展架桥(01号桥)施工图设计
一片端横隔梁体积(现浇) 0.25×0.30×2.3=0.1071(m3)
故:G(5) =(5×0.1071+2×0.1725)×26/39.96=0.57(KN/m) (2)铺装
12cm混凝土铺装
0.12×13×25=39.00(KN/m) 6cm沥青铺装
0.06×13×21=16.38(KN/m)
若将桥面铺装均摊给4片(中主梁)+2片(边主梁) G(6)=(39+16.38)/6=9.23(KN/m) (3)栏杆 一侧防撞栏:
(0.94×0.5-0.5×(0.555+0.735) ×0.18-0.5×0.05×0.555)×26=5.19KN/m 若将两侧防撞栏均摊给6片梁 G(7)=5.91×2/6=1.97(KN/m) (4)中主梁二期永久作用集度 g2=0.57+9.23+1.97=12.77(KN/m)
3.1.2 永久作用效应
如图3—1所示, 设x为计算截面离左支座的距离,并令α=X/L
主梁弯矩和剪力的计算公式:
M?=0.5×α(1-α)L2g (3—1) Q?=0.5×(1-2×α)Lg (3—2)
永久作用计算表(表3—1)
表3—1 主梁永久作用效应 跨中截面 作用效应 (?=0.5) L/4截面 (?=0.25) 支点截面 (?=0) 续上表
一期 弯矩(KN·m)
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4130.94 0.00 展架桥(01号桥)施工图设计
剪力(KN) 弯矩(KN·m) 二期 剪力(KN) 0.00 2427.90 0.00 7935.82 0.00 282.46 1820.92 124.51 5951.86 406.87 564.92 0.00 249.02 0.00 813.94 ? 弯矩(KN·m) 剪力(KN)
图3—1 永久作用计算图示
3.2 可变作用效应计算
3.2.1 冲击系数和车道折减系数
按《桥规》4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算: f??2l2EIc3.14?mc2?3923.45?1010?0.0.6734?3.22(Hz)
2382.673G0.899?026?10其中: mc???238.627(KN/m)
g9.81根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为:??0.1767lnf?0.0157?0.247 按《桥规》4.3.1条,当车道大于两车道时,需进行车道折减,三车道应折减22%,但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按三车道设计。因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。
3.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数 1、跨中的荷载横向分布系数mc
如前所述,本桥桥跨内设五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重的长宽比为:
L39.00??3>2 B13
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展架桥(01号桥)施工图设计
所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数mc (1) 计算主梁抗扭惯距可近似按下式计算:
IT=?cibitz3 (3—3)
i?1m式中:bi、tz—— 相应为单个矩形截面的宽度和高度 ci ——矩形截面抗扭刚度系数
m——梁截面划分成单个矩形截面的个数
对于跨中截面,翼缘板的换算平均厚度:
t1=
200?10?0.5?15?140?15.25
20040?20?30 2马蹄部分的换算平均厚度: t3=
图3—2示出了IT的计算图示,IT的计算见表3—2 (2)计算抗扭修正系数?
对于本桥,主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则得:
1 ?? (3—4)
GL2?ITI1?12E?ai2Iiia1=5.5m ;a2=3.3m ;式中:G=0.4E ; L=39.00m ; ?ITi=6×0.01098528=0.06591168m4 ;
ia3=1.1m ;a4=-1.1m ;a5=-3.3m ;a6=-5.5m ;It =0.67344965m4.
计算得:?=1.0
(3) 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖标
?0?ae1??6t n?at2t?1式中:n?6;
?at?162t?2?(5.52?3.32?1.12)?84.7(m2)
计算所得?tj值见(表3—3)
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图3—2 IT计算图示(尺寸单位:cm)
表3—2 IT计算表
分块名称 翼缘板① 腹板② 马蹄③ ? bi(cm 220 194.75 58 tz(cm) 15.25 20 30 bi/tz 14.43 9.74 1.93 ci(cm) 1/3 0.312 0.225 IT=?cibitz3(×103m4) i?1m2.60082 4.86096 3.5235 10.98528 表3—3 ?tj值
梁号 1 2 3 ?t1 0.5238 0.3810 0.2381 ?t2 0.3810 0.2952 0.2095 ?t3 0.2381 0.2095 0.1810 ?t4 0.0952 0.1238 0.1524 ?t5 -0.0476 0.0381 0.1238 ?t6 -0.1905 -0.0476 0.0952 (4)计算荷载横向分布系数
1号梁的横向影响线和最不利布载图式如图3—3所示
可变作用(汽车公路—I级)
1 三车道:mcq=×(0.5238+0.4147+0.3303+0.2134+0.1290+0.0121)×0.78=0.6361
21两车道:mcq=×(0.5238+0.4147+0.3303+0.2134+0.1290+0.0121)=0.7450
2故取可变作用的横向分布系数为:mcq=0.7450 2、支点截面的荷载横向分布系数m0
如图3—4所示,按杠杆原理法绘制荷载横向分布系数并进行布载,1号梁可变作用
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