Q1右?Por???16.05???0.37???5.939KN?m
5.3内力基本组合
弯矩: M?1.4?274.237?0.8?1.4???20.705??360.742KN?m 剪力: Q?1.4?220.046?0.8?1.4???5.939??301.413KN
6.支座计算
6.1确定支座平面尺寸
初步选定板式橡胶支座的平面尺寸为la?20cm,lb?22cm,则按构造最小尺寸确定loa?25cm,lob?26cm。
首先,根据橡胶支座的压应力限值验算支座是否满足要求,支座压力标准值:
Rck?R0,g?R0,pk?R0,qk?R0,rk?228.203?244.376?27.439?646.7KN 支座应力为:
Rck646.7?10?3σ???9.95MPa?10MPaAe0.24?0.25 满足规范要求。
6.2确定支座的厚度
支座的高度由橡胶层厚度和加劲钢板厚度两部分组成,应分别考虑计算。 支座水平放置,且不考虑混凝土收缩与徐变的影响。温差?t?36?C时引起的温度变形,由主梁两端均摊,则每一支座的水平位移?g为:
11?g?α'??t?l'??10?5?36?(21.5?0.2)?0.00423m22
式中:l'——构件计算长度,l'?l?la
因此,不计入制动力时?l??g,te?2?g?2?0.423?0.846cm
'Fbk?(qkl?pk)?10%?(7.875?21.5?184.5)?10%?35.4KN
24
'由于Fbk小于公路Ⅰ级汽车荷载制动力的最低限值165kN,故取
'Fbk?165KNkN计算。
由于有5根T形梁,每根T形梁设2个支座,共有10个支座,且假设桥墩为刚性墩,各支座抗推刚度相同,因此制动力可平均分配,则一个支座的制动力为:
'Fbk165Fbk???16.5KN1010
因此,计入制动力时,橡胶厚度te的最小值为:
te?0.7??gFbk2Gelalb?0.423?0.738cm316.5?100.7?2?1.0?106?0.25?0.26
式中: Ge?1.0MPa
此外,从保证受压的稳定考虑,矩形板式橡胶支座的橡胶厚度te应满足:
2.0cm?l20la20??te?a??4.0cm101055
对于平面尺寸25cm?26cm的板式橡胶支座,取te?2.8cm 单层加劲钢板厚度应按下式计算:
ts?KPRck(tes,u?tes,l)Aeσs
1.3?646.7?103?(5?5)?0.85mm?2mm?4625?26?10?221?10 =
故取ts?2mm。按板式橡胶支座的构造规定,加劲板的上、下保护层不应小于2.5mm,取3.5mm,中间橡胶层厚度有5mm、8mm、11mm三种,取11mm,故可以布置3层钢板。此时,橡胶厚度te?3.5?2?11?2?28mm,与采用一致。加劲板总厚度?ts?3?2?6mm,故支座高度h?28?6?34mm。
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6.3验算支座偏转情况
支座的平均压缩变形δc,m为:
δc,m?RckteRckte?AeEeAeEb
式中:Eb——橡胶体积模量(取2000MPa) Ee——支座抗压弹性模量 可按下式计算:
S?
l0al0b25?26??5.792tes(l0a?l0b)2?1.1?(25?26)
22E?5.4GS?5.4?1.0?5.79?181MPaee
将上述各值带入δ
δc,mc,m计算式,得
646.7?103?28646.7?103?28???1.678mm0.25?0.26?181?1060.25?0.26?2000?106
在恒载、车道荷载和人群荷载作用下,主梁挠曲在支座顶面引起的倾角,应按结构力学方法计算,则有:
恒载产生的转角
gl322.245?21.53θ1???0.00428rad724B24?0.215?10
车道均布荷载产生的转角
mcqkl3θ2?(略去m的变化)24B
0.66?7.875?21.53??0.0010ra0d724?0.215?10
车道集中荷载产生的转角
mcpkl20.66?184.5?21.52θ3???0.0001r6a4d716B16?0.215?10
人群荷载产生的转角
26
mcP0rl3θ4?(略去m的变化)24B 0.675?3?21.53??0.0003r9a0d7 24?0.215?10
因此,转角θ1?θ2?θ3?θ4?0.00583rad
laθ200??0.00583?0.583mm??c,m?1.678mm22 支座不会落空。 此
外
,
为
了
限
制
竖
向
压
缩
变
形
,
δc,m?1.678mm?0.07te?0.07?28?1.96mm ,验算通过。
6.4验算支座的抗滑稳定性
已知:μ?0.3,RGK?228.2KN,则 μRGK?0.3?228.2?68.46KN 不计汽车制动力时
μRGK?1.4GeAg?lte
4.23?13.7?103KN 28
即 68.46?103?1.4?1?25?26?102?满足要求。 计入汽车制动力时
μRck?1.4GeAg
?l?Fbkte
此处的Rck为结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值(计入冲击系数)引起的支座反力,即 Rck?R0,gk?(R0,qk?R0,pk)?0.5
?228.2?(244.376?27.439)?0.5?364.1KN 汽车荷载引起的制动力标准值,Fbk?16.5KN
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满足要求。
0.3?364.1?109.23KN?1.4?103?0.25?0.26?4.23?16.5?30.2KN28
主要参考文献
[1].房贞政. 桥梁工程(第一版)北京:中国建筑工业出版社,2004 [2].叶见曙. 结构设计原理(第二版)北京:人民交通出版社,2005 [3]. 彭大方. 桥梁工程(上册)北京:人民交通出版社,2007
[4].公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)北京:人民交通出版社,2004 [5].公路工程技术标准(JTG B01-2003) 北京:人民交通出版社 ,2004 [6].公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 . (JTG D62-2004) 北京:人民交通出版社 ,2004
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