桥梁钢箱梁计算书

某钢箱梁复核计算报告

目录

1概述 (1)

1.1钢箱梁概况 (1)

1.2钢梁的安装及顶推 (1)

2计算模型与方法 (2)

2.1计算参数 (2)

2.1.1材料 (2)

2.1.2计算荷载 (2)

2.2荷载组合 (2)

2.3计算模型 (3)

3主梁内力 (4)

3.1.1顶推施工阶段 (4)

3.1.2（恒载＋活载）组合一 (5)

3.1.3（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 (6)

4主梁应力 (8)

4.1控制断面内力 (8)

4.1.1顶推施工阶段 (8)

4.1.2（恒载＋活载）组合一 (8)

4.1.3（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 (8)

4.2截面有效宽度 (8)

4.3局部稳定系数 (9)

4.4控制截面应力 (10)

5加劲肋验算 (13)

5.1主梁顶底板加劲肋 (13)

5.2主梁腹板加劲肋 (15)

5.3支座加劲肋 (16)

5.3.1支座反力 (16)

5.3.2支座加劲肋构造 (16)

5.3.3支座加劲肋验算 (17)

5.3.4顶推施工加劲肋验算 (20)

6中间横隔板验算 (21)

6.1横隔板构造 (21)

6.2横隔板的开口率 (21)

6.3横隔板最小刚度 (22)

7挠度 (27)

7.1恒载挠度 (27)

7.2活载挠度 (27)

1概述

1.1钢箱梁概况

主梁为四跨一联的连续钢箱梁，两幅桥错孔布置，位于半径R=1190m的平面圆曲线上，跨径布置为(25+35+35+25)m，每幅桥顶面宽17.25m，箱梁顶板为单向横坡2%，箱梁中心线位置梁高 1.8m，采用单箱三室闭合截面。桥面铺装为防水粘结层(环氧粘结层+5mm碎石覆盖)+3.0cm环氧沥青混凝土+4cm高弹改性沥青SMA13

钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm，底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋，厚8mm、高260mm、间距600mm,底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm；水平肋厚10mm、100mm宽，腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm，横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。

图1.1 钢箱梁立面

图1.2 钢箱梁标准断面

1.2钢梁的安装及顶推

钢箱梁节段的存放,应在内纵腹板与横隔板的交点处需设临时支腿支承.整节段或分段钢箱梁运至11号墩附近的顶推平台位置,由吊车提升至顶推平台上,一次安装及顶推的长度为2～3个梁段。在每道纵腹板底设一条聚四氟乙烯滑道,滑道宽度应大于50厘米,长度应大于3.0米。

导梁长度由施工单位根据实际情况自行确定，计算导梁长度为22米.两梁段间面板及底板的横向工地焊缝采用单面焊双面成型工艺,为此底板拼接缝附近的U型肋可做局部嵌补。

2计算模型与方法

2.1计算参数

2.1.1材料

钢材Q345qd：弹性模量E=2.1×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。

2.1.2计算荷载

（1）恒载

钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆10kN/m。

（2）活载

设计荷载：公路－Ⅰ级。

人群荷载：3.5KN/m²；

（3）温度荷载

整体升温40℃、整体降温20℃，温度梯度40℃。

（4）支座沉降

12#、16#墩为0.5cm，13#、14#、15#墩0.8cm。

2.2荷载组合

（1）组合一：恒载＋汽车

（2）组合二：恒载＋汽车+步道人群+温度+沉降

2.3计算模型

采用SAP2000空间杆系计算，计算模型如下图，钢箱梁截面几何特性如下表。

图2.3.1 计算模型

表2.3.1截面几何特性

3主梁内力

主梁弯矩、剪力和扭矩包络如下图。

3.1.1顶推施工阶段

图3.1.1 弯矩图（kN-m）

图3.1.2 剪力图（kN）

图3.1.3 扭矩图（kN-m）

图3.1.4 反力图（kN）

3.1.2（恒载＋活载）组合一

3.1.3（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二

4 主梁应力

4.1 控制断面内力

4.1.1 顶推施工阶段

4.1.2 （恒载＋活载）组合一

（恒载＋活载）组合控制断面内力

4.1.3 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二

由表可知顶推施工阶段不控制设计，仅需对运营阶段进行应力验算。

4.2 截面有效宽度

考虑剪力滞的影响，按《现代钢桥》中第一体系计算截面有效宽度。

跨间断面：

⎪⎪

⎪

⎩

⎪⎪

⎪⎨⎧

⎪⎭

⎫ ⎝⎛≥=⎪⎭

⎫

⎝⎛<<⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭

⎫ ⎝⎛≤=3.015.03.005.021.105.0l b l c l b b

l b c l b b c L L L

中间支点断面：

⎪⎪⎪

⎪⎩

⎪⎪⎪

⎪⎨⎧

⎪⎭

⎫

⎝⎛≥=⎪⎭⎫

⎝⎛≤<⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭

⎫

⎝⎛≤=3.015.03.002.05.42.306.102.02l b l c l b b

l b l b c l b b c S S S

式中，b 为主梁腹板间距的一半或悬臂板宽度；l 为换算跨径。

4.3 局部稳定系数

轴心受压板件的局部稳定系数由相对宽厚比R 按下式计算

()()

2

3

0.381.0

0.380.180.968/0.286/0.0338/l R R R R R

ϕ≤⎧=⎨

≥-+-+⎩

⎪⎭

⎫ ⎝⎛-⎪

⎭

⎫ ⎝⎛==

k E f t b f R y cr

y

1)1(1222

πνσ

式中 b ——加劲板的宽（腹板或刚性纵向加劲肋的间距）；

t ——被加劲板板厚； E ——弹性模量； v ——泊松比；

k ——加劲板的弹性屈曲系数，加劲肋的刚度符合条款5.2.6项规定时，可参考附录A 的简化公式计算。

钢箱梁腹板和横隔板围成的翼缘板部分，当纵向加劲肋等间距布置时，加劲板的弹性屈曲系数k 可由以下式计算：

24n k = *l l γγ≥时