鲁东大学本科毕业设计
表4.3 1~5号板横向分布影响线竖标表 系数板号 1 0.181 2 0.137 3 0.137 4 0.126 5 0.110
一号板: m汽=?汽 0.123 0.107 0.104 0.095 0.123 0.098 0.086 0.080 0.069 0.094 0.064 0.059 0.047 0.034 0.054 0.176 0.154 0.132 0.111 0.095 ?人 0.014 0.012 0.014 0.015 0.017 根据上表计算各板横向分布系数如下:
11?=(0.161+0.123+0.098+0.064)=0.223 ?汽2?2m人=??人=0.176+0.014=0.190 二号板: m汽=11?汽=?(0.137+0.107+0.068+0.059)=0.195 ?22m人=??人=0.154+0.012=0.166
三号板: m汽=11?汽=?(0.137+0.104+0.080+0.047)=0.184 ?22m人=??人=0.132+0.014=0.146 四号板: m汽=11?=(0.126+0.095+0.069+0.034)=0.162 ?汽2?2m人=??人=0.111+0.015=0.126 五号板: m汽=11?=(0.110+0.123+0.094+0.054)=0.191 ?汽2?2m人=??人=0.095+0.017=0.112
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表4.4 各板横向分布系数汇总 类 别 板号 1 0.223 0.190 2 0.195 0.166 3 0.184 0.146 4 0.162 0.126 5 0.191 0.112 m汽 m人 由表4.4可看出1号板最不利,因此跨中和l/4处的荷载横向分布系数偏安全取 下列值 :
m人=0.190 m汽=0.223
4.3.2 车道荷载作用于支点处的横向分布系数计算
支点处的荷载横向分布系数使用的杠杆原理法进行计算,1号板支点荷载横向分布系数如下:
0 0. m支点?0.5?1.?
1号板支点处荷载横向分布影响线及最不利布载图
空心板的荷载横向分布系数
支点到l/4处的荷载横向分布系数按直线内插得,空心板的荷载横向分布系数汇总于表4.5:
表4.5 荷载横向分布系数汇总 作用位置 跨中至l/4处 作用种类 汽车荷载 0.223 人群荷载 0.190 支点 0.5 0 4.4 汽车荷载冲击系数计算
《桥规》中规定汽车荷载的冲击力标准值是汽车荷载标准值与冲击系数?的成绩,?由结构的基频所影响,对于简支梁桥而言:
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f??2l2EIc mcHZ?f?14Hz时, 当f<1.5Hz时, ?=0.05;当f>14Hz时, ?=0.45;当 1.5??0.1767lnf?0.0157.
式中:l—为结构的计算跨径(m) E—为材料的弹性模量(N/
m2)
m4Ic —为跨中截面的惯矩()
mc—为结构跨中处的单位长度质量(kg/m,当换算为重力单位时为
s2m2N/), mc=G/g;
G—结构跨中处每延米结构重力(N/m) g—重力加速度,g=9.81m/
s2
3.45?104?106?0.03699716代入数据后得: f???3.7175 HZ
2?19.6215.1486?103/9.81?所以 ??0.1767fl?n 1+?=1.2163
得?=0.2163; 0. 04.5可变效应计算
车道荷载效应的计算
计算车道荷载引起的空心板跨中与L/4截面的效应(弯矩和剪力)时,其中均布荷载应该布满与使得空心板产生最不利效应的同号影响线上,而集中荷载应该布置在对应影响线图表上的峰值处。
? 汽车、人群的作用效应的计算公式: a.截面汽车、人群作用效应一般计算公式
故对于汽车荷载,直接将集中荷载布置在内力影响线数值最大处的计算公式为:
S?(1??)????miPyiS汽?(1??)???(mCqK?+miPkyi)
b.人群荷载的计算公式为:
S人=mcqr?
式中:S---要计算的截面的弯矩/剪力
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?---汽车荷载的冲击系数
?---汽车荷载横向折减系数;由于本设计N=2 故?= 1.00 mC---跨中横向分布系数
qK---汽车车道荷载每延米均布荷载标准值
? ---弯矩、剪力影响线的面积
mi ---延桥跨的纵向与集中荷载位置对应的横向分布系数 Pk ---车道荷载中的集中荷载的标准值
yi ---延桥跨纵向与荷载位置对应达的内力影响线坐标值 qr ---纵向每延米人群荷载标准值
表4.6 均布荷载与内力影响线面积计算表 类型 截面 公路-II级 人群 影响线的面积 均布荷载 (KN/m) (m2/m) (KN/m) 3.0?1.21L122Ml ????L??19.6?48.02m10.5 22485=3.75 2影响线的图式 Ql 410.5 3.75 3.75 ??11??19.6?0.5?2.45m 22 Ml 10.5 13l3l2????l??36.015m2 21632 4Ql 10.5 3.75 3.75 ??133l9l????5.513m 24432 1???19.6?1?9.8m 2Q0 10.5
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? 跨中截面的计算:
弯矩:S汽?(1??)???(mCqK?+miPkyi)
19.6)4
(10.5?48.02+238.4?计入冲击时:S汽?1.2163?1?0.223?=453.61KN?m(10.5?48.02+238.4?不计冲击时:S汽?1?0.223?=372.94KN?m19.6)4
剪力计算公式: S汽?(1??)???(mCqK?+miPk`yi)
1S?1?0.223?(10.5?2.45+286.08?)不计冲击时候:汽2
=37.63KN1S?1.2163?1?0.223?(10.5?2.45+286.08?)计入冲击时:汽2
=45.77KN? l/4截面的计算:
弯矩:S汽?(1??)???(mCqK?+miPkyi)
(10.5?36.015+238.4?3.675)计入冲击S汽?1.2163?1?0.223?
=279.54KN?m(10.5?36.015+238.4?3.675)不计冲击S汽?1?0.223?
=340.01KN?m剪力: S汽?(1??)???(mCqK?+miPk`yi)
3S?1?0.223?(10.5?5.513+286.08?)不计冲击汽4
=60.76KN3S?1.2163?1?0.223?(10.5?5.513+286.08?)计入冲击汽4
=73.90KN? 支点截面的计算:
计算支点截面由于车道荷载产生的效应时,考虑到横向分布系数沿空心板跨长的变化,同样均布荷载标准值应布满于使结构产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处,见图4.7
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