某钢箱梁 复核计算报告 剪力(kN)500040003000200010000-60-50-40-30-20-10-1000-2000-3000-4000-5000桥轴向(m)0102030剪力min(kN)剪力max(kN)405060
扭矩(kN-m)40003000200010000-60-50-40-30-20-100-1000-2000-3000-4000桥轴向(m)102030405060扭矩min(kN-m)扭矩max(kN-m)
? 7 ? 某钢箱梁 复核计算报告 4 主梁应力
4.1 控制断面内力
4.1.1 顶推施工阶段
顶推施工阶段控制断面内力 控制断面 前支点 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1464.6 52.0 9990.0
4.1.2 (恒载+活载)组合一
(恒载+活载)组合控制断面内力 控制断面 边跨跨中 中跨跨中 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1129.64 -1769.15 10770.65 -18123 25-35m中间支点 -3679.26 -3057.52 -966.235 -2132.82 14695.53 35-35m中间支点 -3816.21 -3012.12 -21430.4 4.1.3 (恒载+活载+支座沉降+温度)组合二
(恒载+活载+支座沉降+温度)组合控制断面内力
控制断面 边跨跨中 中跨跨中 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1621.66 -1161.03 -1826.89 20160.51 -3418.07 -3295.82 -27816.8 -28797.6 -2313.87 28750.51 25-35m中间支点 -3874.05 35-35m中间支点 -4087.37
由表可知顶推施工阶段不控制设计,仅需对运营阶段进行应力验算。
4.2 截面有效宽度
考虑剪力滞的影响,按《现代钢桥》中第一体系计算截面有效宽度。
??cL?b????b???cL??1.1?2???b?l??????cL?0.15l??b???0.05??l?b???0.05??0.3?
l???b???0.3??l?跨间断面:
? 8 ? 某钢箱梁 ??cS?b?2????b??b???cS??1.06?3.2???4.5???b?l??l????????cS?0.15l???b???0.02??l?b???0.02??0.3?
l???b???0.3??l? 复核计算报告 中间支点断面:
式中,b为主梁腹板间距的一半或悬臂板宽度;l为换算跨径。
表4.2.1 主梁有效宽度计算表
截面 位置 结构计算宽度b(mm) 有效宽度be (mm) 计算跨折减系径(mm) 悬臂 边箱内 中箱内 总宽B 悬臂 边箱内 中箱内 总宽Be 数Be/B 2040 2040 2040 2040 2040 2040 2040 2040 17250 2125 1830 1828 15224 0.883 12302 12302 12302 12302 26 26 26 26 1830 1828 11026 0.896 1849 1848 11145 0.906 1551 1550 9359 0.761 1651 1649 9954 0.809 17250 2155 1849 1848 15403 0.893 17250 1472 1551 1550 12250 0.710 17250 1580 1651 1649 13062 0.757 25m边跨顶板 20000 2500 2042.5 跨间 底板 20000 26 2042.5 35m中跨顶板 21000 2500 2042.5 跨间 底板 21000 26 2042.5 25-35跨顶板 12000 2500 2042.5 中间支点 底板 12000 26 2042.5 35-35跨顶板 14000 2500 2042.5 中间支点 底板 14000 26 2042.5
4.3 局部稳定系数
轴心受压板件的局部稳定系数由相对宽厚比R按下式计算
1.0??l??23??0.18?0.968/R?0.286/R?0.0338/R
?R?0.38?
?R?0.38??1??? ?k?
R?fy?cr2?b?12(1??)fy????2E?t?
式中 b——加劲板的宽(腹板或刚性纵向加劲肋的间距);
t——被加劲板板厚; E——弹性模量; v——泊松比;
k——加劲板的弹性屈曲系数,加劲肋的刚度符合条款5.2.6项规定时,可参考附录A的简化公式计算。
钢箱梁腹板和横隔板围成的翼缘板部分,当纵向加劲肋等间距布置时,加劲板的弹性屈曲系数k可由以下式计算:
k?4n2 ?l??l*时
? 9 ?
某钢箱梁 复核计算报告
?(1??2)2?n?lak?,????0?b?2?1?n?l????k?21??1?n?l?,??a??0?1?n?lb???
?l??l*时
式中,?
n=nl+1——受压板被纵向加劲肋分割的子板元数; nl——等间距布置纵向加劲肋根数;???——加劲板的长宽比?=a/b;
a——加劲板的长度(横隔板或刚性横向加劲肋的间距); b——加劲板的宽(腹板或刚性纵向加劲肋的间距); t——加劲板的厚宽;
?l——单根加劲肋的截面面积与被加劲板的面积之比?l?AlAl——单根加劲肋的截面面积;
bt;
?l——纵向加劲肋的相对刚度?l?EIl; bDIl——纵向单根加劲肋对被加劲板的抗弯惯矩;
Et3D——单宽板刚度D?;
12(1?v2)
?*?l2124n?1?n?l??2??2?1n????
?0?41?(nl?1)?l
表4.3.1 局部稳定系数
板件 弹性屈曲系数 相对宽厚比 局部稳定系数 材料容许应力 构件容许应力 顶板悬臂 顶板悬臂 (加强耳板) (未加强耳板) 顶板箱内 k R ?l??????l?????274.2 0.459 0.92 210 193.3 29.1 1.409 0.37 210.0 78.7 784.0 0.443 0.94 210 196.6 底板 400.0 0.621 0.78 210 163.5 4.4 控制截面应力
控制截面应力计算结果如下表,应力满足要求,有较大的余富。如果采用双箱截面设计可以减少用钢量。
? 10 ? 某钢箱梁 复核计算报告 (恒载+活载)组合控制截面应力 构 件 Upper.Flg (mm) Web (mm) Lower.Flg (mm) Upper.I-Rib (mm) Upper.U-Rib (mm) 25m边跨 35m边跨 25m+35m中间支座 +1472) 1800 +26) 0 x184 176 x0 13.30 78.1 104.7 5139.4 69,938,680 33,622,973 496,885,621 -18122.96 -3679.255 -3057.523 193.3 拉应力: OK 210 压应力: OK -120 OK 1.10 OK 42 < 210 -56 < 163.5 -43 < 120 0.21 < 1.10 OK OK OK OK x0 35m+35m中间支座 x14 (1580 +9902 x12 4- Web x14 +1580) x14 1800 x12 +26) x14 0 x184 176 x0 13.32 78.1 104.7 5337.1 75,270,948 35,211,225 586,852,794 -21430.44 -3816.205 -3012.119 210 拉应力: 163.5 压应力: -120 1.10 48 < 210 -64 < 163.5 -44 < 120 0.24 < 1.10 OK OK 1.10 OK -120 OK 163.5 210 x0 x0 x8 x11 x0 (2125 +10976 +2125) x14 (2125 +11092 +2125) x14 (1472 +9304 4- Web 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x184 x0 15.18 76.2 106.6 5944.2 84,888,478 39,407,920 828,510,018 10771 -1130 -1769.151 -21 < 193.3 29 210 -13 < 120 0.03 < 1.10 OK OK < OK 193.3 压应力: OK 210 拉应力: -120 1.10 x0 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x0 15.09 76.3 106.5 5976.7 85,929,939 39,682,563 848,513,369 14695.53 -966.2347 -2132.815 -28 193.3 39 210 -11 120 0.05 < 1.10 < < < x184 x0 (26 +10976 (26 +11092 (26 +9304 (26 +9902 0- I-Rib 17- 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 17- x0 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 截面几何特性 Lower.I-Rib (mm) Lower.U-Rib (mm) 中性轴 Yo(cm) 上缘距离 Yu (cm) 下缘距离 Yl (cm) 面积 A (cm2) 抗扭惯矩 J (cm4) 面内惯矩Ix(cm4) 面外惯矩Iy(cm4) 弯矩 Mb(kN?m) 22- I-Rib 176 x11 22- I-Rib 176 x11 20- I-Rib x11 20- I-Rib 断面剪力 Sb(kN) 内轴力 N(kN) 力扭矩Mt(kN?m) 上缘应力σu (MPa) 压应力: 容许值、验算结果 截 面容许值、验算结果 应腹板剪应力τ(MPa) 力 容许值、验算结果 腹板换算复合应力 容许值、验算结果 下缘应力σl (MPa) 拉应力:
? 11 ?