整体式简支板桥设计计算书

整体式钢筋混凝土空心简支板

设计计算书

一、技术标准

1、设计荷载：

行车道：城-A级

人行道：3.0KN/m2

2、桥长：

根据实际情况及《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004 第3.2.5条的新建桥梁跨径的要求，确定为跨径等于14.5m的单跨钢筋混凝土空心简支板桥。桥梁全长43.5m，跨径组合为三等跨3×14.5m。

3、桥面宽度：

桥全宽20m，中间双向四车道,两侧人行道

桥面横向布置为：

2×4 +12 =20 m

4m人行道+12m机动车道+4m人行道

4、桥面横坡：双向1.5%

5、人行道横坡：1.5%

6、设计安全等级：二级

7、结构重要系数：0.1=

γ

o

8、主要设计材料：

（1）混凝土强度等级：主梁拟用Ｃ30；

M P a

f ck 1.20=M P a f tk 01.2=M P a f cd 3.14=

MPa f td 43.1= MPa E c 41000.3⨯=

混凝土容重ｒ＝24kN/m3， 钢筋混凝土容重ｒ＝25kN/ m3。

（2）钢材初步选取：直径大于或等于12mm 时采用HRB335级，指标： M P a f yk 335= M P a f f y y 300'== MPa E s 5100.2⨯=

直径小于12mm 时采用HPB235级钢筋，指标：

MPa f yk 235= M P a f f y y 210'==

MPa E s 5101.2⨯=

9、 设计依据：

（1）《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60—2004

（2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ

D62—2004

（3） 城市桥梁设计荷载标准《CJJ 77－98》

二、结构简介：

三等跨混凝土简支空心板桥，桥梁全长3×14.5m=43.5m ，桥面宽度20m 。施工方式为整体式现浇，在已有桥墩上设置支座。桥面横坡1.5%，梁高80cm ，顶板厚10cm ，底板厚10cm ，隔板厚度15cm 。隔梁及空心由跨中向支座对称布置，空心长度1m ，间距18cm ，横隔梁厚度为15cm ，两端设有端横隔梁，。

计算跨径:

()n o l l 05.1m in l ；计=

mm l o 1190040011500=+= mm l n 12990129011700=+=

故: ()()mm l l n o 124951190005.112990m in 05.1m in l =⨯==；；

计 三、几何特性计算

截面面积：A=15.8425-25×0.282744=8.7739m ² 惯性矩： I=0.8437-25×0.0063=0.68624m

四、主梁内力计算

(一)、恒载内力计算

①恒载集度

主梁：kN/m 219.347525.08.7739g 1=⨯=

横隔板:

k N /m

36.36495.120.2525)915.0282744.02565.1282744.0(g 2=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=

栏杆: kN/m 725.3g 3=⨯= 人行道: kN/m 7422548.1g 4=⨯⨯= 桥面铺装: kN/m 2361.95231407.4g 5=⨯= 合计: 460kN/m kN/m 9436.458g ≈=

②恒载作用下梁产生的内力计算:

g=460kN/m

Mx

g=460kN/m

B

A

kN l g R R B A 85.28732495.1246021=⨯=⋅=

= )(222x l x g x x g x l g M x -⋅⋅=⋅⋅-⋅⋅=

)2(2

2x l g x g l g Q x -⋅=⋅⋅-⋅=

(二)、活载内力计算

采用直接加载求活载内力，公式为：

i i i y P m S ∑⋅⋅⋅⋅+=ξμ)1(

S ——所求截面的弯矩或剪力；

μ——汽车荷载冲击系数，据《通规》基频公式：

c

c

m EI l f 2

12π

=

g G m c =

式中 l —结构计算跨径(m);

E —结构材料的弹性模量（N/㎡）,

c I —结构跨中截面惯矩（4m ）；

c m —结构跨中处的单位长度质量（kg/m ）； G —结构跨中处延米结构重力（N/m ）；

g —重力加速度，g=9.81(m/s ²)

⎩⎨

⎧><=⨯⨯⨯⨯⨯⨯

⨯=HZ HZ

HZ f 5.1145.9104161.26281

.96862.010100.3495.12214.33

6421

据《通规》4.3.2条，38.00157.0ln 1767.0=-=f μ

ξ——多车道桥涵的汽车荷载折减系数;本桥面为双向四车道，但实际上横向仅能布置

三车道，故ξ=0.78；

i m ——沿桥跨纵向与荷载位置对应的横向分布系数，整体式现浇板i m =1.0；

i P ——车辆荷载的轴重或车道荷载；

i y ——沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。

1、跨中截面

m kN M q ⋅=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=2.4248)4495

.12495.125.224495.12140(378.038.1 m kN M ⋅=⨯⨯⨯⨯=8.936)4

495

.12495.1240.3(2人