桥面板计算完整

1、.桥面板计算一、中板计算箱梁顶板跨中厚度为 0.3m，两腹板间板净距为5m，腹板宽度为0.5m，箱梁腹板处承托尺寸为 0.6m×0.2m。1. 恒载内力取 1m 板宽计算将承托面积摊于桥面板上，则计算板厚 t=30+60×20/500=32.4cm； 桥面板每延米自重为：g1=0.324×1×26=8.424kN/m；每延米桥面铺装荷载为：g2=0.1×1×23=2.3k N/m；所以：g= g1 +g2=8.424+2.3=10.724 N/m；(1) 计算恒载弯矩弯矩计算跨径 L=minL0+t, L0+t,=min5+0.3,5

2、+0.5=5.3m； 故 Msg=1/8gL2=1/8×10.724×5.32=37.655kN.m。(2) 计算恒载剪力剪力计算跨径 L= L0=5.0m；故 Qsg=1/2gL=1/2×10.724×5.0=26.81kN 。2. 活载内力取 1m 板宽计算采用城A 级车辆荷载，车轮着地宽度为 b0×a0=0.6×0.25m； 平行于板方向的分布宽度：b=b0+2h=0.6+2×0.1=0.8m。当单个车轮作用在跨中桥面板时，垂直板跨径方向的荷载分布宽度为：a= a0+2h+L/3=0.25+2×0.1+5.3

3、/3=2.217m<2L/3=3.533m；取 a=3.533m，因为 a>1.2，且 a<3.6m，故 2、3 轮的荷载分布宽度发生重叠。则 a= a0+2h+L/3+d=0.25+2×0.1+5.3/3+1.2=3.417m<2L/3+d=4.733m；取 a=4.733m。先判别两种情况下的最不利情况： 对 4 轮，p=100/(3.533×0.8)=35.38kN/m2；对 2、3 轮，p=140/(4.733×0.8)=36.97kN/m2；可得出 2、3 轮重叠时的车轮作用情况最不利。支承处垂直板跨径方向的荷载分布宽度为：a&#

4、39;= a0+2h+t=0.25+2×0.1+0.3=0.75m(1) 计算活载弯矩按 L=5.3m 简支梁计算，根据右图所示的计算图示，可计算出各参数如下：a1=4.25，a2=2.65，a3=3.25，a4=1.65； y1=1.225，y2=0.675； y3=0.608，y4=0.425，y5=0.358；所以有：p1=P/ a1b=41.18kN/m2； 同样算得：p2=65.30kN/m2；P3=53.85kN/m2；P4=106.06kN/m2；活载弯矩计算图示根据试算，按上图所示的荷载布置方式所算得的跨中弯矩与结构力学方法计算的跨中最.大弯矩值非常接近，故采用这种方

5、法计算，直观明了。运用图乘法计算各个轮载下的跨中弯矩值：按简支梁计算活载跨中弯矩为：Msp= Msp1+Msp2+Msp3=36.231+28.103+25.785=90.119kN.m(2) 计算活载剪力按 L=5.0m 简支梁计算，根据右图所示的计算图示，可计算出各参数如下： a1=3.65，a2=2.65，a3=1.05，a4=3.25；y1=0.660，y2=0.694，y3=0.920；y4=0.947，y5=0.259，y6=0.300；所以有：p1=P/ a1b=47.95kN/m2； 同样算得：p2=66.04kN/m2；P3=166.67kN/m2； P4=53.85kN/m

6、2；运用图乘法计算各个轮载下的跨中弯矩值：按 简 支 梁 计 算 活 载 跨 中 弯 矩 为 ： 活载剪力计算图示Qsp= Qsp1+Qsp2+Qsp3=22.589+86.724+10.176=119.489kN 3内力组合(1). 按承载能力极限能力状态内力基本组合：.取冲击系数 0.3，则M0=0 (1.2Msg+1.4Msp)=1.1×1.2×37.665+1.4×(1+0.3) ×90.119=230.137 kN.mQ0=0 (1.2Qsg+1.4Qsp)= 1.1×1.2×26.81+1.4×(1+0.3) &

7、#215;119.489=274.606 kN取桥面板跨中弯矩和支点弯矩为：0M= M=0.7M =0.7×230.137=161.096 kN.m中支0桥面板支点剪力为：Q=Q =249.642 kN中(2). 按正常使用极限能力状态内力短期效应组合：M0=Msg+0.7Msp=37.665+0.7 ×90.119=100.748 kN.m取桥面板跨中弯矩和支点弯矩为：支M 中s= M=0.7M0=0.7×100.748=70.524kN.m(3). 按正常使用极限能力状态内力长期效应组合：M0=Msg+0.4Msp=37.665+0.4 ×90.11

8、9=73.713 kN.m取桥面板跨中弯矩和支点弯矩为：支M 中l= M=0.7M0=0.7×73.713=51.599kN.m4. 桥面板配筋验算根计算，=2545mm2，按单筋截面对桥面板进行强度验算。桥面板上下层均配置直径为 20mm，间距为 100mm 的 HRB400 钢筋，每米宽度内按 10(1). 支点截面a. 抗弯承载力验算混凝土受压区高度 x=截面有效高度：he=hf+s×tan=0.30+0.85×1/3=0.583m 受力中心钢筋到截面上缘距离为：as=30+20/2=40mm 故截面有效高度 h0= he- as=583-40=543mm支

9、点截面抗弯承载力 Mu=×1000××(543-/2)=440.37kN.mMu> M0=161.096 kN.m 抗弯承载力满足要求。b. 抗剪承载力验算Vu> V0=274.606 kN.m 截面尺寸满足要求。Vu> V0=274.606 kN.m 仅需要按构造配置箍筋。c. 裂缝宽度验算C1=1.0，C2=1+0.5 Ms / Ml=1+0.5×70.524/51.599=1.683，C3=1.15；=As/b h0=2545/(1000×543)=0.00468<0.006，取 =0.006(2). 跨中截面a.

10、 抗弯承载力验算混凝土受压区高度 x=受力中心钢筋到截面下缘距离为：as=30+20/2=40mm 故截面有效高度 h0= h- as=300-40=260mm跨中截面抗弯承载力 Mu=×1000×37.5×(260-37.5/2)=202.65kN.mMu> M0=161.096 kN.m 满足要求。b. 抗剪承载力验算Vu> V0=274.606 kN 截面尺寸满足要求。Vu> V0=274.606 kN 仅需要按构造配置箍筋。c. 裂缝宽度验算C1=1.0，C2=1+0.5 Ms / Ml=1+0.5×70.524/51.599=

11、1.683，C3=1.15；=As/b h0=2545/(1000×260)=0.0098>0.006，且<0.02，取 =0.0098二、悬臂板计算1. 左侧人群荷载悬臂板左侧悬臂长度为 2.75m，悬臂端厚度为 20cm，悬臂根部 75cm，根部倒角为 30cm×30cm， 转折点处厚度为 45cm。(1). 恒载内力取 1m 板宽计算计算跨径 L=2.75m等厚板每延米自重为：g1=0.2×1×26=5.2kN/m；等厚板每延米产生的弯矩：Msg1=1/2g1L2=1/2×5.2×2.752=19.663 kN.m。

12、等厚板每延米产生的剪力：Qsg1=g1L=5.2×2.75=14.3 kN。变厚板每延米最大自重为：g2=(0.481-0.2)×1×26=7.306kN/m；变厚板每延米产生的弯矩：Msg2=1/6g1L2=1/6×7.306×2.752=9.209 kN.m。变厚板每延米产生的剪力：Qsg2=1/2g2L=1/2×7.306×2.75=10.046 kN。承托每延米最大自重为：g3=0.3×1×26=8.4kN/m；承托每延米产生的弯矩：Msg3=1/6g3l2=1/6×8.4×0

13、.32=0.126 kN.m。变厚板每延米产生的剪力：Qsg3=1/2g3l=1/2×8.4×0.3=1.26 kN。所以：Msg = Msg 1 + Msg 2+ Msg 3=19.663+9.209+0.126=29 N/m；Qsg = Qsg 1 + Qsg 2+ Qsg 3=14.3+10.046+1.26=25.606 N/m；(2). 活载内力取 1m 板宽计算按照城市桥梁规范，计算人群荷载为 q=3.48kPa，人群荷载布满悬臂，故有：Msp=1/2pL2=1/2×3.48×2.752=13.159 kN.mQsp=pL=3.48×

14、;2.75=9.57kN(3). 内力组合a. 按承载能力极限能力状态内力基本组合： 取冲击系数 0.3，则M0=0 (1.2Msg+1.4Msp)=1.1×1.2×29+1.4×(1+0.3) ×13.159=66.626 kN.mQ0=0 (1.2Qsg+1.4Qsp)= 1.1×1.2×25.606+1.4×(1+0.3) ×9.57=52.959kNb. 按正常使用极限能力状态内力短期效应组合：M0=Msg+0.7Msp=29+0.7 ×13.159=38.211 kN.mc. 按正常使用极限能力

15、状态内力长期效应组合：M0=Msg+0.4Msp=29+0.4 ×13.159=34.264 kN.m(4). 悬臂板配筋验算计算，=2545mm2，按单筋截面对桥面板进行强度验算。悬臂板上层均配置直径为 18mm，间距为 100mm 的 HRB400 钢筋，每米宽度内按 10 根a. 抗弯承载力验算混凝土受压区高度 x=受力中心钢筋到截面上缘距离为：as=30+20/2=40mm 故截面有效高度 h0= he- as=700-40=660mm支点截面抗弯承载力 Mu=×1000××(710-/2)=580.65kN.mMu> M0=66.626k

16、N.m 抗弯承载力满足要求。b. 抗剪承载力验算Vu> V0=52.959kN 截面尺寸满足要求。Vu> V0=52.959 kN 仅需要按构造配置箍筋。c. 裂缝宽度验算C1=1.0，C2=1+0.5 Ms / Ml=1+0.5×38.211/34.264=1.558，C3=1.15；=As/b h0=2545/(1000×660)=0.00386<0.006，取 =0.0062. 右侧行车道悬臂板右侧悬臂长度为 2.0m，悬臂端厚度为 27.7cm，悬臂根部 75cm，根部倒角为 30cm×30cm， 转折点处厚度为 45cm。(1). 恒载

17、内力取 1m 板宽计算计算跨径 L=2.0m等厚板每延米自重为：g1=0.277×1×26=7.202kN/m；等厚板每延米产生的弯矩：Msg1=1/2g1L2=1/2×7.202×2.02=14.404 kN.m。等厚板每延米产生的剪力：Qsg1=g1L=7.202×2.0=14.404 kN。变厚板每延米最大自重为：g2=(0.481-0.277)×1×26=5.304kN/m；变厚板每延米产生的弯矩：Msg2=1/6g1L2=1/6×5.304×2.02=3.536 kN.m。变厚板每延米产生的剪力

18、：Qsg2=1/2g2L=1/2×5.304×2.0=5.304 kN。承托每延米最大自重为：g3=0.3×1×26=8.4kN/m；承托每延米产生的弯矩：Msg3=1/6g3l2=1/6×8.4×0.32=0.126 kN.m。变厚板每延米产生的剪力：Qsg3=1/2g3l=1/2×8.4×0.3=1.26 kN。所以：Msg = Msg 1 + Msg 2+ Msg 3=14.404+3.536+0.126=18.066 N/m；Qsg = Qsg 1 + Qsg 2+ Qsg 3=14.404+5.304+1

19、.26=20.968 N/m；(2). 活载内力取 1m 板宽计算2. 活载内力取 1m 板宽计算采用城A 级车辆荷载，车轮着地宽度为 b0×a0=0.6×0.25m； 最边轮平行于板方向的分布宽度：b=b0+h=0.6+0.1=0.7m。当单个车轮作用在跨中桥面板时，垂直板跨径方向的荷载分布宽度为：a= a0+2h+2c=0.25+2×0.1+2×2=4.45m；取 a=3.533m，因为 a>1.2，且 a>3.6m，a<6m 故 1、2、3 轮的荷载分布宽度发生重叠。则 a= a0+2h+2c+d=0.25+2×0.1+

20、2×2+3.6=8.05m；先判别两种情况下的最不利情况：对 4 轮，p=100/(4.45×0.7)=32.1kN/m2；对 1、2、3 轮，p=170/(8.05×0.7)=30.17kN/m2； 可得出 4 轮作用情况最不利。由于悬臂范围内只能布置一个车轮荷载，故有：(3). 内力组合a. 按承载能力极限能力状态内力基本组合： 取冲击系数 0.3，则M0=0 (1.2Msg+1.4Msp)=1.1×1.2×18.066+1.4×(1+0.3) ×20.505=64.9kN.mQ0=0 (1.2Qsg+1.4Qsp)= 1.1