ES匝道钢箱梁
上 部 结 构 计 算 书
2017.11
目录
一、概述 .................................................................................................................................................................... 1
1.1桥梁简介 ...................................................................................................................................................... 1
1.2 模型概况 ..................................................................................................................................................... 1
1 设计规范 ................................................................................................................................................ 1 2 参考规范 ................................................................................................................................................ 1 3 主要材料及性能指标 ............................................................................................................................ 1 4 荷载 ........................................................................................................................................................ 2 二、模型概述 ............................................................................................................................................................ 3
2.1 第一体系建模 ............................................................................................................................................. 3
2.2 第二体系建模 ............................................................................................................................................. 4 三、结果验算 ............................................................................................................................................................ 5
3.1顶底板强度验算 .......................................................................................................................................... 5
1 计算结果 ................................................................................................................................................ 5 2 强度验算 ................................................................................................................................................ 6 3.2 腹板验算 ..................................................................................................................................................... 7
1 厚度验算 ................................................................................................................................................ 7 2 腹板强度验算 ........................................................................................................................................ 7 3 腹板纵向加劲肋构造验算 .................................................................................................................... 8 4 腹板横向加劲肋构造验算 .................................................................................................................... 8 3.3 构件设计验算 ............................................................................................................................................. 9
1 加劲肋构造验算 .................................................................................................................................... 9 2 受压板加劲肋刚度验算 ...................................................................................................................... 10 3 闭口肋几何尺寸验算 .......................................................................................................................... 10 4 支承加劲肋验算 .................................................................................................................................. 11 3.4刚度验算 .................................................................................................................................................... 12
1 车道荷载挠度值 .................................................................................................................................. 12 2 正交异形板桥面顶板挠跨比 .............................................................................................................. 12 3 横隔板刚度验算 .................................................................................................................................. 13 3.5 整体稳定验算 ........................................................................................................................................... 13 3.6 疲劳验算 ................................................................................................................................................... 13 四、结论 .................................................................................................................................................................. 14
ES匝道桥上部结构计算书
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/T 50283-1999）; 《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015） 《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015） 《钢结构设计规范》(GB50017-2014)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 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 弹性模量E（MPa） 剪切模量G（MPa） 泊松比γ 拉压弯容许应力[σ]（MPa） 拉压弯容许应力[σ]（MPa）
Q345C 206000 79000 0.31 275（≤16mm） 270（＞16mm，＜40mm） 第1页
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剪切容许应力[τ]（MPa） 屈服强度σs（MPa） 线膨胀系数（1/℃） 160 345 0.000012 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： 当f＜1.5Hz时，μ＝0.05；
当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ＝0.1767ln(f)－0.0157； 当f＞14Hz时，μ＝0.45；
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》（JTG D60-2015）第4.3.3条，离心力系数：
??2
??=
127??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。
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二、模型概述 2.1 第一体系建模
第一体系整体模型采用Midas Civil 2017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》（JTG D64-2015）5.1.8条，计算剪力滞有效分布宽度。
表2.1顶板考虑剪力滞后有效宽度计算表
bi l 第3页 bi/l bei be/b