16米空心板桥设计计算书.doc

.. .. 第Ⅰ部分上部结构 I 、设计资料一、设计标准及材料标准跨径: 16m 计算跨径: 15. 56m 桥面净宽: 9+2 × m 设计荷载:汽— 20 ,挂— 100 材料:预应力钢筋: Φ (7Φ )钢铰线,后张法施工。非预应力钢筋: Ⅰ钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋混凝土:空心板为 R 40 号,空心板铰逢为 R 30 号;桥面铺装为 R 30 号沥青砼;栏杆、人行道采用 R 30 号砼; 二、构造与尺寸 50 900/2 2% 图 1-1 桥梁横断面(尺寸单位: cm) .. .. 图 1-2 面构造及尺寸(尺单位: cm) 三、设计依据与参考书《结构设计原理》叶见曙主编,人民交通出版社《桥梁计算示例集》(梁桥)易建国主编,人民交通出版社《桥梁工程》( 1985 )姚玲森主编,人民交通出版社《公路桥涵标准图》公路桥涵标准图编制组,人民交通出版社《公路桥涵设计规范(合订本)》(JTJ021-85) 人民交通出版社《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》( JTJ022-85 ) .. .. II、上部结构的设计过程一、毛截面面积计算(详见图 1-2 ) A h =99 × 90- 30× 63- ∏× 2 -( 3×3+7×7+ 12×7) = cm 2(一) 毛截面重心位置全截面静距:对称部分抵消,除去下部 3 cm后 1/2 板高静距 S=2[5 × 7/2 ( 2/3 ×7+ + 14) +3×8×( 21+ + 8/2 )+2× 8/2 ( + 21+ 8/3 )]+ 99×3×( + 3/2 ) = + 13365 = cm 3 铰面积: A 铰=2×( 1/2 ×7×5+ 1/2 ×2×8+3×8) =99 cm 2 毛面积的重心及位置为: d h == cm( 向下) 则重心距下边缘的距离为: 14+ 18+ - = cm 距上边缘距离为: 90- = cm 铰重心对除去下部 3 cm后 1/2 板高的距离: d 铰== cm (二) 毛截面对重心的惯距每个挖空半圆(图 1-3) 面积: A′=1/2 ×∏× R 2 =1/2 × × 18 2 = cm2 重心: y =4R/(3 ×∏)=4 × 18/(3 × )= cm OyO II图 1-3 .. .. 半圆对自身惯距: I=I I-I-A′y 2 = × 18 4 /8- × 2 = - = cm 4 由此可得:I h =99 × 90 3 /12 + 99× 90× 2- 2[36 × 29 3 /12 + 36× 29× 2]-4× -2× ×[( + 29/2 + ) 2+( + 29/2 ― ) 2]―2( 1/12 ×8 3×3+ 1/36 ×2×8 3+1×5×7 3 /36 )- 99×( + ) 2 = 4 二、内力计算(一) 、永久荷载(恒载)作用下 1. 桥面系安全带、栏杆:单侧为 桥面铺装: 2×( + ) /2× × 23= kN/m g 1= ( × 2+)/10= kN/m 2. 铰和接缝: g 2 =(99+1 × 90) × 10 -4× 24= kN/m 3. 行车道板: g 3 = × 10 -4× 25= kN/m 恒载总重力: g=g 1 +g 2 +g 3 =++= 恒载内力计算见表 1-1 。表 1- 1 荷载 g(kN/m) L(m) M(kN *m)Q(kN) 跨中 1/8gL 21/4 点 3/32gL 2Q支1/2gL Q1/4 点 1/4gL 单块板重全部恒载 (二) 、基本可变荷载(活载)作用下.. .. 1. 荷载横向分布系数跨中和四分点的横向分布系数按铰接板法计算。支点按杠杆法计算荷载横向分布系数;支点到四分点间按直线内插求得。(1 )跨中和四分点的荷载横向分布系数: 刚度系数 r=π 2 EI/(4GI T)· (b/l)