m钢筋混凝土空心板简支梁 计算书

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1、8m钢筋混凝土空心板简支梁桥上部结构计算书一、设计基本资料1、跨度和桥面宽度标准跨径：8m计算跨径：7.6m桥面宽度：4.5m，净宽：3.9m2、技术标准设计荷载：公路Ⅱ级×0.7，人群荷载取3kN/m2设计安全等级：二级3、主要材料混凝土：混凝土空心板和铰接缝采用C30混凝土；桥面铺装采用10~12cmC40混凝土。混凝土的重度按26kN/m2计算。二、构造形式及截面尺寸本桥为C30钢筋混凝土简支板，由4块宽度为0.99m的空心板连接而成。桥上横坡根据桥面铺装来进行控制。空心板截面参数：单块板高0.42m

2、，宽0.99m，板件预留1cm的缝隙用于灌注砂浆。C30混凝土空心板抗压强度标准值=20.1Mpa，抗压强度设计值=13.8Mpa，抗拉强度标准值=2.01Mpa，抗拉强度设计值=1.39Mpa，C30混凝土的弹性模量为=3×104Mpa。图1桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：cm）三、空心板截面几何特性计算1、毛截面面积计算空心板剖面图详见图2，A=83×42+（4×26/2+4×8/2+12×8-3.14×222/4）×2=3054.12cm2图2中板截面构造及尺寸（单位：cm）2、毛截面中心位置=19.

3、90cm（即毛截面重心离板下边缘距离为19.90cm）3、毛截面惯性矩计算=4.86×105cm4空心板截面的抗扭刚度可简化为如图3所示的箱型截面近似计算所以得到抗扭刚度为：图三抗扭惯性矩简化计算图（单位：cm）三、主梁内力计算1、永久作用效应计算a、空心板自重（一期结构自重）G1G1=3054.12×10-4×26=7.94kN/mb、桥面自重（二期结构自重）G2桥面栏杆自重线密度可按照单侧8kN/m计算。桥面铺装采用10～12cm厚C40混凝土则全桥宽铺装层每延米重力为0.12×25×4.0=12kN/

4、m。为计算方便，桥面系的重力可平均分配到各空心板上，则每块空心板各分配到的每延米桥面系重力为：C、铰接缝自重计算（二期结构自重）G3由上述计算得空心板每延米总重力为：G=7.94+7+0.48=15.42kN/m则桥梁的弯矩图为：剪力图为：1、可变作用效应计算1荷载横向分布系数计算根据公路规范，公路Ⅱ级的车道荷载的均布荷载标准值qk=7.875kN/m,本桥设计采用公路Ⅱ级×0.7进行计算，故本桥qk=5.6kN/m。计算弯矩时，计算剪力时,A.冲击系数和车道折减系数计算；结构的冲击系数与结构的基频f有关，

5、故先计算结构的基频。简支梁的基频计算如下：其中：由于1.5《f《14Hz，故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数为当车道大于两车道时，应根据适当进行车道折减，但折减后不得小于用两车道布载的计算结果。由此可知汽车荷载折减系数为B.汽车荷载横向分布系数的计算：空心板荷载横向分布系数按铰接板法计算。a.荷载横向分布系数计算：空心板的刚度参数，由下式可得已算出，，，代入得表二横向分布影响线坐标值表板号单位荷载作用位置（i号板中心）123410.040.3410.2730.2080.1780.060.3750.2800.

6、1920.1530.04360.3470.2740.2050.17320.040.2730.2760.2430.2080.060.2800.2870.2410.1920.04360.2740.2780.2430.205按下列方式布载，可进行各板荷载横向分布系数计算，具体详见图四。图四各板横向分布影响线及最不利布载图（单位：cm）计算公式如下：，，计算结果见表三：表三各板荷载横向分布系数计算表板号1号板2号板荷载种类1车道人群荷载1车道人群荷载荷载横向分布系数0.3110.3110.2760.2760.196

7、0.1730.2340.205或0.5070.4840.5100.481由上表计算结果可以看出，2号汽车荷载横向分布系数最大。为设计和施工方便，各空心板设计成统一规格，按最不利组合进行设计，即选用2号板横向分布系数，跨中和l/4处的荷载横向分布系数取下列数值：，表四空心板的荷载横向分布系数作用种类全截面汽车荷载0.510人群荷载0.4812可变作用效应内力计算：根据荷载横向分布系数的定义，可根据工程力学方法计算活载内力。截面内力的一般公式可表述如下：式中：S---所求截面的弯矩或剪力1+μ---汽车荷载的冲

8、击系数，按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）规定取值,根据上面计算结果，本桥取1.366；对于人群荷载，不计冲击影响，即1+μ=1；ξ---多车道桥涵的汽车荷载折减系数，按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）规定取值，本桥取1。mi---对于所计算主梁的横向分布系数；qk---车道荷载的均布荷载标准值，对于公路-二级×0.7取qk=10.5×0.75×0.7=5.5kN/m；ωj--