钢箱梁计算书范例

武黄公路鄂州互通连接公路

互通方案匝道桥

结构计算报告

中交第二公路勘察设计研究院有限公司

2011-4-19 ·武汉

目录

K4+171.8跨线桥结构验算 (1)

1 工程概况 (1)

2 技术标准 (1)

3 计算模型 (1)

4 荷载 (2)

4.1 恒荷载 (2)

4.2 温度作用 (2)

4.3 活荷载 (2)

4.4 基础变位 (3)

4.5 荷载组合 (3)

5 计算结果 (3)

5.1 位移 (3)

5.2 支座反力 (4)

5.3 内力 (5)

5.4 应力 (5)

6 结论 (7)

K4+171.8跨线桥结构验算

1工程概况

武黄公路鄂州南互通方案一K4+171.8跨线桥上部结构采用26+42+26 m钢箱梁，桥面净宽10.5 m，按单向3车道设计。设计用钢等级Q345。桥面铺装层采用10 cm厚沥青砼。下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。设计荷载等级：公路—I级。

本桥平面分别位于直线上，纵断面位于R=6000 m的竖曲线上。

图1箱梁标准横断面

2技术标准

(1)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

(2)交通部颁《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）

(3)建设部颁《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）

(4)交通部颁《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）

(5)英国标准《钢桥、混凝土桥及结合桥》（BS 5400）

3计算模型

采用空间梁单元建模，单元数95，节点数104。支座节点与主梁对应节点之间刚性连接。

图2计算模型

4荷载

4.1恒荷载

包括自重、二期恒载。横隔板重力按集中力添加到计算模型节点上。二期恒载按42.1 kN/m施加。

4.2温度作用

按BS5400取值，包括梯度升温和梯度降温。

4.3活荷载

按JTG D60-2004，包括汽车荷载及汽车冲击力。

4.4基础变位

支座沉降量按1 cm计算，并作最不利组合。

4.5荷载组合

表1荷载组合

注：D表示恒荷载+温度作用；SM表示基础变位作用；M表示活荷载。

5计算结果

5.1位移

最大位移产生于42 m跨跨中。恒载作用下跨中位移19.9 mm，活荷载作用下跨中位移49.9 mm。

图3恒载作用下结构变形

图4活载作用下结构变形

5.2支座反力

各种荷载组合作用下，每个支座承受的最大和最小支反力分别如图5和图6所示。边支座存在支座负反力。

图5支座反力最大值

图6支座反力最小值

各种计算工况下每个支座反力的反力见表2。表中Z1~Z4表示支座位置编号，L、R表示左支座和右支座。

表2竖向支座反力（kN）

5.3内力

图7弯矩包络图（kN·m）

图8剪力包络图（kN）

5.4应力

图9恒载作用下截面上缘应力

图10恒载作用下截面下缘应力

图11梯度升温作用下截面上缘应力

图12梯度升温作用下截面下缘应力

图13梯度降温作用下截面上缘应力

图14梯度降温作用下截面下缘应力

图15汽车正载作用下截面上缘应力

图16汽车正载作用下截面下缘应力

图17汽车偏载作用下截面上缘应力

图18汽车偏载作用下截面下缘应力

图19应力包络图（MPa）

6结论

(1)根据位移计算结果，若按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

（JTG D62-2004），则中跨应设置预拱度。

(2)边跨边支座存在负反力，应设置压重。

(3)中跨跨中截面应力最大118.5 MPa，支座截面应力最大88 MPa，均低于Q345

钢材容许应力值210 MPa。