钢_混凝土组合梁结构计算

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1、专业资料钢－混凝土组合梁结构计算书编制单位：计算：复核：审查：2009年3月word完美格式专业资料目录1.设计资料12.计算方法22.1规范标准22.2换算原理22.3计算方法33.不设临时支撑_计算结果33.1组合梁法向应力及剪应力结果43.2施工阶段钢梁竖向挠度结果53.3结论63.4计算过程（附件）64.设置临时支撑_有限元分析计算64.1有限于建模64.2施工及使用阶段结构内力84.2.1施工阶段结构内力94.2.2使用阶段结构内力104.3组合梁截面应力124.3.1截面应力汇总124.3.2截面应力组合144.4恒载作用竖向挠度154.4.1施工阶段竖向挠度15

2、4.4.2使用阶段恒载作用竖向挠度154.5结论15word完美格式专业资料钢－混凝土组合梁结构计算1.设计资料钢－混凝土组合梁桥，桥长40.84m，桥面宽19.0m；钢主梁高1.6m(梁端高0.7m)，桥面板厚0.35m；钢材采用Q345D级，桥面板采用C50混凝土；车辆荷载采用公路-I级车道荷载计算。图1横向布置(cm)图2桥梁立面(cm)表1材料力学指标表材料弹性模量Ec(MPa)剪切模量(MPa)泊松比ν轴心抗压强度标准值fck(MPa)轴心抗压强度设计值fcd(MPa)容许压应力(MPa)线膨胀系数α容重γ(kN/m3)C50混凝土34500138000.232.4

3、22.420.4120.0000125.0表2材料力学指标表材料弹性模量Es(MPa)剪切模量G(MPa)泊松比ν16～35mm厚钢材屈服点强度fy(MPa)抗拉、抗压和抗弯强度设计值f(MPa)弯曲基本容许应力(MPa)剪切基本容许应力(MPa)线膨胀系数α容重γ(kN/m3)Q345D钢材206000790000.33252952101200.00001278.5钢主梁沿纵向分3个制作段加工，节段长度为13.6+13.64+13.6m，边段与中段主要结构尺寸（图3）见下表，其余尺寸详见设计图纸word完美格式专业资料表3钢主梁主要尺寸表梁高H(mm)下翼板下翼板腹板厚tw

4、(mm)宽(mm)厚tf1(mm)宽(mm)厚tf2(mm)边制作段16004001820842424中制作段16004001820843224图3钢梁标准构造(mm)2.计算方法2.1规范标准现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第11章《钢与混凝土组合梁》针对不直接承受动力荷载的一般简支组合梁及连续组合梁而确定，对于直接承受动力荷载的组合梁，则应采用弹性分析法计算。《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)第4.1.1条也规定：结构构件的内力应按弹性受力阶段确定。尽管弹性分析法(容许应力法)不能充分组合梁的承载能力极限状态，但对于承受动力荷载的

5、桥梁钢结构的强度计算是基本符合结构的实际受力状况的。计算依据：1.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)2.《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)4.《钢－混凝土组合梁设计原理》(第二版).朱聘儒.北京:中国建筑工业出版社,20065.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)2.2换算原理根据总力不变及应变相同的等效条件，将混凝土翼板换算成与钢等效的换算截面；换算过程中要求混凝土翼板截面形心在换算前后保持不变，翼板面积换算转化为翼板宽度的换算。《公路桥涵钢结构

6、及木结构设计规范》(JTJ025-86)第5.1.16word完美格式专业资料条，组合梁混凝土桥面板有效计算宽度be取两梁轴线间的距离，即be=2.0m材料弹性模量比=5.971，则等效换算宽度beq=2.0/5.971=0.335m。图4换算原理(cm)结构计算软件Midas分析时，徐变及收缩效应采用换算弹性模量法计算，徐变（长期）：n1=n(1+φt/2)=5.971×(1+2/2)=11.942，收缩：n2=n(1+φt/2)=5.971×(1+4/2)=17.913；徐变系数φt在计算徐变及收缩时分别取2及4。2.3计算方法计算采用手工结合软件两种方式计算，其中初步计

7、算时采用手工计算，施工阶段未布设临时支撑；Midas有限元软件建模时，在被交主路（吐乌大）中央分隔带位置设置临时支撑。3.不设临时支撑_计算结果施工阶段两端简支，不设临时支撑（计算过程附后）图5计算简图不设临时支撑图6强度验算位置word完美格式专业资料3.1组合梁法向应力及剪应力结果表4截面正应力荷载钢梁应力(MPa)混凝土应力(MPa)C50混凝土轴心抗压(Mpa)C50混凝土容许压应力(Mpa)Q345D钢材弯曲应力基本容许应力(Mpa)σsuσslσcuσcl(1)一期恒载(钢梁自重+桥面板砼湿