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图3.1 计算IT的空心板截面图简化图(尺寸单位:cm)
抗扭惯矩IT为:
4??99?8???85?8?4bhIT???4.676?106?cm4?2h2b2??85?8?2??99?8???t1t288
2222表3-1 毛截面几何特性计算汇总
截面号 边跨空心板截面(1、13号板) 中跨空心板截面(2—12号板) 截面形式 面 积 抗弯惯矩 抗扭惯矩 形心y上值 形心y下值
0.369077 m2 3.43156×10-2 m4 4.676×10-2 m4 41.504cm 43.906cm 0.389677 m2 3.699716×10-2 m4 4.676×10-2 m4 43.4637cm 41.5365cm 6
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4作用效应计算
4.1永久作用效应计算
4.1.1 边跨板作用效应计算
⑴空心板自重(第一阶段结构自重)g1
g1=A???0.389677?26?10.1316(kN/m)
⑵桥面系自重(第二阶段结构自重)g2 栏杆、人行道单侧取5kN/m
桥面铺装采用8cm等厚度的防水混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:
0.08?7.5?25?15(kN/m)
桥面现浇C50桥面板每延米重力(10cm厚):
???1?26??1?00.??1??10.?015?10?kN27.m?95???2???
/为了计算方便近似地按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:
g2 =5?15?27.95?4.79510(kN/m)
⑶铰缝自重(第二阶段结构自重)g3
铰缝采用C40细集料混凝土,容重为24kN/m,边跨取单个铰缝的一半计算,则
其自重为:
1g3=??100?1?85??10?4?24=0.222(kN/m)2
由此得空心板每延米总重力g为:
g??g1?10.1316(kN/m)(第一阶段结构自重)
g??g2?g3?4.795?0.222?5.017(kN/m)(第二阶段结构自重)
g??g?g??g??10.1316?5.017?15.1486(kN/m)
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4.1.2 中跨板作用效应计算
⑴空心板自重(第一阶段结构自重)g1
g1=A???0.369077?26?9.596(kN/m)
⑵桥面系自重(第二阶段结构自重)g2
栏杆、人行道单侧取5kN/m
桥面铺装采用8cm等厚度的防水混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:
0.08?7.5?25?15(kN/m)
桥面现浇C50桥面板每延米重力(10cm厚):
???1?26??1?00.??1??10.?015?10?kN27.m?95???2???
/为了计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面
系重力为:
g2 =5?15?27.95?4.795(kN/m)
13 ⑶铰缝自重(第二阶段结构自重)g3
铰缝采用C40细集料混凝土,容重为24kN/m,中跨取两个单铰缝的一半计算,
即为一个铰缝重量,则其自重为:
g3=?100?1?85??10?4?24=0.444(kN/m)由此得空心板每延米总重力g为:
g??g1?9.596(kN/m)(第一阶段结构自重)
g??g2?g3?4.795?0.444?5.239(kN/m)(第二阶段结构自重)
g??g?g??g??9.596?5.589?15.185(kN/m)
4.1.3 横隔板重
每块板的横格梁均设置在板两端空心部分,封住端部口,厚度h为20cm,其横隔板重为:
横隔板截面面积A=2312.11498×2=4624.2298(cm2)
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重力G=g·A·h=26×0.46242298×0.2=2.4046(kN)
4.2可变作用效应计算
本桥汽车荷载采用公路—Ι级荷载,它由车道荷载和车辆荷载组成。《桥规》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。公路—Ι级车道荷载均布荷载标准值qk为10.5 kN/m,
集中荷载 。
而在计算剪力效应时,集中荷载标准值Pk应乘以1.2的系数,即计算剪力时
'Pk?1.2?PK?1.2?238.4?286.08?kN?
4.3横向分布系数计算
4.3.1 汽车荷载横向分布系数计算
空心板跨中和1/4出的荷载横向分布系数按铰接缝板计算,支点出按杠杆原理法计算。支点至1/4点之间的荷载横向分布系数按直线内插得到。 (1)跨中和1/4出的荷载横向分布系数计算 首先计算空心板的钢度系数γ:
?=
?2EIbIb()2?5.8()24GItlItl
由前面计算知:
I?3.43156?106?cm4?IT?4.676?106?cm4?b?100cm l?1960cm将以上数据代入得:
3.431?5661012000?=5.?8?()?0.01064.67?61019960
求得刚度参数后,即可按其查《公路桥涵设计手册—梁桥(上册)》(徐光辉,胡明义主编,人民交通出版社,1996年3月)第一篇附录(二)中10块板的铰接板桥荷载横向分布系数影响线表,由γ=0.010查得1号至五号板在车道荷载作用下的荷载横向分布系数影响线值,计算值列于表4.1中。由表4.1画出格板的横向分布影响线,并按最
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不利荷载位置布载,求得两车道下的各板的横向分布系数。各板的横向分布影响线及最不利布载减图 。由于桥梁横断面结构对称,所以只需计算1号至5号板的横向分布影响线坐标值。
表4.1 1~5板影响线坐标表 板 号 1 2 3 4 5 影 响 线 坐 标 ?11 ?12 ?13 ?14 ?15 ?16 ?17 ?18 ?19 ?1.10 0.181 0.158 0.131 0.110 0.158 0.154 0.137 0.114 0.093 0.080 0.070 0.063 0.058 0.056 0.097 0.083 0.073 0.065 0.060 0.063 0.131 0.137 0.137 0.123 0.104 0.090 0.078 0.070 0.065 0.063 0.110 0.114 0.123 0.127 0.116 0.100 0.087 0.078 0.073 0.070 0.100 0.090 0.083 0.080 0.093 0.097 0.104 0.116 0.123 0.114 根据上表可得1号到5号板横向分布影响线大致形状,见图4.2
图4.2 1~5号板横向分布影响线大致图像
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