整体简支板式桥计算

整体简支板式桥计算书

项目名称_____________日期_____________

设计者_____________校对者_____________

一、示意图：

二、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：

《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004，以下简称《通规》

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ D62-2004，以下简称《公预规》

2．几何信息：

桥总长L = 7980 mm 支承宽度b = 290 mm

桥净宽B = 7000 mm 板厚度t = 350 mm

悬挑端高h1 = 150 mm 悬挑根高h2 = 200 mm

安全带高h = 200 mm 安全带宽a = 250 mm

磨耗层厚c = 70 mm 保护层厚as = 30 mm

3．荷载信息：

汽车荷载等级：公路-Ⅱ级，2车道

设计安全等级：二级；结构重要系数：γo = 1.0

每米人群荷载q r = 3.00 kN/m；两侧栏杆自重g l = 1.87 kN/m

4．材料信息：

混凝土强度等级：C30

f ck = 20.1 MPa f tk = 2.01 MPa f cd = 13.8 MPa

f td = 1.39 MPa Ec = 3.00×104 MPa

混凝土容重γh = 24.0 kN/m3钢筋砼容重γs = 25.0 kN/m3

钢筋强度等级：HRB335

f sk = 335 MPa f sd = 280 MPa Es = 2.0×105 MPa

三、计算跨径及截面特性

1．计算跨径：

计算跨径l o = min（l，1.05×l n）

l = L - b = 7980 - 290 = 7690 mm

l n = L - 2b = 7980 - 2×290 = 7400 mm

l o = min（7690，1.05×7400）

= min（7690，7770）= 7690 mm

2．主梁截面特性：

截面积A = 2.5375 m2

惯性矩I = 0.0263 m4

四、主梁内力计算

1．恒载内力计算

①恒载集度

主梁：g1= A×γs = 2.5375×25.0 = 63.437 kN/m

安全带：g2 = a×h×10-6×25

= 250×200×10-6×25 = 2.500 kN/m

桥面铺装：g3 = （c + h'）×B/2×10-6×24

= （18 + 70）×7000/2×10-6×24 = 7.350 kN/m 栏杆：g4 = 1.87 kN/m

合计：g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5

= 63.437 + 2.500 + 7.350 + 1.870 + 0.000 = 75.157 kN/m

②恒载作用下梁产生的内力计算

M x = g × l o/2 × χ - g × χ × χ / 2

Q x = g × l o /2 - g × χ

恒载作用下，χ= 0.0 m时，截面内力如下：

剪力Q = 288.98 kN 弯矩M = 0.00 kN·m

恒载作用下，χ= l o / 4 = 1.92 m时，截面内力如下：

剪力Q = 144.49 kN 弯矩M = 416.67 kN·m

恒载作用下，χ= l o / 2 = 3.85 m时，截面内力如下：

剪力Q = 0.00 kN 弯矩M = 555.57 kN·m

2．活载内力计算

采用直接加载求活载内力，公式为：

S = （1 + μ）×ξ×∑（m i×P i×y i）

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：

f = π/2/l o2×（Ec×Ic/m c）1/2

m c = G / g

l o -- 结构计算跨径(m)；

Ec -- 结构材料的弹性模量（N/m2）；

Ic -- 结构跨中截面惯矩（m4）；

m c -- 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/s2)；

f = 3.14/2/7.692×[3.0×104×106×0.0263×9.81/（73.29×103）]1/2

= 8.64 HZ

1.5 HZ < f = 8.64 HZ < 14.0 HZ，据《通规》4.3.2条：

μ = 0.1767×lnf - 0.0157 = 0.37

ξ-- 多车道桥涵的汽车荷载折减系数；本桥面为2车道，故ξ= 1.00；

m i -- 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m i=1.0；

P i -- 车辆荷载的轴重或车道荷载；

y i -- 沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。

3．车道荷载（按《通规》4.3.1条有关规定取值）

公路—Ⅰ级车道荷载的均布荷载标准值为q K＝10.5 kN/m

集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时，P K＝180kN ；桥梁计算跨径等于或大于50m时，P K＝360kN ；桥梁计算跨径在5m～50m之间时，PK 值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值P K应乘以1.2的系数。

公路—Ⅰ级车道荷载的集中荷载标准值为P K＝190.76 kN/m

公路—Ⅱ级车道荷载的q K和P K按公路—Ⅰ级车道荷载的0.75 倍采用，则

公路—Ⅱ级车道荷载的均布荷载标准值为q K＝7.88 kN/m

公路—Ⅱ级车道荷载的集中荷载标准值为P K＝143.07 kN/m

4．跨中截面内力计算

根据跨中弯矩的影响线，求得汽车荷载作用下跨中弯矩为：

M汽=（1+0.37）×1.00×2×（143.07×7.69/4+7.88×7.692/8）

= 909.98 kN·m