钢箱梁(33+41+33)

厦门疏港路立交工程钢箱梁计算书1.结构特点A匝道桥第二联为钢箱梁结构，桥跨布置为(33+41+33)=107m，桥面宽度为8m，单箱多室截面，道路中心线处梁高1960mm，箱宽7.74m。

横隔梁的布置间距为2.0m。

钢材材质为Q345C。

钢箱梁顶面为平坡。

桥面铺装采用4cm细粒式沥青混凝土面层和4cm中粒式沥青混凝土底层，桥面铺装层总厚度为8cm。

另设8cm钢筋砼层。

采用混凝土防撞护栏。

2.设计荷载汽车荷载：城-A级。

3.箱梁顶板板厚的确定钢箱梁的顶板板厚对全桥的经济指标影响较大，根据目前钢箱梁的设计经验和实际汽车荷载超重的影响，箱梁顶板板厚宜取14mm。

4.箱梁标准段截面5.纵肋设计横肋布置间距 a=2000mm顶板纵肋布置间距 b=300mm城-A车辆前轮着地宽度 2g=0.25m，分布宽度：+*2=0.41 m城-A车辆后轮着地宽度 2g=0.6m，分布宽度：+*2=0.76 m5.1纵肋截面几何特性1）桥面板有效宽度的确定关于桥面板的有效计算宽度，参考日本道路桥示方书的规定进行计算。

纵肋等效跨度L=0.6a=1200mm, b/2L=λ=2L2L219.1mm 取有效宽度为210mm。

2）截面几何特性计算纵肋板件组成：1-240x14（桥面板），1-90x10（下翼缘），1-156x8（腹板）A=55.08 cm2I= 2499.4 cm4Yc=12.6 cm （距下翼缘）Wt=462.9 cm3Wb=198.4 cm35.2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/mb)钢桥面板自重q2=*b*=38.5 kg/mc)桥面铺装（厚8cm）q3=*b*=67.2 kg/md)砼桥面板（厚8cm）Q4=*b*=72.8 kg/me)恒载合计∑q=197.0 kg/m2)汽车冲击系数(1+μ)=1+=3)作用于纵肋上的活载轴重160kN ：P=16/2*= t，着地宽度0.76 m，q= t/m, R1= t4)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：1367-837上缘：σt=2258e2/=487.8 kg/cm 2下缘：σb=2258e2/=1138.1 kg/cm 22） 支点上缘：σt=1562e2/=337.4 kg/cm 2 下缘：σb=1562e2/=787.3 kg/cm 2 6. 横肋设计6.1 横肋截面几何特性1） 桥面板有效宽度的确定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=5000mm, a/2L= λ=2L2L1200 mm 边箱按悬臂板考虑：横肋等效跨度L=10000mm, a/2L=2） λ=2L2L1570 mm 截面几何特性（下翼缘板厚12mm, 腹板10mm ）A=221.7 cm 2I= 87761.6 cm 4Yc= 48.67 cm （距下翼缘）Wt=7745.9 cm3Wb=1803.2 cm33）悬臂板截面几何特性A= 443.4 cm2I= 2919808.3 cm4Yc= 90 cm （距下翼缘）Wt=32442.3 cm3Wb=32442.3 cm36.2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**=303.8 kg/m2）桥面铺装q2=**=384 kg/m3）砼桥面板q3=**=416 kg/m4）砼防撞护栏q4=750*=1500 kg6.3内力计算1）纵向反力计算横肋处反力 R=**(1+μ)= t2）横肋内力（尺寸单位：mm）6.4内力计算成果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-m6.5横肋应力检算跨中截面：上缘应力σt==334.4 kg/cm2下缘应力σb==1436.4 kg/cm2 < [σ]=2000 kg/cm2支点截面：上缘应力σt==382.2 kg/cm2下缘应力σb==1641.5 kg/cm2 < [σ]=2000 kg/cm2边箱不考虑斜腹板的支承作用时，支点截面上缘应力σt==387.8 kg/cm2下缘应力σb==387.8kg/cm2 < [σ]=2000 kg/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）钢梁自重钢梁自重按470kg/m2估算，q=*= t/m2）钢筋砼桥面板q=**= t/m3）桥面铺装q=**= t/m4）防撞护栏q= t/m5）恒载合计∑q= t/m7.3活载计算参数1）冲击系数(1+μ)= （按33m跨计算，偏大）2）多车道折减系数按2车道计算，折减系数：3）偏载系数本桥为曲梁，曲线半径为72m，取偏载系数：4）综合系数k=*2**=7.4钢箱梁截面几何特性A= 0.409 m2 ；Yc= 1.189 m (至梁底) ；I= 0.222 m4 Wt=0.288 m3 ；Wb=0.187m37.5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。

33m跨边支点处：腹板板厚14mm。

τmax=*3134e2/**2)=912.5 kg/cm2 < [τ]=1200 kg/cm2 41m跨中支点处：腹板板厚16mm。

（距支点6.5m范围）τmax=*4334e2/**2)=1104.1 kg/cm2 < [τ]=1200 kg/cm2 7.7刚度检算恒载作用下的挠度δ=14 mm汽车荷载作用下的最大挠度δ=33.6 mm < [δ]= 41000/800=51 mm实际挠跨比δ/L=1/1220因此需设预拱度，中跨中需设预拱度值为14+2 =30.8 mm，实设31mm。

7.8支座反力计算成果边支点（59号单元 I 端面）支座型号：2000kN/个N(KN) Q(KN) M(KNM) N(KN) Q(KN) M(KNM)汽车组合 -- 1中支点（60号单元 I 端面）支座型号：4000kN/个汽车组合 -- 18钢箱梁横梁检算8.1中横梁（41m跨）1）腹板剪应力最大支座反力 Rmax=6706 kN横梁腹板承受的剪力 Qmax=6706/2*= kN（其中，为腹板剪力不均匀系数）腹板板厚取28mm，腹板高度1840mm，则腹板最大剪应力：τmax=*369e3/*=1074 kg/cm2 < [τ]=1200 kg/cm22）弯曲应力支座中心距取2100mm，则支座中心至腹板的距离 d=1350-2100/2=300 mm 中横梁计算弯矩 M=369* = t-m桥面板有效宽度的确定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。

a=1500mm等效跨度L=2*300=600mm, a/2L=λ=2**L=180 mm，取180mm。

中横梁截面特性（顶、底板δ=20mm，腹板δ=28mm）h=1850mmA= 578.8 cm2 ；Yc= 92.5 cm (至梁底) ；I= 1986432.2 cm4 Wt=21474.9 cm3 ；Wb=21474.9 cm3上缘应力σt==515.5 kg/cm2下缘应力σb==515.5 kg/cm2 < [σ]=2100 kg/cm28.2端横梁1）腹板剪应力最大支座反力 Rmax=2855 kN横梁腹板承受的剪力 Qmax=2855/2*= kN（其中，为腹板剪力不均匀系数）腹板板厚取20mm，腹板高度1840mm，则腹板最大剪应力：τmax=*157e3/*=640 kg/cm2 < [τ]=1200 kg/cm22）弯曲应力支座中心距取2100mm，则支座中心至腹板的距离 d=1350-2100/2=300 mm 端横梁计算弯矩 M=157* = t-m桥面板有效宽度的确定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。

a=1000mm（单侧）等效跨度L=2*3500=7000mm, a/2L=λ=*L=180 mm，实际取180mm。

端横梁截面特性（顶、底板δ=14mm，腹板δ=20mm）A= 414.8 cm2 ；Yc= 92.5cm (至梁底) ；I= 1432818.5 cm4 Wt=15489.9 cm3 ；Wb=15489.9 cm3上缘应力σt==304.1 kg/cm2下缘应力σb==304.1 kg/cm2 < [σ]=2100 kg/cm29.支座处局部承压应力检算9.1中支点处最大支点反力 Rmax=6706 kN板件规格面积1-600x282-200x28合计局部承压应力σa=2=1206.1kg/cm2加劲肋焊缝确定：单个加劲肋最大轴力 N=56*=112 t由τ=112e3/*2*50hf)<1200 kg/cm2，解得hf > 11.5 mm，实际取hf=16mm。

9.2边支点处最大支座反力 Rmax=2855 kN板件规格面积1-600x202-200x20合计局部承压应力σa=2=713.8 kg/cm2加劲肋焊缝确定：单个加劲肋最大轴力 N=40*=80 t由τ=80e3/*2*50hf)<1200 kg/cm2，解得hf > 9.8 mm，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）33m跨边支点：1118 kN；单支座反力：559 kN41m跨中支点： kN；单支座反力：1806 kN10.2单车道活载反力33m跨边支点： kN；单支座反力：435 kN41m跨中支点：1548 kN；单支座反力：774 kN10.3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：1.05m。

倾覆弯距抗倾覆弯距安全系数33m跨边支点：41m跨中支点：。