预应力混凝土小箱梁桥面板受力计算.pdf

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1、桥隧工程预应力混凝土小箱梁桥面板受力计算祁帅(呼和浩特市国道109线十七沟至大饭铺(呼市境内)高速公路建设管理办公室，内蒙古呼和浩特010010)摘要:以荣成至乌海高速公路十七沟至大饭铺段25m装配式预应力混凝土连续小箱梁桥为例，介绍预应力混凝土小箱梁桥面板的受力计算方法，对同类箱梁结构具有参考意义。关键词:预应力混凝土小箱梁;桥面板;受力计算中图分类号:U44文献标识码:B(波形护栏)］，左、右幅桥间隔0.4m，桥梁全宽1工程概况24.5m。设计汽车荷载等级为公路—Ⅰ级。桥梁上部荣成至乌海高速公路十七沟至大饭铺段位于内蒙结构采用2

2、5m装配式预应力混凝土先简支后连续小箱古自治区呼和浩特市清水河县境内，设计速度为80梁，主梁采用4片梁设计，由2片边梁、2片中梁、3km/h，整体式路基宽度24.5m。桥梁宽度为2×道湿接缝组成。边梁宽度为285cm，中梁宽度为［0.5m(防撞墙)+10.75m(桥面净宽)+0.8m240cm，湿接缝宽度为51.7cm，梁高140cm。图1桥梁断面图2按简支板计算的跨中恒载弯矩:Mog=gl/8=2预应力混凝土小箱梁桥面板计算28.84×1.5/8=2.5kN·m。2.1箱梁顶板跨中截面计算与梁肋整体连接的板跨中恒载弯矩:Mg=0.

3、5Mog2.1.1承载能力极限状态计算=0.5×2.5=1.3kN·m(根据《公路钢筋混凝土及(1)恒载内力(以纵向1m宽的板梁计算)预应力混凝土桥涵设计规范JTGD62－2004》4.1.29cm厚沥青混凝土桥面铺装荷载集度:g1=0.09条)。×1×24=2.16kN/m。(2)活载内力(以纵向1m宽的板梁计算)8cm厚C50混凝土桥面现浇层荷载集度:g2=车辆荷载后轴重力P=140kN，轴距d=1.4m，0.08×1×25=2.0kN/m。箱梁顶板荷载集度:g=0.18×1×26=车轮着地纵向宽度a1=0.2m，车轮着地横向宽

4、度b13=0.6m，铺装层厚度h=0.09+0.08=0.17m，板计4.68kN/m。∑g=2.16+2.0+4.68=8.84kN/m。算跨径l=1.5m，顶板厚度t=0.18m，桥面板跨中有板计算跨径:l=1.5m(取两腹板间的净距加板效高度h0=0.18－0.047=0.133m，C50混凝土轴心厚，但不大于两腹板中心之间的距离)抗压强度设计值fcd=22.4MPa，HＲB335钢筋抗拉强662013年7期(总第103期)度设计值fsd=280MPa，HＲB335钢筋弹性模量Es=显然，承载能力极限状态设计满足要求。52.0

5、×10MPa。2.1.2正常使用极限状态计算平行于板的跨径方向的荷载分布宽度:b=b1+钢筋表面形状系数C1=1.0。2h=0.6+2×0.17=0.94m按作用短期效应组合计算的弯矩:Ms=Mg+单个车轮在板的跨径中部时垂直于板的跨径方向0.7MP=1.3+0.7×11.3=9.2kN·m。的荷载分布宽度:a=(a1+2h)+l/3=0.2+2×0.17按作用长期效应组合计算的弯矩:Ml=Mg++1.5/3=1.04m，2l/3=1.0m，取a=1.04m(根据0.4MP=1.3+0.4×11.3=5.8kN·m。《公路钢筋混凝土

6、及预应力混凝土桥涵设计规范》作用长期效应影响系数:C2=1+0.5Ml/Ms=1+(JTGD62－2004)4.1.3条)。0.5×5.8/9.2=1.315。双轮在板的跨径中部时垂直于板的跨径方向的荷钢筋混凝土板式受弯构件系数:C3=1.15。载分布宽度:a=(a1+2h)+d+l/3=0.2+2×0.17钢筋应力:σss=Ms/(0.87Ash0)=9.2/(0.87×+1.4+1.5/3=2.44m，2l/3+d=1.0+1.4=2.4m，－411.31×10×0.133)=70.3MPa。取a=2.44m(根据《公路钢筋混凝

7、土及预应力混凝纵向受拉钢筋配筋率:ρ=As/(bh0)=11.31×土桥涵设计规范》(JTGD62－2004)4.1.3条)。－410/(1×0.133)=0.0085。按简支板单轮作用计算跨中活载弯矩:M0P=最大裂缝宽度:Wfk=C1C2C3σss(30+(1+μ)(l－b/2)P/8a=1.3×(1.5－0.94/2)×140/d)/［Es(0.28+10ρ)］=1.0×1.315×1.15×70.3×(8×1.04)=22.5kN·m(考虑冲击系数μ=0.3)(30+12)/(2.0×105)/(0.28+10×0.0085

8、)=按简支板双轮作用计算跨中活载弯矩:M0P=0.061mm(根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥(1+μ)(l－b/2)P/4a=1.3×(1.5－0.94/2)×涵设计规范》(JTGD62－2004)6.4.3条)。140/(4×