223号板:

两行汽车 11 m2汽???i汽??0.132?0.1372?0.1283?0.0986??0.248

22三行汽车 11m2汽???i汽??0.132?0.1372?0.1283?0.0986?0.0786?0.0584??0.317

224号板:

两行汽车 11m2汽???i汽??0.1063?0.1166?0.1241?0.1117??0.229

22三行汽车 11m2汽???i汽??0.1063?0.1166?0.1241?0.1117?0.0873?0.0658??0.306

225号板:

两行汽车 11m2汽???i汽??0.0865?0.0952?0.1067?0.116??0.202

22三行汽车 11m2汽???i汽??0.0865?0.0952?0.1067?0.116?0.1031?0.077??0.292

226号板:

两行汽车

11m2汽???i汽??0.0712?0.0781?0.0874?0.1074??0.172

22 三行汽车 11m2汽???i汽??0.0712?0.0781?0.0874?0.1074?0.1066?0.0903??0.270

227号板:

两行汽车

11m2汽???i汽??0.0576?0.0624?0.0687?0.0851??0.137

22 三行汽车

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m2汽?11???i汽2?0.0576?0.0624?0.0687?0.0851?0.1024?0.10482??0.241

8号板:

两行汽车

11 m2汽???i汽??0.0486?0.0512?0.0568?0.0705??0.114

22 三行汽车 11m2汽???i汽??0.0486?0.0512?0.0568?0.0705?0.0865?0.1025??0.209

22各板横向分布系数计算结果汇总于表3-3。由表3-3可以看出,1号、2号板的横向分布系数最大,最不利。为设计和施工方便,各空心板设计成统一规格,则跨中和l/4处的荷载横向分布系数,偏安全的取1号板的m2汽?0.266,m3汽?0.327。

各板横向分布系数汇总表 表3-3

板号 横向分布系数 1 2 3 4 5 6 7 8 M2汽 M3汽 0.266 0.260 0.248 0.327 0.324 0.317 0.229 0.306 0.202 0.292 0.172 0.270 0.137 0.114 0.241 0.209 ②车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数计算

支点处荷载横向分布系数计算用杠杆原理法计算。由图3-5,则2、9号板的横向分布系数计算如下:

图3-5 支点处荷载横向分布

1m汽??1?0.5

2 ③支点到l/4处的荷载横向分布系数计算

13

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按直线内插求得。

空心板的荷载横向分布系数汇总于表3-4 空心板荷载横向分布系数 表3-4

作用位置 作用位置 汽车荷载 两行 汽车荷载 三行 跨中至1/4处 支点 0.266 0.327 0.5 0.5 ④汽车荷载冲击系数计算

《桥规》规定,汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准乘以冲击系数?。?按结构基频f的不同而不同,对于简支板桥

f??2l2EIc mc当f?1.5Hz时,??0.05;当1.5Hz?f?14Hz时,??0.1767lnf?0.0157;当

f?14Hz时,??0.45。

式中:l——结构的计算跨径

E——结构材料的弹性模量(Nm2) IC——结构跨中截面的截面惯矩(m4) 2Nsmc——结构跨中处的单位长度质量(kg/m,当换算成重力单位时为

m2),

mc=G/g;

G——结构跨中处每延米结构重力 g——重力加速度,g=9.81m/s2 由前面计算

G?23.54?103N/ml?19.6m Ic?6470?10?5m4由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(以下简称《公预规》)查得C40混凝土的弹性模量E?3.25?104MPa,代入公式得:

f??2l2EIc??2mc2lEIc?3.45?104?106?6470?10?5???3.945Hz 3G/g2?12.623.54?10/9.81则??0.1767lnf?0.0157?0.227

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