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16米空心板桥设计计算书
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:
桥面净宽: 9+2× 设计荷载:汽—20,挂—100 材料:预应力钢筋:()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R40号,空心板铰逢为R30号;桥面铺装为R30号沥青砼;栏杆、人行道采用R30号砼;
二、构造与尺寸
50 900/2
图1-1 桥梁横断面
(尺寸单位: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)
Ah=99×90-30×63-∏×-(3×3+7×7+12×7) =
(一)毛截面重心位置
全截面静距:对称部分抵消,除去下部3cm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
=
铰面积:A铰=2×(1/2×7×5+1/2×2×8+3×8)=99cm2
毛面积的重心及位置为:
dh== (向下)
则重心距下边缘的距离为:14+18+-= 距上边缘距离为:90-=
铰重心对除去下部3cm后1/2板高的距离:
d铰==
(二)毛截面对重心的惯距
图1-3
每个挖空半圆(图1-3)
面积:A′=1/2×∏×R2=1/2××182=
重心:y=4R/(3×∏)=4×18/(3×)=
半圆对自身惯距:I=II-I-A′y2=×184/8-×
=-=
由此可得:Ih=99×903/12+99×90×-2[36×293/12+36×29×
]-4×-2××[(+29/2+)+(
+29/2―)2]―2(1/12×83×3+1/36×2×83+1×5×73/36)-99×(+)2 = 二、内力计算
(一)、永久荷载(恒载)作用下 1. 桥面系
安全带、栏杆:
桥面铺装:2×(+)/2××23= kN/m g1= (×2+)/10= kN/m
2. 铰和接缝:g2=(99+1×90)×10-4×24= kN/m 3. 行车道板:g3=×10-4×25= kN/m 恒载总重力:g=g1+g2+g3=++= 恒载内力计算见表1-1。
表1-1
(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=π2EI/(4GIT)·(b/l)2=/ IT (b/l)2
式中 I=Ih=; b=100cm ; L=×100cm
IT——板截面的抵抗扭刚度。
图1-2所示截住面简化成图1-4。(略去中间肋板)
IT=4b2h2/[b(1/t1+1/t2)+2h/t3]=4×892×(90-11/2-7)2/[89×(1/11+1/14)+2(90-11/2-7)/10]=
r=×Ib2/ITl2
=××1002/×24342=
图1-4 尺寸单位:cm
按r查《桥梁工程》(1985)附录I之附表的各板的横向分布影响线竖坐标值,见表1-2。
说明