行车道板的计算实例

行车道板的计算实例

编写王行耐

计算图2217所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。荷载为公路-I级。桥面铺装为2cm的沥青混凝土面层的容重为21kN/m 3和平均9cm厚C25混凝土垫层的容重为

23kN/m3。T梁翼板的容重为25kN/m 3，试按公路-I级汽车荷载计算行车道板的设计内力。

图2.2.17铰接板计算

尺寸单位：cm

1•恒载及其内力（以纵向一米宽的板条进行计算）

1）每延米板上的恒载 g:

沥青混凝土面层 g1= 0.02 X 1.0x21=0.42 kN/m

C25 混凝土垫层 g2= 0.0g X 1.0X 23=2.07 kN/m

T 梁翼板自重 g3=-0.08 1 .0 25 =2.75kN/m

2

合计：g g i 5.24 kN/m

2）每米宽板条的恒载内力

1 2 1 2

弯矩M sg丄gl02丄5.24 0.7平1.32kN.m

g 2 2

剪力Q sg=glc=5.24x0.71=3.72kN

2.活载内力

本例按公路-I级车辆荷载计算内力。

公路-I级车辆荷载两个后轴重各为P=140kN，车轮着地长度a2=0.20m和宽度b2=0.60m。作用在板上的压力面长度为：

a1=a2+2H=0.20+2 X 0.11=0.42m

b1=b2+2H=0.60+2 X 0.11=0.82m

由于b1>l c，无论求弯矩时车轮作用在板跨中部或者求剪力时车轮靠板根部布置，悬臂

板根部的有效分布宽度均为

a=a i +d+2l o =O.42+1.4O+2xO.71=3.24m 冲击系数口 =0.3 （1） 一米宽板条的弯矩 ①用弯矩影响线按最不利布载计算

用lc=0.71m 乘图2.2.13所示的弯矩影响线坐标得到本例结构的弯矩影响线坐标 （

图

2.2.18b ），荷载对应下的影响线面积为

3 =0.2166m 2

荷载集度（前后轮重叠）

弯矩：M sq =-（l+ 卩）P 3 =-1.3 X 52.695X 0.2166=-14.84kN.m

UTlIlHHniliTHTI

I

fr| = 82

图2.2.18汽车荷载弯矩计算

②用简化方法计算

将荷载对中布置在铰缝处（图2.2.18a ）），使铰剪力为零，按自由悬臂板计算。 弯矩：M sq （1

）2P

（l c £）

4a 4 2 140 0.82 1.3 （0.71

） 14.18kN.m

4 3.24

4

简化计算结果比用影响线计算结果小 14.84 14.18

100% 4.64%

14.18

（2） 一米宽板条的剪力 ① 用剪力影响线计算

将b 1宽的荷载靠板根部布置，距离

1.30m 的另一个车轮荷载也有一部分 c 宽度的荷载

进人跨内（图2.2.19），荷载对应下的影响线面积3为

b 1 对应的3 1=0.620m

c 对应的3 2=0.0014m 3 =3 1+ 3 2=0.6214m 荷载集度q=45.167kN/m

剪力：Q sq =（1+ 卩）.p 3 =1.3X 52.695 X 0.6214=42.57kN

P 2ath

2 140 2 3.24 0.82

52.695kN/m

nni

iiuiyniiHnF sfcd

66

②用简化方法计算

不考虑铰剪力的影响，按自由悬臂板计算，各板承担其上的荷载，则自由悬臂板根部的

剪力为 Qsq=（1+ 卩）.p.lc=1.3 X 52.695 X 0.7仁48.64kN

用简化方法计算结果比用形响线计算结果大48.64 42.57 100% 12.47%。可见剪

48.64

力用简化方法计算是偏于安全的。

3•荷载组合

当桥面板按承载能力极限状态设计时，一般应采用基本组合，并根据《公路桥涵设计通

用规范》(JTG D60-2004)第4.1.6条对相应荷载规定的荷载效应分项系数来求得计算内力。本例均为恒载对结构物承载不利情况，其计算内力为：

o M ud o(1.2M sg 1.4M sg)=1.0 X (1.2 X (-1.32)+1.4 X (-14.84))

=-22.36kN.m

0Q ud o(1.2Q sg 1.4Q sg )=1.0 X (1.2 X 3.72+1.4 X 42.57)

=64.06 kN

有了控制设计的计算内力，就可按钢筋混凝土板截面设计方法来设计板内的钢筋和进行

相应的验算。