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1、沙井大桥横向配筋验算1箱内顶板验算根据《公桥规范》,计算弯矩时,箱内顶板为简化为简支板进行考虑,如图1所示,计算跨径为腹板净距加板厚,跨中弯矩可按照以下简化方法计算:1)板厚与梁肋高度比等于或大于1/4时2)板厚与梁肋高度比小于1/4时式中M0——与计算跨径相同的简支板跨中弯矩在此,先计算相同计算跨径的简支板内力。图1箱内顶板简支梁模型1.1恒载内力(以纵向1m宽的板条进行计算)10CM厚沥青混凝土桥面铺装层g1:0.1×1.0×24=2.4kN/m顶板自重g2:kN/m合计:kN/m每米宽简支板恒载内力
2、弯矩kN.m剪力kN1.2活载内力将加重车后轮作用于箱梁的横截面上,进行横向最不利加载(如图2所示),以求得简支板模型跨中最大弯矩值。11图2简支板最不利加载由《通用规范》查得:公路-Ⅰ级车辆荷载加重车后轮着地长度,宽度,根据《公桥规范》可知,单个车轮在板的跨中位置时的荷载分布宽度为:(公路-Ⅰ级车辆荷载加重车后轮间距)两后轮的荷载分布宽度有重叠,则两后轮加重车轮的有效分布宽度为此时,每米宽简支板跨中弯矩为1.3荷载组合按《通用规范》,承载能力极限状态基本组合作用效应组合设计值表达式为:上式中符号意义见《
3、通用规范》,其中为结构重要系数,取,,,跨中弯距:kN.m原箱梁板厚与梁高之比最大值0.7/3=0.233,小于0.25,因此箱内顶板跨中弯矩为kN.m111.4配筋验算a.正截面验算箱内顶板跨中截面可按单筋矩形截面进行配筋计算,这样将偏于安全。由《公桥规范》查得:混凝土,,HRB335钢筋,,则相对界限受压区高度,假设受拉钢筋为HRB335,,按单层进行布置,保护层厚度为35mm,则mm(1)求解受压区高度,根据《公桥规范》可知:得解方程,得(2)求所需钢筋面积,将各已知值和代入,得按照原设计中,每延米
4、板条钢筋为13,钢筋面积mm2,大于所需的1894.26mm2,满足要求。b.裂缝宽度验算根据《公桥规范》规定,矩形截面钢筋混凝土构件,其最大裂缝宽度(保证率为95%)可按下列公式计算:其中上式中符号意义见《公桥规范》。作用的短期效应和长期效应组合情况,对简支板模型,按《通用规范》采用。短期效应组合:11kN.m长期效应组合:kN.m由此可得到箱梁箱内顶板跨中的对应组合弯矩值,kN.mkN.m箱梁箱内顶板纵向每米板条受拉钢筋数为13φ16,则受拉钢筋面积为mm2箱内顶板跨中截面的有效高度为钢筋直径为截面配
5、筋率为混凝土板式受弯构件,带肋钢筋:则,,计算如下:将各参数代入,计算箱内顶板跨中截面裂缝宽度:计算裂缝宽度满足要求。2翼缘板验算11沙井钦江大桥主桥为分离式箱梁结构,单幅桥箱梁外侧翼缘板主要承受人群荷载作用,内侧翼缘板主要承受车辆荷载作用,下面分别予以分析计算。2.1外侧翼缘板验算2.1.1荷载内力(以纵向1m宽的板条进行计算)纵向取1米对箱梁翼缘板进行分析计算,其荷载分布如图2所示。其中,栏杆自重取kN,栏杆基梁自重kN,人行道板自重kN,垫梁自重kN,防撞护栏自重kN,内侧翼缘板自重集度kN/m,人
6、群荷载集度为kN/m。图2翼缘板荷载分布经计算可知,每米宽板条的恒载弯矩为人群荷载弯矩为kN.m2.1.2荷载组合按《通用规范》,承载能力极限状态基本组合作用效应组合设计值表达式为:取,,,则翼缘板根部弯矩为kN.m正常使用极限状态的作用短期效应和长期效应组合表达式为:短期效应组合:11长期效应组合:上式中符号意义见《通用规范》。外侧翼缘板根部短期效应组合的弯矩值为kN.m外侧翼缘板根部长期效应组合的弯矩值为kN.m2.1.3配筋验算a.正截面验算由《公桥规范》查得:混凝土,,HRB335钢筋,,则相对界
7、限受压区高度,假设受拉钢筋为HRB335,,按单层进行布置,保护层厚度为25mm,则mm(1)求解受压区高度,根据《公桥规范》可知:得解方程,得(2)求所需钢筋面积,将各已知值和代入,得按照设计,每延米板条钢筋为6,6,钢筋面积mm2,大于所需的1182.85mm2,满足要求。b.裂缝宽度验算根据《公桥规范》规定,矩形截面钢筋混凝土构件,其最大裂缝宽度(保证率为95%)可按下列公式计算:11其中上式中符号意义见《公桥规范》。作用的短期效应和长期效应组合情况,对于外侧翼缘板,按《通用规范》采用。短期效应组合
8、:kN.m长期效应组合:=-149.03kN.m外侧翼缘板纵向每米板条受拉钢筋数为6φ16,620,则受拉钢筋面积为mm2外侧翼缘板根部截面的有效高度为钢筋直径为截面配筋率为,取0.006。矩形,带肋钢筋:则,,计算如下:将各参数代入,计算外侧翼缘板支点截面裂缝宽度:11计算裂缝宽度满足要求。2.2内侧翼缘板验算2.2.1荷载内力(以纵向1m宽的板条进行计算)纵向取1米对内侧翼缘板进行分析计算,其荷载分布如图2所示。其中防撞