钢箱梁计算书.doc

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1、ES匝道钢箱梁上部结构计算书2017.11目录一、概述11.1桥梁简介11.2模型概况11设计规范12参考规范13主要材料及性能指标14荷载2二、模型概述32.1第一体系建模32.2第二体系建模4三、结果验算53.1顶底板强度验算51计算结果52强度验算63.2腹板验算71厚度验算72腹板强度验算73腹板纵向加劲肋构造验算84腹板横向加劲肋构造验算83.3构件设计验算91加劲肋构造验算92受压板加劲肋刚度验算103闭口肋几何尺寸验算104支承加劲肋验算113.4刚度验算121车道荷载挠度值122正交异形板桥面顶板挠跨比123横隔板刚度验算133.5整体稳定验算133.6疲劳验算13四、结论

2、14一、概述1.1桥梁简介ES匝道桥为一单跨42m简支钢箱梁桥。截面采用等截面形式，梁宽10.2m，梁高2m。主梁线型为圆曲线，中心线位于半径R=682m的圆弧上。顶板厚18mm，腹板和底板厚20mm，顶板U肋厚8mm，开口肋厚20mm。材料采用Q345C材质。图1.1典型钢箱梁横断面(mm)1.2模型概况1设计规范《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T50283-1999）;《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）《钢结构设计规范》(GB50017-2014)《公路钢筋混凝土

3、及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)2参考规范《道路桥示方书·同解说》（日本道路协会，平成8年12月）3主要材料及性能指标主梁采用Q345C钢材，其主要力学性能见下表。表1.1钢材力学性能表钢种力学性能Q345C弹性模量E（MPa）剪切模量G（MPa）79000泊松比γ0.31拉压弯容许应力[σ]（MPa）275（≤16mm）拉压弯容许应力[σ]（MPa）270（＞16mm，＜40mm）剪切容许应力[τ]（MPa）160屈服强度σs（MPa）345线膨胀系数（1/℃）0.4荷载恒荷载：包括自重和二期荷载。横隔板和加劲肋重力以点荷载形式加在实际位置。二期荷载包括9cm沥青铺

4、装和2道防撞墙，均布荷载分别按23.4kN/m和18.2kN/m考虑。温度作用：升温按25℃考虑，降温按-25℃考虑；由于中国规范未对钢箱梁桥温度梯度有明确规定，故参考BS5400，正温度梯度为2.08℃，负温度梯度为-1.04℃。支座沉降：支座沉降取-0.5cm并按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。汽车荷载：公路-I级。对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ，按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条，冲击系数μ可按下式计算：根据程序计算的基频为0.12Hz，计算得汽车荷载冲击系数为0.05。图1.2车道布载离心力：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）第4

5、.3.3条，离心力系数：由v=60km/h，R=682m算得C=0.042。将离心力也均布于全跨，方向为径向向外。算得q=0.78kN/m。二、模型概述2.1第一体系建模第一体系整体模型采用MidasCivil2017软件建立，主梁工划分为34个单元，38个节点，桥梁采用盆式支座，以弹性连接中输入各方向刚度模拟，支座径向布置，支座与主梁采用刚性连接。支座布置和计算模型如图所示。图2.1支座布置示意图图2.2整体计算模型示意图图2.3钢箱梁标准断面模型示意图考虑剪力滞影响计算，根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）5.1.8条，计算剪力滞有效分布宽度。表2.1顶板考虑剪力滞

6、后有效宽度计算表　bilbi/lbeibe/b12010420000.0482010　21545420000.0371545　31545420000.0371545　41545420000.0371545　51545420000.0371545　62010420000.0482010　求和10200　　102001.000表2.2底板考虑剪力滞后有效宽度计算表　bilbi/lbeibe/b11545420000.0371545　21545420000.0371545　31545420000.0371545　41545420000.0371545　求和6180　　61801.000经过上述计

7、算可知，有效宽度仍然为截面翼缘宽度，截面刚度未折减。2.2第二体系建模取第一体系中顶板应力较大的区段，进行第二体系应力计算。桥面板体系通过考虑纵肋和横肋的有效分布宽度，建立梁格模型计算纵肋和横肋的应力；纵肋和横肋的有效分布宽度参考《现代钢桥》确定；1）纵肋盖板有效分布宽度横隔板间距:L=3000(mm)等效跨径:l=0.6*L=1800(mm)纵肋间距:2b=300(mm),故b=150(mm)b/l=0.083可得Cs