桥梁设计道路桥梁专业设计.doc

第八章桥梁设计

跨度和桥面宽度
标准跨径(墩中心距)。
计算跨径。
主梁全长:。
桥面宽度(桥面净宽):净13+2×(防撞护栏)。
采用混凝土防撞护栏,。
2技术标准
设计荷载:公路-Ⅰ级。
环境标准:Ⅰ类环境。
设计安全等级:二级。
3主要材料
混凝土空心板采用长C50混凝土,铰缝采用混凝土C40;桥面铺装采用C30沥青混凝土和C40防水混凝土。
钢筋:预应力钢筋采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线,,公称面积140,标准强度,设计强度,弹性模量

结构设计
本空心板按预应力混凝土A类构件设计。
桥面板横坡为2%单向横坡,各板均斜置,横坡由下部结构调整。
空心板断面:,,。
桥面铺装:,,两者之间加设SBS防水层。
施工工艺:预制预应力空心板采用先张法施工工艺。
桥梁横断面与构造及空心板截面尺寸如下图:
2,设计参数
对湿度为80%。
体系整体均匀升温25℃,匀降温25℃。
C50混凝土的材料特
。
青混凝土重度按23计,预应力混凝土重度按26计,混凝土重度按25计。


空心板截面面积为:
2. 截面重心位置
全截面对1/2板高处的静距为:
铰缝的面积为:

则毛截面重心离1/2板高的距离为:
()
铰缝重心与1/2板高处的距离为:
3 .空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:
铰缝对自身的重心轴惯性矩为:
空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为:
=
空心板截面的抗扭刚度可简化为如图所示的箱形截面来近似计算:
抗扭刚度可按下式计算
Ⅳ作用效应计算
1 永久作用效应计算
(1)空心板自重(一期结构自重)
(2)桥面系自重(二期结构自重):由于是高速公路,没有人行道及栏杆,只有防撞栏杆,本设计采用混凝土防撞栏杆,。
桥面铺装上层为10cm厚C30沥青混凝土,下层为12cm厚C40防水混凝土,则全桥宽铺装层每延米重力为:
上述自重效应是在各空心板形成整体后再加至桥上的,由于桥梁横向弯曲变形,各板分配到的自重效应是不相同的。为了计算方便,近似按各板平均分配桥面铺装重量来考虑,则每块空心板分配到的每延米桥面系重为:
铰缝自重计算(二期结构自重)
由上述计算得空心板每延米总重力为:
由此可计算简支空心板永久作用效应,计算如下:
作用类型
作用集度/
计算跨径/m
作用效应-弯矩M()
作用效应-剪力V/KN
跨中
1/4跨
支点
1/4跨
跨中
G1






0
G2






0
G






0
2可变作用效应计算
公路-I级车道荷载的均部荷载标准值为和集中荷载标准值为:
计算弯矩时。
(1)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有关,故应先计算结构的基频,可计算简支梁的基频
其中:
,故可由下式计算出汽车荷载的冲击系数
当车道大于两车道时,应进行车道折减,四车道折减33%,但折减后不得小于用两车道汽车荷载布载的计算结果。为简化计算,本算例仅按两车道和四车道布载,分别进行计算,取最不利情况进行设计。
(2)汽车荷载横向分布系数:本算例空心板跨中和l/4处的荷载横向分布系数按铰接板法计算,支点按杠杆原理计算,支点至l/4点之间截面的荷载横向分布系数通过直线内插求得。
1)跨中及l/4处的荷载横向分布系数计算
首先计算空心板的刚度参数,根据下式得
由前面计算知:,,,单板宽b=123cm,计算跨径,代入上式得
在求得刚度参数后,即可依板块个数及计算板号按值差附表A得各轴处的影响线坐标。由内插得到时1~6号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,内插得计算结果见下表。由下表的数据画出各板的横向分布系数影响线,并按横向最不利位置布载,求得两车道及四车道两种情况下的各板横向分布系数。各板的横向分布影响线及横向最不利布载见下图,由于桥梁横向断面结构对称,故只计算1~6号板的横向分布影响线坐标值。
各板的荷载横向分布系数计算见表9-3:
计算公式:

有表9