现浇箱梁桥面板计算

现浇箱梁桥面板计算

1概况

箱梁设计截面形式为单箱三室，全桥采用变截面。桥面横坡为 1.5%，桥面纵坡为0%，人行道横坡1.5%，桥面横向布置为：1m（人行道）+0.5×2（路缘带）+1m(中间带)+0.25×2（安全带）+0.25×2（护栏）+14m（双向四车道）+1m （人行道）=19m。支点梁高为350cm，翼缘板伸出部分长为200cm，腹板厚45cm，底板宽为1500cm，顶板厚25cm，底板厚35cm。跨中梁高为180cm，翼缘板伸出部分长为200cm，腹板厚30cm，底板宽为1500cm，顶板厚25cm，底板厚25cm。

在腹板与顶板交界处设置20cm×20cm的梗腋，腹板与底板交界处设置20cm×20cm的梗腋。

箱梁截面具有很大的抗扭刚度，所以横隔板的布置可以比一般肋形桥梁少一些。支座处设置宽度为100cm的横梁，并在其与顶板、底板连接处设50×50cm 倒角。

具体尺寸见下图

图1 箱梁构造图（单位：cm）

该桥桥面构造，桥面采用9cm厚的C40防水混凝土，上加2cm厚的沥青混凝土作为铺装层，共计11cm厚。利用桥面铺装设置桥面1.5%横坡。

人行道采用预制装配式，并按预制块件分块搁置安装于箱梁悬臂板上。

2桥面板内力计算

肋板之间的桥面板实质上是一个支承在一系列弹性支承上的多跨连续版，在构造上，板与梁肋是整体连接在一起的，因此各根主梁的不均匀弹性下沉和梁肋

本身的抗扭刚度必然会影响到桥面板的内力，所以桥面板的实际受力情况是十分复杂的。通常我们采用简便的近似方法进行计算。采用简便的近似方法进行计算，即把腹板之间的部分看作多跨连续单向板来计算，把悬挑翼缘看作悬臂板来计算。

桥面铺装为2cm 的沥青混凝土面层（重力密度为233

KN m ）和平均9cm 厚

的C40防水混凝土（重力密度为243

KN m

）恒载及其内力计算如下(取1m 宽的板

带作为分析对象)： 2.1单向板的计算

1、恒载内力

每米板宽的跨中恒载弯矩计算式：

2

18og M gl =

式中：

,o l l l t --=+简支板计算跨径，计算弯矩时取两肋板间的净距加板厚， 即但是不大于两肋中心之间的距离；

l=440+25=465cm ＜505-45

2

=482.5cm 1g m --宽板条每延米的恒载重力； 桥面铺装层1

g : 0.09 1.0240.02 1.023 2.62/kN m ⨯⨯+⨯⨯=

顶板自重2

g ：

()

0.25 1.025 6.25kN m ⨯⨯=

合计：g=

1g +2

g =8.87kN

每延米板条上恒载内力计算：

()()22

00118.87 4.40.2522.9788g M g l t kN m

=+=⨯⨯+=⋅跨中恒载弯矩为：

支座恒载剪力： 011

8.87 4.419.5122sg Q gl kN =

=⨯⨯=

2、活载内力

汽车荷载后轮的着地长度

1

a =0.2m ，宽度为1b

=0.6m ，

平行于板的跨径方向荷载分布宽度

12b b h

=+0.620.110.82m =+⨯=

垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度

()12

233l a a h d l d

=+++≥+

所以

()4.40.2520.220.11 1.2 3.17 4.65 1.2 4.33

3

a m m +=+⨯+

+=≤⨯+=

取 4.3a m = 跨中车辆荷载弯矩

()

()101214020.620.11110.3 4.6546.38a 28 4.32p b h P M l kN m +⨯+⨯⎛⎫⎛⎫

=+-=+-=⋅ ⎪ ⎪⨯⎝⎭

⎝⎭μ

1/2

图2 单向板计算图示

02014.65/2 1.3

20.44.652

p p M M kN m -=

=⋅

03014.65/2 1.8

10.454.652

p p M M kN m -=

=⋅

3、组合跨中和支点弯矩 由基本组合：

001.2 1.4g op

M M M =+

()1.222.97 1.446.3020.410.45135.57kN m =⨯+⨯++=⋅

支点弯矩：

0.7s M M =-0.7135.5794.90kN m =-⨯=-⋅

跨中弯矩：

0.5c M M =+0.5135.5767.79kN m =⨯=⋅

2.2悬臂板内力计算 1、横载内力

每延米板条上恒载计算g ： 桥面铺装层

1

g : 0.09 1.0240.02 1.023 2.62/kN m ⨯⨯+⨯⨯= 翼缘板自重2

g ：

0.200.40

1.0257.5()2

kN m +⨯⨯= 人行道铺装

3

g ：0.2 1.024 4.8()kN m ⨯⨯=

12 2.627.510.12/g g g kN m =+=+=

()'237.5 4.812.3g g g kN m =+=+= 计算简图如下：

g=10.12kN/m

q=3kN/m

图3 悬臂板计算图示

每延米板条上恒载内力为：

2'21212111110.12112.31123.512222sg M gl g l l l kN m

⎛⎫⎛⎫

=--+=-⨯⨯-⨯⨯+=-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

'1210.12112.3122.42sg Q gl g l kN =+=⨯+⨯=

2、活载内力计算 悬臂板根部活载弯矩为：

31 1.25 3.75.rp M kN m =-⨯⨯=- 2313rq Q ql kN ==⨯=

3、荷载组合