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本科毕业论文---预应力混凝土空心板桥设计.doc

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目录 前 言 1 摘 要 2 一、 水文计算 4 1.1桥位计算 4 1.1.1 设计流量 4 1.1.2 设计水位 6 1.1.3桥孔净长 6 1.2桥面标高 8 1.3桥下河床冲刷 8 1.3.1一般冲刷 8 1.3.2局部冲刷(按“65-1”修正式计算) 10 1.3.3墩台基础最大冲刷 11 1.3.4桥墩基底最小埋置深度的确定 12 二、 设计资料 13 2.1设计荷载 13 2.2桥面跨径及桥宽 13 2.3主要材料 13 2.3.1混凝土 13 2.3.2钢筋 13 2.3.3板式橡胶支座 13 2.3.4施工工艺 13 2.3.5计算方法及理论 13 2.3.6设计依据 13 三、 预应力简支空心板桥结构计算 14 3.1构造形式以及尺寸选定 14 3.2空心板毛截面几何特性计算 15 3.2.1中板 15 3.2.2边板 16 3.3作用效应计算 17 3.3.1永久作用效应计算 17 3.3.2可变作用效应计算 19 3.3.3荷载横向分布系数汇总 24 3.3.4活载内力计算 25 3.3.5计算作用效应组合 30 3.3.6主梁内力组合 32 3.4预应力刚筋面积的估算及预应及钢筋布置 32 3.4.1估算预应力钢筋面积 32 3.4.2钢束布置 33 3.5换算截面和净截面几何特性计算 36 3.5.1 换算截面面积 37 3.5.2 换算截面重心位置 37 3.5.3 换算截面惯性矩 38 3.5.4 换算截面弹性抵抗矩 39 3.5.5净截面的几何特性计算 39 3.6承载能力极限状态计算 40 3.6.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 40 3.6.2斜截面抗剪承载力计算 41 3.6.3预应力损失估算 44 3.6.4预应力损失组合 49 3.7正常使用极限状态计算 50 3.7.1正截面抗裂性验算 50 3.7.2斜截面抗裂性验算 52 3.8变形计算 55 3.8.1正常使用阶段的挠度计算 55 3.8.2预应力引起的上拱度计算 56 3.8.3预拱度的设置 56 3.9持久状态应力计算 57 3.9.1 跨中截面混凝土法向压应力验算 57 3.9.2 跨中截面预应力钢绞线拉应力验算 57 3.9.3 斜截面主应力验算 57 3.10 短暂状态应力验算 60 3.10.1 跨中截面 60 3.10.2 截面 61 3.10.3 支点截面 61 3.11 最小配筋率复核 63 3.12铰缝计算 64 3.12.1铰缝剪力计算 65 3.12.2铰缝抗剪强度计算 67 3.13支座计算 67 3.13.1确定支座平面尺寸 67 3.13.2 确定支座的厚度 68 3.13.3 验算支座的偏转情况 69 3.13.4 验算支座的抗滑稳定性 69 四、下部结构计算 70 4.1 盖梁计算 70 4.1.1上部结构永久荷载见表4-1. 70 4.1.2盖梁自重及内力计算(图4-1)见表4-2. 70 4.1.3.可变荷载计算 72 4.1.4上部荷载与活载反力汇总结果(表5-6) 79 4.1.5墩柱反力计算 80 4.1.6 盖梁的配筋设计 84 4.2墩柱设计 86 4.2.1恒载计算 86 4.2.2 截面配筋计算及应力验算 88 4.3桩基设计 92 4.3.1桩长的确定 92 4.3.2桩的内力计算 93 4.3.3墩顶纵向水平位移的验算 96 4.3.4桩基配筋设计 97 4.4埋置式桥台设计 98 4.4.1桥台和基础构造尺寸拟定 98 4.4.2荷载的计算 98 4.3.3支座活载反力计算 102 4.3.4 支座摩阻力 104 4.5 荷载组合汇总 104 4.6 地基承载力验算 106 4.6.1 台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 106 4.6.2基底压力计算 107 4.6.3 地基承载力验算 108 4.7 基底的偏心距验算 108 4.8基础稳定性验算 108 4.8.1 倾覆稳定性验算 108 4.8.2 滑动稳定性验算 109 致谢 110 参考文献 111 前 言 毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析和解决实际问题的能力。它具有很强实践性和综合性,是培养学生独立工作的一种良好途径和方法。在设计过程中,我重温和巩固了以前所学的基础理论和专业技术知识,弥补了自身在这些方面的欠缺,同时更深刻地体会到了作为一名路桥工作者无论是在设计还是在施工过程中,都必须以科学严谨的态度将理论与实践切实联系起来。在设计中,我翻阅了大量的参考资料,努力使所学的知识不断地系统化,不断地融会贯通。 本设计是河北省石家庄市平山治河桥上修建一座板桥,要求完成必要的毕业论文及桥梁总体布置图、主梁一般构造图、桥台构造图等图纸。拟建大桥距平山水文站基线下游约80m。其中河东岸引桥高架跨越沿江南路、建设路后与建宁大道平交,河西岸引桥高架跨越滨江南路后与长江南路平交,另外河西岸设有半互通式立交将大桥与滨江南路相互联接。 本次预应力的空心板桥的设计中,桥梁平面位于直线上,桥梁起点桩号K0+411.29,桥梁终点桩号K0+654.29。桥中线与河槽方向正交,桥梁设计等级为公路-I级。在设计中用到了材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学、桥梁工程等学科的诸多知识。同时还从图书馆借阅了大量教学参考书,力求在设计过程中尽量做到规范、合理、清楚。此次设计使我所学的基础理论和专业技术知识更加系统、巩固、延伸和拓展,在设计计算的过程中,对力学计算和分析有了更进一步的掌握,对Auto CAD、Office等软件有了更熟练的掌握,从而使我的在土木工程方面的综合水平有了较大的提高,对我以后从事桥梁方面的工作具有很好的指导意义。 论文共分四章进行阐述,并配有多幅插图,力求更具说服力。限于本人水平和资料不足,设计中肯定存在诸多不足,敬请老师和同学多多批评指正! 在设计过程中,得到了杨俊老师及路桥教研室其他老师的悉心指导,谨此表示感谢!                                      摘 要 本次设计的题目是平山治河预应力空心板桥的设计。 本设计采用预应力混凝土空心板桥,跨径布置为(12×20)m,主梁为变截面空心板。跨中板高为0.85m,支点梁高为0.85m。桥墩为梁柱式桥墩,桥台采用埋置式桥台。 本文主要阐述了该桥的设计和计算过程。首先进行水文计算,对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度、应力及变形验算,最后进行下部结构验算。 具体包括以下几个部分: 1. 水文计算; 2. 桥型布置,结构各部分尺寸拟定; 3. 选取计算结构简图; 4. 恒载内力计算; 5. 活载内力计算; 6. 荷载组合; 7. 配筋计算; 8. 预应力损失计算; 9. 截面强度验算; 10. 截面应力及变形验算; 11. 下部结构验算。 关 键 词:预应力混凝土 空心板桥 桩柱式桥墩 埋置式桥台 ABSTRACT This design is entitled Ping Shanzhi river prestressed concreted slab bridge design. The design uses a prestressed concrete slab bridge, span arrangement (12 × 20) m, the main beam of variable cross-section hollow.The height of the slab on the support is 0.85m,and the height of the middle is 0.85m too.The pier is post-beam pier. The abutment is embedded abutment. This essay focuses on the design and calculation process of the bridge.Firstly, hydrological calculations, the overall structure of the main bridge design.Secondly perform the calculation of the internal force and reinforcing bar on the superstructure.Thirdly,check the intensity,stress and deflection.Finally,check the substructure.. The main points of the design are as the follows. 1. Hydrological calculations; 2.The arrangement of the bridge types; 3.The units partition of the structute; 4.The calculation of the internal force of dead load; 5.The calculation of the internal force of movable load; 6.The combination of every kind of load; 7.The arrangement of prestressed reinforcing bar; 8.The calculation of the prestressed loss; 9.The check of the section intensity; 10.The check of the section stress and deflection; 11.The check the substructure. Keywords: Prestressed conctete Hollow Slab Post-beam pier Embedded abutment. 一、 水文计算 1.1桥位计算 1.1.1 设计流量 平山水文站水文基线位于拟建桥梁上游80m处,该站可提供1962年至1990年的逐年最大流量与相应水位的连续观测资料。过水面积A和水面宽度B可根据河流横断面图列表计算。 图1-1 河流横断面图 连续观测资料年限,n=1990-1962+1=29(年),现将系列资料按递降排列。 表1-1 系列资料按递降排列表 序号 备注 序号 备注 1 8900 6.457 41.69 —— 16 348 0.252 0.06 —— 2 8750 6.348 40.3 —— 17 346 0.251 0.06 —— 3 8250 5.986 35.83 —— 18 325 0.236 0.056 —— 4 2090 1.516 2.3 —— 19 286 0.208 0.043 —— 5 1140 0.827 0.68 —— 20 284 0.206 0.042 —— 6 1100 0.798 0.64 —— 21 263 0.191 0.036 —— 7 986 0.715 0.51 —— 22 255 0.185 0.034 —— 8 930 0.675 0.46 —— 23 248 0.18 0.032 —— 9 831 0.603 0.36 —— 24 223 0.162 0.026 —— 10 762 0.553 0.31 —— 25 210 0.152 0.023 —— 11 695 0.504 0.25 —— 26 210 0.152 0.023 —— 12 627 0.455 0.21 —— 27 194 0.141 0.02 —— 13 567 0.411 0.17 —— 28 151 0.11 0.012 —— 14 546 0.396 0.16 —— 29 40 0.029 0.001 —— 15 414 0.3 0.09 —— ∑ 39971 —— 124.428 —— 均值: 变差系数: 由地区水文关系,偏差系数 ,。 设计频率P=1%,查表 则设计流量 1.1.2 设计水位 利用连续观测资料绘制水文站Q=f(H)关系曲线,如图,根据可查出相应的 图1-2 水文站关系曲线 桥位河段比降 i=0.0038 桥位中线断面设计水位: 1.1.3桥孔净长 有关参数详见下表。 表1.2 水文计算表 桩号 距离D/m 水位/m 地面高程/m 水深h/m 始 +414.37 0 129.5 129.5 0 0 0 0 +422 7.63 129.5 124.0 5.5 5.5 9.71 20.98 +442 20 129.5 124.1 5.4 0.1 20.00 109.00 +457 15 129.5 123.4 6.1 0.7 15.02 86.25 +476 19 129.5 123.5 6.0 0.1 19.00 105.45 +500 24 129.5 122.7 6.8 0.8 24.01 153.60 +520 20 129.5 122.0 7.5 0.7 20.01 143.00 +542 22 129.5 122.3 7.2 0.3 22.00 161.70 +559 17 129.5 122.8 6.7 0.5 17.01 118.15 +569 10 129.5 123.1 6.4 0.3 10.00 65.50 +582 13 129.5 123.4 6.1 0.3 13.00 81.25 +592 10 129.5 123.0 6.5 0.4 10.01 63.00 +604 12 129.5 124.5 5.0 1.5 12.09 69.00 +615 11 129.5 124.8 4.7 0.3 11.00 53.35 +632 17 129.5 124.0 5.5 0.8 17.02 86.70 +634 2 129.5 124.5 5.7 0.5 2.06 10.50 +651 17 129.5 124.0 5.5 0.5 17.01 89.75 +654.02 终 3.02 129.5 129.5 0 5.5 6.28 8.305 239.65 129.5 —— —— —— 245.24 1425.485 水力半径 平均水深 糙率系数选取,则 断面流量 与设计流量非常接近,其误差为: 可见误差很小。桥孔净长: 故桥梁布孔方案按240m左右为宜。布孔方案为: 1.2桥面标高 从桥轴中线位置计算。 该桥桥面净空:净7.0+2×0.75m。根据现场调查壅水值0.4m,浪高取0.6m,共为1.0m,主梁高1.5m,桥面铺装为10cm厚防水混凝土(C30)上铺5cm厚沥青混凝土,桥面设双向横坡。 则桥轴中线处桥面设计标高为: 1.3桥下河床冲刷 1.3.1一般冲刷 (1)用“64-2”计算,取墩柱直径1.0m。故 造床河流水位取与相应水位,由Q=f(H)曲线查的相应水位为124.6m。 表1.3 过水面积计算表 桩号 距离D/m 水位/m 地面高程 水深h/m K+420.93 0 124.6 124.6 0 0 +422 1.07 —— 124.0 0.6 0.321 +442 20 —— 124.1 0.5 11.00 +457 15 —— 123.4 1.2 12.73 +476 19 —— 123.5 1.1 21.85 +500 24 —— 122.7 1.9 36.00 +520 20 122.0 2.6 45.00 +542 22 —— 122.3 2.3 53.90 +559 17 —— 122.8 1.8 34.85 +569 10 —— 123.1 1.5 16.50 +582 13 —— 123.4 1.2 17.55 +592 10 —— 123.0 1.6 4.00 +604 12 —— 124.5 0.1 10.20 +607.67 3.67 —— 124.6 0 0.18 186.74 —— —— —— 274.11 平均水深: (2)用“64-1”式计算 桥台台前锥坡阻水平均宽,两台共暂取4m,则实际桥孔净长: 利用河床土质筛分资料计算其平均粒径: 含沙量取E=0.86,则桥位中线断面设计水位为: 采用“64-2”式计算的结果,取=11.99m。 1.3.2局部冲刷(按“65-1”修正式计算) 墩前冲刷后流速 泥沙启动流速 起冲流速 按动床冲刷情况计算桥位中线断面设计水位(按65-2式) 1.3.3墩台基础最大冲刷 桥墩处的最低冲刷线高程 桥墩处最大冲刷深度 桥台处不计局部冲刷,最大冲刷深参考其他设计资料取用3.69m。 1.3.4桥墩基底最小埋置深度的确定 查表可得,桥墩基底最小埋置深度为基底埋深安全值加上总冲刷深度之和,即: 12 二、 设计资料 2.1设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载(公路-Ⅰ级),人群荷载为3.0。 2.2桥面跨径及桥宽 标准跨径: 计算跨径: 桥面净空:净—7.0+2×0.75米 主梁全长:19.96m 2.3主要材料 2.3.1混凝土 采用C50混凝土浇筑预制主梁,栏杆和人行道板采用C30混凝土,C30防水混凝土和沥青混凝土磨耗层;绞缝采用C40混凝土浇筑,封锚混凝土也使用C40,桥面连续采用C30混凝土。 2.3.2钢筋 主要采用HRB335钢筋。预应力筋为1×7股钢绞线,直径15.2mm,截面面积1390,抗拉标准强度,弹性模量。采用后张法施工工艺,预应力钢绞线沿板跨长直线布置。 2.3.3板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶,耐寒型,尺寸根据计算确定。 2.3.4施工工艺 后张法施工。 2.3.5计算方法及理论 极限状态设计 2.3.6设计依据 《通用规范》《公预规》 三、 预应力简支空心板桥结构计算 3.1构造形式以及尺寸选定 桥面净空:净—7+2×0.75m。全桥宽采用8块C50预置预应力混凝土空心板(2块边板,6块中板)每块中板宽1m,板厚85cm。采用后张法施工工艺,预应力钢筋采用1×7股钢绞线,直径15.2mm,截面面积139,抗拉强度标准值,抗拉设计值,弹性模量。 C50混凝土空心板的抗拉强度标准值,抗拉强度设计值,抗拉强度标准值,抗拉强度设计值。全桥空心板横断面布置如图3-1所示,每块空心板截面及构造尺寸图。 图3-1 桥梁横断面图(单位:cm) 图3-2 空心板截面构造尺寸图(单位:cm) 3.2空心板毛截面几何特性计算 本设计预制空心板的毛截面几何特性采用分块面积累加法计算,如图3-3所示, 图3-3 预制中板、边板断面分块示意图(单位:cm) 先按长和宽分别为板轮廓的长和宽的矩形计算,然后与图中所示的挖空面积叠加,叠加时挖空部分按负面积计算,最后再用迈达斯civil进行校核。 预制中板挖空部分以后得到的截面,其几何特性用下列公式计算。 毛截面面积 对截面上缘面积矩 毛截面重心至截面上缘距离 毛截面对自身重心轴的惯性矩 3.2.1中板 3.2.1.1毛截面面积 3.2.1.2毛截面重心至截面上缘距离 3.2.1.3毛截面对重心轴的惯性矩 表3.1 预制中板的毛截面几何特性 分块号 各分块面积 重心距上缘 面积矩 对重心惯性矩 重心到截面重心 1 -25 1.67 -41.75 -34.7 43.01 -46246.5 -46281.2 2 -700 35.00 -24500 -285833.3 9.68 -65591.7 -351425 3 -325 46.67 -16334.5 -76284.7 -1.99 -1287.0 -77571.7 4 -50 71.67 -3583.5 -69.4 -26.99 -36423.0 -36353.6 5 -2826 40.00 -113040 -636172.5 4.68 -61896.2 -698068.7 6 8755 42.50 372087.5 5271239.9 2.18 41607.3 5312846.3 全截面合计 4827 44.68 214587.8 4272844.9 -169837.1 4103007.8 3.2.2边板 3.2.2.1毛截面面积 3.2.2.2毛截面重心至截面上缘距离 3.2.2.3毛截面对重心轴的惯性矩 表3-2 预制边板的毛截面几何特性 分块号 各分块面积 重心距上缘 面积矩 对重心惯性矩 重心到截面重心 1 -12.5 1.67 -20.87 -17.4 40.35 -20351.5 -20372.4 2 -350 35.00 -12250 -142916.7 7.02 -17248.2 -160164.8 3 -162.5 46.67 -7583.88 -38142.4 -4.65 -3513.7 -41656.1 4 -25 71.67 -1791.75 -34.7 -29.65 -21978.1 -22012.8 5 -2826 40.00 -113040 -636172.5 2.02 -115312.2 -751484.7 6 250 5 1250 2083.3 37.02 342620.1 344703.4 7 62.5 11.67 729.375 86.8 30.35 57570.2 57657 8 8457.5 42.5 359443.75 5092119.8 -0.48 1948.6 5094068.4 全截面合计 5394 42.02 226736.625 4277006.2 —— 223735.2 4600738 3.3作用效应计算 3.3.1永久作用效应计算 3.3.1.1空心板自重(一期恒载) 中板: 边板: 3.3.1.2板间接头(二期恒载) 中板: 边板: 3.3.1.3桥面系自重(三期恒载) (1) 单侧人行道 8cm方砖: 5cm沙垫层: 路缘石: 17cm二灰土: 10cm现浇混凝土: 人行道总重: 取 (2) 行车道部分: 桥面铺装采用等厚度10cm厚C40防水混凝土,和5cm厚沥青混凝土,则全桥宽铺每延米总重为: 则中板: (3) 单侧栏杆:参照其他桥梁,取单侧则 边板: 3.3.1.4恒载内力计算 (1) 主梁恒载总和 表3-3 主梁恒载综合表 板 荷载 第一期荷载 第二期荷载 第三期荷载 总计g 中板 12.07 2.845 4.14 19.055 边板 13.49 1.42 8 22.91 (2) 计算公式: 设x为计算截面离左支座的距离,并令,则: 主梁弯矩和剪力的计算公式分别为: 简支梁恒载内力计算结果见下表。 表3-4 恒载内力汇总表 项目内力 L/2 L/4 L/8 L/4 L/8 支点 47.53 35.65 20.80 — — — — — — 4.88 7.31 9.75 一期恒载 中板 574 430 251 59 88 118 边板 641 481 281 66 99 132 二期恒载 中板 135 102 59 14 21 28 边板 68 51 30 7 10 14 三期恒载 中板 197 148 86 20 30 40 边板 380 285 166 39 58 78 中板 906 680 396 93 139 186 边板 1089 817 477 112 167 224 3.3.2可变作用效应计算 汽车荷载采用公路-I级荷载,它由车道荷载级车辆荷载组成。《通用规范》规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。 3.3.2.1荷载横向分布系数计算 (1) 支座处的荷载横向分布系数计算 按杠杆原理法计算。首先,绘制横向影响线图,在横向线上按最不利荷载布置,如图4-6所示 图3-4 利用刚刚原理法计算荷载横向分布系数 ①1号板: ②2号板: ③3号板: ④4号板: 3.3.2.2跨中的荷载横向分布系数计算 预制板间采用企口缝连接,所以跨中的荷载横向分布系数按铰接板法计算。 空心板的刚度参数 式中:为空心板截面的抗扭刚度, 可简化成下图所示的单箱截面,按单箱近似计算。 图3-5 简化单箱截面图 其中 b=103-21.5=81.5cm =10cm =15cm =21.5cm h= 代入刚度参数计算公式得刚度参数 3.3.2.3计算跨中荷载横向分布系数 从《桥梁设计手册》(上册)中的铰接板荷载很想分布影响线用表(附表)中查表,在内插求得对应的影响线竖标值,计算结果列于下表。 表3-5 铰接板荷载横向分布影响线用表 板号 单位荷载作用位置(i号板中心) 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0.00 125 125 125 125 125 125 125 125 1000 0.01 191 168 142 122 107 096 089 085 0.0086 182 162 140 122 110 100 094 090 2 0.00 125 125 125 125 125 125 125 125 1002 0.01 168 165 148 127 111 100 092 089 0.0086 162 160 145 127 113 104 097 094 3 0.00 125 125 125 125 125 125 125 125 1002 0.01 142 148 150 137 120 108 100 096 0.0086 140 145 147 135 121 110 104 100 4 0.00 125 125 125 125 125 125 125 125 1017 0.01 122 127 137 143 134 120 111 107 0.0086 122 127 135 140 133 121 129 110 图3-6 按铰接板法计算荷载横向分布系数 3.3.2.4计算各块板的荷载横向分布系数 在影响线上横向按最不利位置布置荷载后,就可以通过相应影响线坐标值求得各板的荷载横向分布系数。 首先,绘制影响线于上图中。根据“通规”要求,计算汽车荷载时,多车道折减系数分别为:三车道时;四车道时。需要说明的是由于多车道折减系数的缘故,不见得横向布置的车队越多,荷载横向分布系数就越大。 ①1号板: 汽车荷载: 按两列布置: 人群荷载: ②2号板: 汽车荷载: 按两列布置: 人群荷载: ③3号板: 汽车荷载: 按两列布置: 人群荷载: ④4号板: 汽车荷载: 按两列布置: 人群荷载: 3.3.3荷载横向分布系数汇总 表3-6 横向分布系数汇总表 荷载类别 1 2 3 4 汽车 0.271 0.207 0.257 0.5 0.2605 0.5 0.262 0.5 人群 0.278 1.33 0.256 0 0.237 0 0.223 0 根据上述结果可以绘出荷载横向系数沿桥跨变化的情况。对于无中间横隔梁或者仅有一根横隔梁的情况,跨中部分须用不变的,从离支点l/4处起至支点的区段内呈直线过度到。 图3-7 荷载横向分布系数沿桥跨变化图 3.3.4活载内力计算 采用直接加载求汽车荷载内力及人群荷载内力,计算公式为: , 3.3.4.1公路-I级荷载计算 均布荷载: 集中荷载: 计算弯矩效应时 计算剪力效应时 3.3.4.2计算冲击系数 空心板梁:C50混凝土E取,,,。 因为,所以 则 (1+)=1.25 3.3.4.3以一号板为例,来求解活载内力 当计算简支梁个截面的最大弯矩和跨中最大剪力时,可以近似的取用不变的跨中横向分布系数;对于支点截面的剪力或靠近支点截面的剪力,尚需计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产生的影响。 ① 中截面 图3-8 跨中截面内力计算图示 1) 弯矩: 跨中截面弯矩影响线面积: 2) 剪力: 跨中截面剪力影响线面积: ② L/4截面 图3-9 L/4截面内力计算图示 1) 弯矩: L/4截面弯矩影响线面积: 2) 剪力: L/4截面剪力影响线面积: ③ L/8截面 图3-10 L/8截面内力计算图示 1) 弯矩: L/8截面弯矩影响线面积: 2)剪力: L/8截面剪力影响线面积: ④ 点截面 图3-11 支点剪力计算图示(尺寸单位:m) 支点截面剪力影响线面积: m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为 3.3.5计算作用效应组合 在计算作用效应组合的时候,桥涵结构的设计安全的等级为二级,则=1.0。 按《桥规》公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合,并用于不同的计算项目。按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为: 式中:——结构重要性系数,本桥属小桥; ——效应组合设计值; ——永久作用效应标准值; ——汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值; ——人群荷载效应的标准值。 按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种效应组合:、 作用短期效应组合表达式: 式中:——作用短期效应组合设计值; ——永久作用效应标准值; ——不计冲击的汽车荷载效应标准值; ——人群荷载效应的标准值。 作用长期效应组合表达式: 式中:各符号意义见上面说明。 《桥规》还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,应采用标准值效应组合,即此时效应组合表达式为: 式中:S——标准值效应组合设计值; ——永久作用效应、汽车荷载效应(计入汽车冲击力)、人群荷载效应的标准值。计算结果列于下表 表3-7 一号板内力组合 序号 荷载类型 弯矩M 剪力Q L/8 L/4 L/2 梁端 L/8 L/4 1 恒载 477.00 817.00 1089.00 224.00 167.00 112.00 2 汽车荷载 24594 421.58 561.99 108.98 107.42 92.07 3 人群荷载 13.01 22.30 29.71 7.50 4.00 3.43 4 1.2恒载 572.40 980.40 1306.80 268.80 200.40 134.40 5 汽车荷载 344.31 590.21 786.79 152.57 150.39 128.90 6 人群荷载 14.57 24.976 33.2752 8.40 7.84 3.84 7 承载能力极限基本组合(4+5+6) 931.283 1595.59 2126.87 429.77 358.63 267.14 8 137.73 236.08 314.72 61.03 60.16 51.56 9 78.70 134.91 179.84 34.87 34.38 29.46 10 5.20 8.92 8 3.00 1.60 1.372 11 正常极限设计值短期组合(1+8+3) 627.74 679.96 1433.43 292.53 231.16 166.99 12 正常极限设计值长期组合(1+9+10) 560.90 83 1280.72 261.87 202.98 142.83 控制设计的计算内力 931.28 1595.59 2126.87 429.77 358.63 267.1
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