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某高速公路桥面板验算计算书

发布时间:2019-07-26 17:37 来源:未知 编辑:admin

  一、空心板1)车轮荷载的分布宽度 根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),翼板强度验算采用的车辆荷载 布置图如图1 所示,按单侧的后轮荷载作用于图2 的翼板位置且翼板作为悬臂板 计算。 受力图式如图3 所示,车轮着地面积为 45分布后,作用于翼板的车轮荷载面积为ab,则垂直于悬臂板跨径方向的 纵向单个车轮荷载分布宽度为: =0.6m,h=0.2m,c=0.375m,则a=1.75m>d=1.4m,故按单个车轮荷载计算的纵向分布宽 度有重叠,因此按两个车轮计算。 故车轮荷载的纵向分布宽度为: 车轮37.5cm 25cm 2)承载能力极限状态验算承载能力极限状态验算可保证翼板在失控车辆荷载作用下不产生强度破坏, 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.1.6 条及条文说明,验算时采 用荷载效应的偶然组合,即永久作用标准值效应与偶然作用标准值效应的组合。 1、偶然作用的标准值 在失控车辆荷载作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图4 所示。 140KN 故由失控车辆荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm 2、永久作用的标准值在护栏自重作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图5 所示。 故由护栏自重荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm ,翼板自重为3.51KN/m,故由桥面铺装和翼板 自重产生的悬臂板根部弯矩为: KNm 3、荷载效应组合0.375m 0.025m 0.375m0.25m 承载能力极限状态计算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为:KNm 4、翼板抗弯承载力验算取受力最不利的跨中截面计算,悬臂板根部截面配筋如图6 所示。 混凝土为C40,fc=18.4MPa,每米板宽的上下缘各7 10钢筋(级), fy=195MPa,As =15+5=20mm,a=40+5=45mm,则h =125mm。根据 2a=40mm,说明受压区钢筋不会达到 其抗压设计强度,则抗弯承载力为: KNm 而不考虑受压钢筋(单筋截面)时计算的抗弯承载力:mm ,故翼板抗弯承载力为KNm ,承载能力极限状态计算时悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为 7.0KNm,故翼板抗弯承载力 满足要求。 3)正常使用极限状态验算 正常使用极限状态验算可保证翼板在失控车辆荷载作用下不会由于裂缝宽 度过大而影响其适用性和耐久性,根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 4.1.7 条,验算时采用荷载短期效应组合,即永久作用标准值效应与可变作用频 100 1515 15 15 15 15 图6(单位:cm)遇值效应的组合,其中失控车辆荷载作为可变作用,其频遇值系数为 0.7,则正 常使用极限状态计算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为: KNm 1028 ss其中: ss117 10 125 549 87 1251000 549 根据《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)6.4.2 条规定,对于类和类钢筋混凝土构件,最大裂缝宽度限值为0.2mm,故可满 足要求。 1)车轮荷载的分布宽度同前所述,按单侧的后轮荷载作用于 的翼板位置计算。由于C50混凝土现 浇层和预制T 梁形成组合梁共同受力,因 此按图7 所示悬臂板进行受力验算。 垂直于悬臂板跨径方向的纵向单个车 轮荷载分布宽度为: =0.6m,h=0.1m,c=1.15m,则a=3.1m>d=1.4m,故按单个车轮荷载计算 的纵向分布宽度有重叠,因此按两个车轮 计算。 故车轮荷载的纵向分布宽度为: 2)承载能力极限状态验算1、偶然作用的标准值 在失控车辆荷载作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图8 所示。 140KN 故由失控车辆荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm 计算悬臂板1.15m 0.3m q=103.7KN/m 2、永久作用的标准值在护栏自重作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图9 所示。 故由护栏自重荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm 桥面铺装和翼板自重为10.55KN/m,故由桥面铺装和翼板自重产生的悬臂板根部弯矩为: KNm 3、荷载效应组合承载能力极限状态计算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为: KNm 4、翼板抗弯承载力验算取受力最不利的跨中截面计算,悬臂板根部截面配筋如图10 所示。 混凝土为C50,fc=22.4MPa,每米板宽配20 10钢筋(级)作为受拉 钢筋、10 12钢筋(级)作为受压钢筋,fy=195MPa,fy s=1130mm =256mm。0.25m 1.15m q=14.4KN/m 1010 10 10 10 10 10 10 图10(单位:cm)根据 2a=52mm,说明受压区钢筋不会达到其抗 压设计强度,则抗弯承载力为: KNm 而不考虑受压钢筋(单筋截面)时计算的抗弯承载力:mm ,故翼板抗弯承载力为KNm ,承载能力极限状态计算时悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为41.8KNm,故翼板抗弯承载力 满足要求。 3)正常使用极限状态验算 正常使用极限状态验算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为: KNm 1028 ss其中: 9210 256 1570 87 3287 2561000 1570 1)车轮荷载的分布宽度同前所述,按双侧后轮荷载作用于图11 和图12 的翼板位置计算。 50 悬臂长度2.5m 25 20 160 20 左侧车轮 右侧车轮 对于左侧车轮,单个车轮的纵向荷载分布宽度为:图11(单位:cm) 左侧车轮 右侧车轮 图12(单位:cm) >d=1.4m故按单个车轮荷载计算的纵向分布宽度有重叠,因此按两个车轮计算。 故左侧车轮荷载的纵向分布宽度为: >d=1.4m故按单个车轮荷载计算的纵向分布宽度有重叠,因此按两个车轮计算。 故右侧车轮荷载的纵向分布宽度为: 2)承载能力极限状态验算1、偶然作用的标准值 在失控车辆荷载作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图13 所示。 140KN 140KN 故由失控车辆荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm 2、永久作用的标准值在护栏自重作用下,纵向单位宽度悬臂板条的受力图式如图9 所示。 0.3m q右=64.8KN/m q左=97.2KN/m 0.4m 1.4m 0.4m 故由护栏自重荷载产生的悬臂板根部弯矩为:KNm 桥面铺装和翼板自重为14.4KN/m,故由桥面铺装和翼板自重产生的悬臂板 根部弯矩为: KNm 3、荷载效应组合承载能力极限状态计算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为: KNm 4、翼板抗弯承载力验算取受力最不利的跨中截面计算,悬臂板根部截面配筋如图14 所示。 混凝土为C40,fc=18.4MPa,每米板宽配10 20钢筋(级)作为受拉 钢筋、10 16钢筋(级)作为受压钢筋,fy=fy ;计算长度b=1000mm,h=450mm,a =400mm。0.25m 2.5m q=14.4KN/m 1010 图14(单位:cm)根据 2a=76mm,说明受压区钢筋不会 达到其抗压设计强度,则抗弯承载力为: KNm 而不考虑受压钢筋(单筋截面)时计算的抗弯承载力:mm ,故翼板抗弯承载力为KNm ,承载能力极限状态计算时悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为 122.6KNm,故翼板抗弯承 载力满足要求。 3)正常使用极限状态验算 正常使用极限状态验算时,悬臂板根部弯矩的荷载效应组合设计值为: KNm 1028 ss其中: 9310 400 3140 87 10187 4001000 3140

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