新毕设2X13m预应力混凝土空心板桥·计算书 (2)

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4b2h24?(99?8)2?(70?12)2111429136 IT???2h2b2?(99?8)2?(70?12)22.75?9.67??t1t2812?3.437?106cm4?3.437?1010mm4

四、作用效应计算

1.永久作用效应计算

1.1空心板自重（第一阶段结构自重）g1

g1=A?r?4048.77?25?10?4?10.047kN/m

1.2桥面系自重（第二阶段结构自重）g2

栏杆重力参照其它桥梁设计资料：单侧按7.5kN/m计算，由于是分离双幅桥。单侧人行道采用高30cm，宽3m的C40钢筋混凝土，桥面铺装采用10cm C40防水混凝土，10cmC30沥青混凝土，则全桥宽铺装每延米重力为：

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0.1?11?25?0.1?11?23?3?0.3?25?75.3KN/m

上述自重效应是在各空心板形成整体后，再加至板桥上的精确地板，由于桥梁横向弯曲变形，各板分配到的自重效应应是不同的，这里为计算方便近似按各板平均分担来考虑，则每块空心板分权佳到的每延米桥面系重力为：

g2?7.5?2?75.3?8.21kN/m 111.3铰缝自重（第二阶段结构自重）g3

g3?(87.5?1?70)?10?4?25?0.394kN/m

由此得空心板每延米总重g为：

g??g1?10.047kN/m（第一阶段结构自重）

g???g2?g3?8.21?0.394?8.603kN/m（第二阶段结构自重）

g??gi?g??g???10.047?8.603?18.65kN/m

由此可计算出简支空心板永久作用（自重）效应，计算结果见 表1。

永久作用效应汇总表 表1

项目 作 用种 类 作用gi（ 计算跨径作用效应M（kN/m） 跨中作用效应V （kN） 支点l（m） 1(gl2) 81跨43(gl2) 32149.537 128.045 kN/m） 1(gl) 21跨跨中 41(gl) 4g? g?? 10.047 8.603 12.6 12.6 199.383 170.727 63.296 31.648 0 54.199 27.099 0 g?g??g?? 18.65 12.6 370.109 277.582 117.495 58.748 0 ·7·

2.可变作用效应计算

本设计汽车荷载采用公路??级荷载，根据【桥规】规定公路-Ⅰ车道荷载标准值为均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk

qk?10.5kN/m

计算弯矩时：Pk=180+(360-180)?(12.6-5)=210.4kN/m

(50-5)计算剪力时：Pk'=1.2Pk?1.2?210.4?252.48kN。 2.1汽车荷载冲击系数计算

《桥规》规定，汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值和部 击系数?，?按结构基频的不同而不同，对于简支板桥：

f??2l2EIc mc当f<1.5时??0.05；当f?14Hz时，??0.45；当1.5Hz?f?14Hz时，??0.1767lnf?0.0157。

式中，l?结构的计算跨径（m）; E?结构材料的弹性模量（N/m2）；

Ic?结构跨中截面的截面惯矩(m4)；

mc?结构跨中处的单位长度质量(kg/m)，当换算为重力单位为

(Ns2/m2)，mc?G/g；

G?结构跨中处每延米结构重力(N/m)；

g?重力加速度，g?9.81m/s2。

由前面计算，G?16.193?103N/m，l?6.7m，

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由《桥规》查得C50混凝土的弹性模量E?3.45?104MPa，代入公式得：

f??2l2EIc??2mc2lEIc??G/g2?12.623.45?104?106?2384?10?5 316.193?10/9.81?6.984Hz?14Hz

则??0.1767lnf?0.0157?0.1767?ln6.984?0.0157?0.34，

1???1.34。

按《桥规》车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。多车道桥梁上还应考虑多车道折减，双车道折减系数。 ??1，

2.2汽车荷载横向分布系数计算

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 处按械杆原理法计算，支点至l/4点之间的荷载横向分布系数，按直线内差求得。

（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?：

???2EIbIb()2?5.8()2，由前面计算：I?2.384?1010mm4， 4GITlITlIT?3.437?1010mm4，b?100cm?1000mm，l?12.6m?12600mm，将以上数

2.384?101010002?()?0.0218 得刚度参数后，即可按据代入得：??5.8?3.437?101012600其查《公路桥涵设计手册-梁桥》的第一篇附录中11块板的铰接板桥

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荷载横向分布影响线到，由??0.020及??0.030之间内插得到

??0.0218时，1号到6号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线

值，计算结果列于表2中。由表2画出各板的横向分布影响线，并按横向最不利位置布载，求得两车道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图5，由于桥梁横断面结构对称，所以只需计算1号至6号板的横向分布影响线坐标值。 各板荷载横向分布计算如下（参照图5）

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