部颁图 米小箱梁计算书

目录预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算书（30m 装配式预应力混凝土连续箱梁）1 计算依据与基础资料 1.1 标准及规范 1.1.1 标准?跨径：桥梁标准跨径30m ；跨径组合5×30m(正交)； ?设计荷载：公路－Ⅰ级；?桥面宽度：（路基宽28m ，高速公路），半幅桥全宽13.5m ， 0.5m(护栏墙)+12.0m(行车道)+ 1.0m 波型护栏)＝13.5m ； ?桥梁安全等级为一级，环境条件Ⅱ类。

1.1.2 规范?《公路工程技术标准》JTG B01-2003?《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004（简称《通规》）?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004（简称《预规》） 1.1.3 参考资料?《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3） 1.2 主要材料1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40； 2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2s φ，1860pk f MPa =，51.9510p E Mpa =⨯ 3）普通钢筋：采用HRB335，335sk f MPa =，52.010S E Mpa =⨯ 1.3 设计要点1）本计算示例按后张法部分预应力混凝土A 类构件设计，桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用；2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接梁法和比拟正交异性板法（G-M 法）计算，取其中大值进行控制设计。

3）预应力张拉控制应力值0.75con pk f σ=，混凝土强度达到90％时才允许张拉预应力钢束; 4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d; 5）环境平均相对湿度RH=80％; 6）存梁时间为60d 。

2 横断面布置 2.1 横断面布置图单位：m2.2跨中计算截面尺寸单位：mm边、中梁毛截面几何特性 表2梁号边梁 中梁 几何特性面积()2m A抗弯弹性模量()4m I截面重心到顶板距离()m y x 面积()2m A抗弯弹性模量()4m I截面重心到顶板距离()m y x 1.28530.39460.5501.27290.3940.5533 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算 3.1 汽车荷载横向分布系数计算 3.1.1 刚性横梁法 1） 抗扭惯矩计算宽跨比B/L ＝13.5/30＝0.45≤0.5,可以采用刚性横梁法。

荷载横向分布系数计算时考虑主梁抗扭刚度的影响，抗扭刚度采用公式2n3i i i T i 14ds t I c b t Ω+∑⎰Ñ＝＝ 计算，计算采用以下简化截面（单位mm ）： 计算得边梁抗扭惯矩4T I 0.396+0.0040.400m =边＝，中梁抗扭惯矩4T I 0.396+0.0030.399m =中＝，计算结果表明：悬臂对主梁抗扭惯矩贡献很小，为简化计算，可以忽略悬臂影响；同时边、中梁截面几何特性相差不到1％，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。

抗扭系数2210.307112Ti i iGl I E a I β=∑+∑＝。

2） 荷载横向分布影响线计算影响线坐标按公式211kk kki nnii ii i I ea I Ia Iηβ===±∑∑计算，计算结果见表3-1。

影响线坐标表 表3－1梁位影响线坐标ηk1ηk2 ηk3 ηk4 1号梁 0.388 0.296 0.204 0.112 2号梁0.2960.2650.2350.204二列车1 1.358/20.679m η=∑== 三列车10.78 1.785/20.780.696m η=∑⨯=⨯=二列车1 1.119/20.560m η=∑== 三列车10.78 1.595/20.780.622m η=∑⨯=⨯=输入原始数据见下图： 计算结果如下表：影响线坐标表 表3－2梁位影响线坐标ηk1ηk2 ηk3 ηk4 1号梁 0.388 0.296 0.204 0.112 2号梁0.2960.2650.2350.204汽车荷载横向分布系数表 表3－3项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.678 0.695 0.559 0.6223.1.2 刚接梁法1） 荷载横向分布影响线计算计算刚度参数 22T I b 0.3946 3.45.8 5.80.0735I l 0.430γ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 参见“公路桥涵设计手册《梁桥》上册” 人民交通出版社1996.3,查表2-2-2计算如下：1号梁影响线坐标计算表 表3－4γβ＝0.01 β＝0.03η1η2η3η4η1η2η3η4 0.06 0.376 0.280 0.199 0.146 0.400 0.279 0.185 0.135 0.08 0.400 0.286 0.190 0.124 0.424 0.284 0.175 0.117一次内插γ＝0.07350.392 0.284 0.193 0.131 0.416 0.282 0.178 0.123二次内插β＝0.021η1η2η3η4γ＝0.0735 0.405 0.283 0.185 0.1272号梁影响线坐标计算表表3－5γβ＝0.01 β＝0.03η1η2η3η4η1η2η3η40.06 0.280 0.280 0.241 0.199 0.279 0.298 0.238 0.1850.08 0.286 0.284 0.240 0.190 0.284 0.304 0.237 0.175一次内插γ＝0.07350.284 0.283 0.240 0.193 0.282 0.302 0.237 0.178二次内插β＝0.021η1η2η3η4γ＝0.0735 0.283 0.293 0.238 0.1852）汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。

二列11.368/20.684mη=∑==三列车10.78 1.765/20.780.688 mη=∑⨯=⨯=二列车1 1.136/20.568m η=∑== 三列车10.78 1.623/20.780.633m η=∑⨯=⨯=输入原始数据见下图： 计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表3－6项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.685 0.681 0.582 0.6463.1.3 铰接梁法1） 荷载横向分布影响线计算参数γ计算同前，先按β＝0计算荷载横向分布影响线坐标，再考虑β的影响，按公式(1)1kk kk kk βηηηγ=+-+，()1ki ki ki i k βηηηγ=-≠+ 进行修正。

具体计算过程见下表：影响线坐标计算表 表3－7γ1号梁2号梁η11η12 η13 η14 η21 η22 η23 η24 0.06 0.395 0.283 0.182 0.140 0.283 0.295 0.240 0.182 0.080.410 0.285 0.175 0.130 0.285 0.300 0.240 0.175 一次内插γ＝0.07350.400 0.284 0.180 0.137 0.284 0.297 0.240 0.180 按β＝0.021修正0.4120.2780.1760.1340.2780.3110.2350.1762） 汽车荷载横向分布系数计算在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载横向分布系数，荷载分布系数以单列车为基数。

二列车11 1.373/20.6872cq q m η=∑== 三列车110.78 1.756/20.780.6852cq q m η=∑⨯=⨯=二列车1 1.161/20.581m η=∑== 三列车10.78 1.641/20.780.640m η=∑⨯=⨯=3） 采用桥梁结构计算程序《桥梁博士》v3.0计算输入原始数据见下图： 计算结果如下：汽车荷载横向分布系数表 表3－8项目1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车横向分布系数0.690 0.680 0.594 0.6533.1.4 比拟正交异性板法（G-M 法） 1） 截面特性计算a 、 主梁抗弯惯矩40.3946x I m =,40.39460.116/3.4x x I J m m b ===。

b 、 横隔梁抗弯惯矩本桥跨中仅有一道横隔板，横梁翼缘有效宽度按规范JTG D62-2004中的4.2.2条取用，''120.2120.18 2.36f f b b h m =+=+⨯=。

横隔梁抗弯惯矩计算采用下图尺寸（单位mm ）： 横隔梁截面重心到顶面距0.411y a m =，横隔梁抗弯惯矩40.1578y I m =，横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为40.15780.0105/15y y I J m m a ===。

c 、 主梁和横隔梁的抗扭惯矩横隔梁梁肋：/0.2/(1.60.18)0.1408t b =-=，5110.630.052()0.3043t t c bb ⎡⎤=-+=⎢⎥⎣⎦则'33340.304(1.60.18)0.2 3.4510TY I cbt m -==⨯-⨯=⨯∴334111110.40.003450.180.1198/33 3.415Tx Ty Tx Ty J J h I I m m b a +=++=⨯++= 2） 参数θ和α计算4413.5/20.1160.410300.0105x y J BlJ θ==＝，()0.738220.1160.0105x y G J J E J J α+===⨯ 3） 荷载横向分布影响线计算已知0.410θ=，从G-M 法计算图表可查得影响系数K 0和K 1的值，如下表:影响系数K 0和K 1表 表3－91号粱在 5.1m处，3/4B=5.063m<5.1m<B＝6.75m，2号粱在 1.7m处，1/4B=1.688m<1.7m<B/2＝3.375m,用内插法求实际梁位处K0和K1的值，并根据α求影响线坐标，结果见下表：影响系数K0和K1表表3－101cqm=0.699，2cq m=0.638。

3.1.5 荷载横向分布系数汇总横向分布系数汇总表表3－11 方法1号梁2号梁二列车三列车二列车三列车刚性横梁法手算0.679 0.696 0.560 0.622 电算0.678 0.695 0.559 0.622刚接梁法手算0.684 0.688 0.568 0.633电算0.685 0.681 0.582 0.646 铰接梁法手算0.687 0.685 0.581 0.640电算0.690 0.680 0.594 0.653 G-M法0.695 0.699 0.571 0.638统计最大0.695 0.699 0.594 0.653 结论：各计算方法所得横向分布系数相差不到5％，边梁在采用G-M法时分布系数最大，中梁在采用铰接梁法时分布系数最大，均出现在横向布置三列车时，汽车折减0.78。