三拱肋拱橋橋面板計(jì)算

1、-. z.橋面板計(jì)算書該系桿拱采用縱鋪橋面板式的橋道系構(gòu)造，根據(jù)跨徑采用預(yù)制矩形實(shí)心板，將其直接置于吊桿橫梁之上；為減少伸縮縫，縱鋪的橋面板做成構(gòu)造連續(xù)先簡支后連續(xù)，其受力在自重時(shí)為簡支，二期橫載及活載作用下為連續(xù)，預(yù)制時(shí)負(fù)彎矩筋伸出端部，安裝時(shí)兩端鋼筋相連，現(xiàn)澆濕接頭混凝土。最外側(cè)為寬2.5m的橋面板，里側(cè)為寬2m的橋面板，橫梁長寬均為1.2m，橋面板尺寸為2.55m2和25m2。圖1.具體尺寸示意圖一橋面板荷載計(jì)算1.連續(xù)板：下承式剛架系桿拱的橋面板是支承在一系列縱橫梁之上的多跨連續(xù)單向板，板搭接在縱橫梁上，三者整體連接在一起形成一個整體，因此各縱橫梁的不均勻下沉和橋面板本身的抗扭剛度必然

2、會影響到橋面板的力，所以橋面板的實(shí)際受力情況是十分復(fù)雜的。通常我們采用簡便的近似方法進(jìn)展計(jì)算，即把縱橫梁之間的橋面板看作單向板來計(jì)算。橋面鋪裝采用最薄處8cm和最厚處12cm的混凝土三角墊層，上加2cm厚的瀝青混凝土面層?；炷翂|層容重為25 KN/m3，瀝青混凝土容重取為23KN/m3，在縱向取1m寬的板條計(jì)算。1.1 的中橋面板1.11恒載力：以縱向梁寬為1.0m板梁計(jì)算:凈跨徑,板寬;計(jì)算跨徑每延米上恒載：，橋面板：計(jì)算：計(jì)算：1.1.2活載力：彎矩計(jì)算當(dāng)加載兩個車輪時(shí)，影響線豎標(biāo)值之和較一個車輪在中心時(shí)小，故彎矩計(jì)算只考慮一個車輪加載的情況。由圖中三角關(guān)系可求得：車輪分布及彎矩影響線圖

3、軸重：后輪著地長度寬度荷載分布寬度不會有重疊，所以板的有效工作寬度：故取 沖擊系數(shù)： 則車輛荷載彎矩為： 則總彎矩為：根本組合：短期組合：長期組合：故 支點(diǎn)彎矩：跨中彎矩板厚與橫梁的高度比小于：剪力計(jì)算荷載有效分布寬度及剪力影響線車輪一：距離 則 故取 由圖中幾何關(guān)系可求得矩形局部荷載的合力：車輪一的荷載剪力為：車輪二：距離 則 取 ，則 根據(jù)圖中幾何關(guān)系求得：，荷載有效分布寬度及剪力影響線矩形局部荷載的合力為：三角形局部荷載的合力為：車輪二的荷載剪力為：即車輛荷載剪力為：則總剪力為：根本組合：短期組合：長期組合：1.2 的中橋面板1.21恒載力：以縱向梁寬為1.0m板梁計(jì)算: 凈跨徑,板寬;

4、計(jì)算跨徑每延米上恒載：，橋面板： 計(jì)算：計(jì)算：1.2.2活載力：彎矩計(jì)算當(dāng)加載兩個車輪時(shí)，影響線豎標(biāo)值之和較一個車輪在中心時(shí)小，故彎矩計(jì)算只考慮一個車輪加載的情況。由圖中三角關(guān)系可求得：車輪分布及彎矩影響線圖軸重： 后輪著地長度 寬度荷載分布寬度不會有重疊，所以板的有效工作寬度：故取 沖擊系數(shù)： 則車輛荷載彎矩為： 則總彎矩為：根本組合：短期組合：3長期組合：故 支點(diǎn)彎矩：跨中彎矩板厚與橫梁的高度比小于：剪力計(jì)算荷載有效分布寬度及剪力影響線車輪一：距離 則 故取 由圖中幾何關(guān)系可求得矩形局部荷載的合力：車輪一的荷載剪力為：車輪二：距離 則 取 ，則 根據(jù)圖中幾何關(guān)系求得：，荷載有效分布寬度及剪

5、力影響線矩形局部荷載的合力為：三角形局部荷載的合力為：車輪二的荷載剪力為：即車輛荷載剪力為：則總剪力為：根本組合：短期組合：長期組合：1.3 的邊橋面板1.31恒載力：以縱向梁寬為1.0m板梁計(jì)算: 凈跨徑,板寬;計(jì)算跨徑每延米上恒載：，橋面板： 護(hù)欄：計(jì)算：計(jì)算：1.3.2活載力：彎矩計(jì)算在邊跨有系梁和護(hù)欄，只能有一個車輪進(jìn)入，故彎矩計(jì)算只考慮一個車輪加載的情況。由圖中三角關(guān)系可求得： 車輪分布及彎矩影響線圖軸重： 后輪著地長度 寬度荷載分布寬度不會有重疊，所以板的有效工作寬度：故取 沖擊系數(shù)： 則車輛荷載彎矩為： 則總彎矩為：根本組合：短期組合：長期組合：故 支點(diǎn)彎矩：跨中彎矩板厚與橫梁的

6、高度比小于：剪力計(jì)算荷載有效分布寬度及剪力影響線車輪一：距離 則 故取 由圖中幾何關(guān)系可求得矩形局部荷載的合力：車輪一的荷載剪力為：車輪二：距離 則 取 ，則 根據(jù)圖中幾何關(guān)系求得：， 荷載有效分布寬度及剪力影響線矩形局部荷載的合力為：三角形局部荷載的合力為：車輪二的荷載剪力為：即車輛荷載剪力為：則總剪力為：根本組合：短期組合：長期組合：2單向板二的力計(jì)算：單向板二的計(jì)算類同于單向板一的計(jì)算，這里計(jì)算從簡：彎矩計(jì)算每延米上的恒載彎矩為：則車輛荷載彎矩為： 總彎矩為：支點(diǎn)彎矩：跨中彎矩板厚與梁肋的高度比小于：剪力計(jì)算恒載剪力為：車輛荷載剪力為：總剪力為：3懸臂板的力計(jì)算：上層鋪裝的平均厚度為，其

7、中瀝青混凝土面層為0.07m，三角墊層為0.097m。每延米板條上的荷載集度：彎矩計(jì)算圖2.11-6懸臂板車輪分布及有效寬度凈跨徑，即懸臂板的計(jì)算懸臂長度。平行于板的跨徑方向的荷載分布寬度每延米上的恒載彎矩為：由圖中幾何關(guān)系可求得，故垂直于板的跨徑方向的荷載分布寬度為：因?yàn)?，故汽車荷載彎矩為：總彎矩剪力計(jì)算恒載剪力：汽車荷載剪力：總剪力力匯總表：表2.11-1 橋面板力匯總表位置彎矩(kN*m)剪力(kN)跨中彎矩(kN*m)支點(diǎn)彎矩(kN*m)單向板一68.7-96.2203.32單向板二71.1-99.5207.66懸臂板-131.378.3支點(diǎn)最大彎矩：跨中最大彎矩：最大剪力： 2.11

8、.2 行車道板的配筋及驗(yàn)算1行車道板的尺寸復(fù)核正截面給定尺寸的情況下，矩形截面板抗彎極限承載力按下式計(jì)算：式中 ，暫取保護(hù)層厚度，則有效高度，帶入數(shù)據(jù)得：由此可見，板厚滿足正截面設(shè)計(jì)要求。斜截面：公路橋規(guī)規(guī)定了截面最小最小尺寸的限制條件，截面尺寸應(yīng)滿足：， 由驗(yàn)算結(jié)果可知，尺寸不用修改。 2行車道板的配筋計(jì)算正截面配筋計(jì)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)表5.2.1，當(dāng)鋼筋選用時(shí)，相對界限受壓區(qū)高度混凝土等級在C50及以下時(shí)；C50混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，。普通鋼筋采用，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，彈性模量。首先按單筋矩形截面梁的計(jì)算公式進(jìn)展配筋，設(shè)鋼筋保護(hù)層厚度，則截面有效高度。構(gòu)造的平安等級為二級

9、，故取。為等效矩形應(yīng)力圖與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之比，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，取為1.0。由力矩平衡條件可知：頂板下部配筋由彎矩確定。 則受壓區(qū)高度為：符合要求 則受拉區(qū)鋼筋截面面積為：，選用16120，則，滿足要求。頂板上部配筋由彎矩確定。則截面有效高度為：由力矩平衡條件得： 則受壓區(qū)高度為：符合要求) 則受拉區(qū)鋼筋截面面積為：選用16100，則，滿足要求。斜截面配筋計(jì)算由于是取每延米板條進(jìn)展計(jì)算，沒有配箍筋，故斜截面的抗剪承載力僅由混凝土承擔(dān)。由前面的截面尺寸復(fù)核可知截面尺寸滿足抗剪承載力要求，故截面不需配置其他鋼筋。3行車道板的配筋驗(yàn)算正截面配筋驗(yàn)算正彎矩區(qū)配筋驗(yàn)算：最小配筋率計(jì)算

10、：，即配筋率不應(yīng)小于0.294%，且不小于0.2%，故取=0.2%。實(shí)際配筋率=0.78%，=0.294%。受壓區(qū)高度，故即驗(yàn)算結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。負(fù)彎矩區(qū)配筋驗(yàn)算：最小配筋率計(jì)算：，即配筋率不應(yīng)小于0.294%，且不小于0.2%，故取=0.294%。實(shí)際配筋率=0.94%，=0.294%。受壓區(qū)高度，故即驗(yàn)算結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。斜截面配筋要求：構(gòu)造的幾何尺寸就已滿足斜截面抗剪承載力要求，故不再需要驗(yàn)算。鋼筋配置說明：以上鋼筋的配置盡量減少了型號，方便施工，懸臂局部統(tǒng)一按照單向板支點(diǎn)負(fù)彎距配置，故頂板和懸臂板上部鋼筋按照16100配置，下部受力鋼筋按照16120配置。同時(shí)遵照橋規(guī)9.2.3及9.2

11、.5要求配置d=10mm間距150縱橋向分布鋼筋，且配筋率為0.42%，大于規(guī)的0.1%要求。對于底板，遵照公預(yù)規(guī)JTGD62-20049.3.6要求上下層分別配置d=16mm間距200的縱橫向構(gòu)造鋼筋，且配筋率為0.335%，大于規(guī)的0.3%要求。1.2活載力：設(shè)置公路I級荷載，按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)4.3.1有車輪前輪著地的長度、寬度：，按10cm厚鋪裝層45應(yīng)力擴(kuò)散后有：，則車輪中、后輪著地長度、寬度：，由于前輪軸重遠(yuǎn)小于中、后輪，且因中、后輪著地形狀一樣，而中輪軸重比后輪小，故后輪情況較為不利，按后輪計(jì)算。按10cm厚鋪裝層45應(yīng)力擴(kuò)散后有：，則大于后輪前后輪距，故考慮兩排輪疊加：又則后輪在連續(xù)板上的有效分布寬度如以下圖，車輪荷載效應(yīng)的值為：圖3.有效寬度示意圖將車輪按最不利位置布置可得到其對應(yīng)于彎矩影響線上的坐標(biāo)：圖4.彎矩影響線上的最不利荷載分布，將車輪按最不利位置布置可得到其對應(yīng)于剪力影響線上的坐標(biāo)：圖5.剪力影響線上的最不利荷載分布，故：2.懸臂板：2.1恒載：懸臂板上的恒載示意圖如以下圖所示，其中欄桿重2.2活載：懸臂板的有效分布寬度、荷載效應(yīng)及彎矩影響線如以下圖所示：圖6.有效寬度示意圖圖7.彎矩影響線上的最不利荷載分布荷載效應(yīng)兩個端點(diǎn)處的值為：將車輪按最不利位置布置可得到其對應(yīng)于彎矩影響線上的坐標(biāo)：，故：3.荷載組合：3.1連續(xù)板：恒載：支點(diǎn)