ES匝道桥上部结构计算书
1 2 3 4 5 6 求和
表2.2底板考虑剪力滞后有效宽度计算表 1 2 3 4 求和 bi 1545 1545 1545 1545 6180 l 42000 42000 42000 42000 bi/l 0.037 0.037 0.037 0.037 bei 1545 1545 1545 1545 6180 be/b 1.000 2010 1545 1545 1545 1545 2010 10200 42000 42000 42000 42000 42000 42000 0.048 0.037 0.037 0.037 0.037 0.048 2010 1545 1545 1545 1545 2010 10200 1.000 经过上述计算可知，有效宽度仍然为截面翼缘宽度，截面刚度未折减。 2.2第二体系建模
取第一体系中顶板应力较大的区段，进行第二体系应力计算。桥面板体系通过考虑纵肋和横肋的有效分布宽度，建立梁格模型计算纵肋和横肋的应力；纵肋和横肋的有效分布宽度参考《现代钢桥》确定；
1）纵肋盖板有效分布宽度 横隔板间距:L=3000 (mm) 等效跨径:l=0.6*L=1800(mm)
纵肋间距:2b=300 (mm),故b=150 (mm) b/l=0.083 可得Cs=124 (mm)
2）横隔板盖板有效分布宽度 腹板间距:L=3090 (mm) 等效跨径:l=3090 (mm)
隔板间距:2b=3000 (mm),故b=1500(mm) b/l=0.485
可得 Cs=463.5 (mm)
取最重轮轴140kN,考虑冲击系数0.4。轴重P=140*1.4=196kN。顺桥向长度取跨中附近6m
长，横桥向取腹板间距3.1m宽范围内盖板建立有限元模型；车辆荷载按照车轮作用在实际位
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置按照影响线加载；纵肋和横隔板断面根据前面计算有效宽度取用。模型见图2.4-2.5。
图2.4桥面体系模型示意图
图2.5桥面体系模型边界示意图
三、结果验算
3.1顶底板强度验算 1计算结果
由于桥面为正交异性钢板，在进行顶板强度验算时，尚应计入第二体系（桥面体系）在车辆单独作用的应力影响。整体模型计算结果罗列如下：
图3.1.1基本组合包络（all）作用梁体顶板最大压应力（MPa）
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图3.1.2基本组合包络（all）作用梁体底板最大拉应力（MPa）
可见第一体系计算中顶板最大压应力-91.7MPa，底板最大拉应力129.88MPa。
第二体系模型计算结果罗列如下：
图3.1.3第二体系计算桥面顶板应力包络图（MPa）
图3.1.4第二体系计算U肋应力包络图（MPa）
可见第二体系计算中，顶板最大拉应力31.2MPa，最大压应力-26.9MPa；U肋最大拉应力96.09MPa，最大压应力-51.1MPa。
2 强度验算 1）顶板应力
第一体系作用下，顶板最大拉应力：σt=0 (Mpa)；顶板压应力为：σc=-91.7 (Mpa)； 第二体系作用下，顶板最大拉应力：σt=31.2(Mpa)；顶板压应力为：σc=--26.9(Mpa)； 第三体系应力较小，不予考虑
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则三体系叠加作用下，顶板拉应力: σt =31.2(Mpa)；顶板压应力为: σc=-155.9 (Mpa)； 根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)规定，当16 2）底板应力 底板应力验算仅考虑第一体系作用下的应力。 第一体系作用下，底板压应力：σt=-129.88(Mpa)；底板拉应力为：σt=0(Mpa)； 根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)规定，当16 3.2 腹板验算 1 厚度验算 腹板设置一道纵向加劲肋和一道横向加劲肋，根据第一体系计算，在基本组合作用下支点附近腹板最大剪应力如下图所示。 图3.2.1基本组合作用下梁体腹板最大剪应力（MPa） τ=46.38MPa，根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.3.3条， ???fvd?46.38?0.54?0.85，取η=0.85， 160tw=20mm≥0.85×1962/240=6.95mm，腹板厚度满足规范要求。 2 腹板强度验算 1）根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.3.1条，γ0τ≤fvd，即： 1.1×46.38=51.02MPa≤160MPa，满足规范强度要求。 2）腹板局部应力验算 考虑铺装厚度90mm对局部车轮压力扩散的影响。不考虑U肋分担车压。 σz=F/（tlx）=140000/（20×（50+2×90））=30.43MPa 第7页 ES匝道桥上部结构计算书 γ0σz=1.1×30.43=33.48MPa≤fd=275MPa； 局部应力满足规范要求。 3）腹板组合应力验算 前面知道，在墩顶附近腹板剪应力最大，但墩顶几乎没有正应力，经过验算满足规范要求。现对跨中进行组合应力验算。根据上述计算结果，跨中最大正应力为底板129.88MPa。 剪应力分布见图3.6： 图3.2.2基本组合包络（max）作用下钢箱梁腹板剪应力图（MPa） 可见跨中剪应力12.65MPa。 根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.3.1条： ?0(?xfd)2?(?fvd)2≤1 即：1.1(129.88212.652)?()?0.53?1，腹板顶部组合应力满足规范要求。 2751603 腹板纵向加劲肋构造验算 根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.3.3条：Iz≥I1=ξlhwtw3，即： ξl=（1500/1962）2×[2.5-0.45×（1500/1962）]<1.5，取ξl=1.5 腹板单侧纵肋对腹板的惯性矩： Iz=2003×20/3=53333333mm4>I1=1.5×1962×203=23544000mm4；腹板纵向加劲肋惯性矩满足规范要求； 根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.1.5条：h/t≤18(345)，即： fy200/20=10≤18 腹板纵向加劲肋宽厚比满足规范要求。 4 腹板横向加劲肋构造验算 根据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）5.3.3第2条：腹板横向加劲肋的间 第8页