东江小桥10m空心板计算书
-
蒙山县湄江沿岸棚户区改造（永安街道路及排水市政）工程
<
/p>
永安路
K0+137.432
东江小桥<
/p>
1-10m
普通钢筋混凝土简支空心板
上部构造计算书
计算：
陈
捷
复核：
梁志忠
审核：
邓明辉
工程设计证书：市政工程甲级A145015788
2018
年
7
月
一、桥梁概况
桥位于蒙山县永安路
K0+137.432
处，永安路与东江路交叉路口
,
跨越一条小河，两岸地势平
坦。
勘察期间为枯水季节，水深一般为
0.3-0.5m
，最深
0.8m
，河水流速
< br>1.8 m/s,
水量不大，根据询问调查
多年洪水最高
水位约为标高
146.9m
。
新建
1
×
10m
现浇钢
筋混凝土简支空心板梁桥，
桥梁全长
15m
，
桥宽
17.768m
，行车道宽
13.268m
。桥梁平面在直线上，纵断面位于直线上。
上部结构：采用
1
×
10m
装配式普通钢筋混凝土简支空心板，参考
2008
年交通部桥梁上部结构
通用图（
10m
跨径
1
米宽装配
式钢筋混凝土简支空心板）
，将原板梁体混凝土由
C30
替换为
C50
，铰
缝
混凝土由
C40
替换为
C50
，钢筋
HRB335
替换为
HRB400
，钢筋
R235
替换
为
HPB300
，纵向主筋
及抗剪筋直
径由
Ф
20
替换为
Ф
28
，腰筋直径由
Ф
10
替换为
Ф
14
，铰缝钢筋直径由
Ф
10
替换为
Ф
14
，
< br>桥面铺装连接筋直径由
Ф
10
或
Ф
12
替换为
Ф
14
。
交
角为
90
°，空心板梁高
0.50m<
/p>
，空心板顶板宽
1.0m
，底板板宽
1m
，空心板悬臂长
0.375m
，
每板有
2
个直径
0.26m
的圆孔，每板预制后吊装就位，板间铰缝连接。
本桥上部结构体系为简支体系，按普通钢筋混凝土构件设计，计算采用
桥梁博士
V3.6
结构计算
软件协助计
算。
二、设计依据
1.
《城市桥梁设计规范》
（
CJJ
11-2011
）
2.
《公路工程技术标准》
(JTG B01-2014)
3.
《公路桥涵设计通用规范》
（
JTG
D60-2015
）
4.
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
（
JTG
D62-2004
）
5.
《公路桥梁抗震设计细则》
（
JTG/T B02-01--
2008
）
6.
< br>《混凝土结构设计规范》
(2015
年版
)
（
GB
50010-2010
）
7.
《公路桥涵施工技术规范》
（
JTG/T
F50-2011
）
第
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页
三、设计基本资料
（一）跨度和桥面宽度
标准跨径：<
/p>
10m
（墩中心距）
计算跨径：
9.6m
桥面宽度：
0.5m
（左防撞墙）
+
< br>净
6.634
×
2m
（行车道）
+3.5 m
（右人行道）
+0.5m
（右栏杆）
=17.768m
（二）技术标准
设计荷载：城
-A
级，栏杆自重线密度按照单侧
8kN/<
/p>
m
计算，人群荷载取
5KPa
。结构重要性系
数按安全等级一级，取
1.1
，按照Ⅰ类环境验算裂缝宽度。
（三）设计参数
1.
混凝土：现浇板梁、封头混凝土采用
C50
。
2.
结构偏载系数取
1.15
，四车道横向布载系数取
0.67
。
3
< br>结构自重：混凝土容重
γ
=26kN/m
3
。
4.
二期恒载：包括桥面铺装、人行道及栏杆、防撞栏等。
5.
桥面铺装：
< br>C40
防水混凝土铺装厚
10cm+
沥青混凝土厚
10cm
。
6.
混凝土徐变及收缩的影响：混凝土收缩徐变系数参照《
公路钢筋混凝
土及预应力混凝土桥涵设计规范
JTG
D62-2004
》附录
F
取用。
7.
温度影响（
T
）
：体系升温：
25
℃，体系降温：
20
< br>℃
8.
温度梯度（
T
）
：按《公路桥涵设计通用规范》
（
JTG
D60-2015
）取用。
体系升温
：
20
℃
，体系降温：
25
℃
9.
钢筋：采用
HPB300
级和
HRB400
级钢筋；带肋钢筋的技术标准应符合《钢筋混凝土用热轧
带肋钢筋》
（
GB 1499.2-2007
）的规定，光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》
（
GB
1499.1-2008
）的规定。
（四）荷载组合
本计算书按照《城市桥梁设计规范》
（
CJJ
11-2011
）进行荷载组合：
1.
承载能力极限状态
组合设计值
S
ud
=1.2
×永久作用
+1.4
×汽车荷载及人群荷载
+0.8
×其他可变作用
2.
正常使用极限状态
作用短期效应组合：永久作用
+0.7
×汽车荷载及
人群荷载
+0.8
×其他可变作用（含温度梯度）
作用长期效应组合：永久作用
+0.4
×汽车荷载及人群荷载
+0.8
×其他可变作用（
含温度梯度）
（五）构造形式、截面尺寸
本桥为<
/p>
C50
钢筋混凝土简支板，由
15
块宽度为
0.99m
的空心板及
2
块宽度为
1.375m
的
空心板
连接而成。
桥上横坡为双向<
/p>
1.5%
，坡度由下部构造控制。空心板截面参数：单块板高为<
/p>
0.5m
，宽
0.99m
，
板间留有
1cm
的缝隙用于
灌注砂浆
C50
混凝土空心板轴心抗压强度标准值
f
ck
32
.
4
Mpa
，
抗压强度
设计值
f
cd
23
.
1
Mpa
，抗拉强度标准值
f
< br>tk
2
.
64
Mpa
，抗拉强度设计值
f<
/p>
td
1
.
89
Mpa
，
C5
0
混凝土
的弹性模量为
E
C
3
.
< br>45
10
4
< br>Mpa
图
1
桥梁横断面构造及尺寸图式（单位：
mm
）
（六）空心板截面几何特性
截面模型：
截面几何特征计算：
基准材料
:
中交新混凝土
:C50
混凝土
基准弹性模量
:
3.45e+04 MPa
换算面积
:
0.446 m**2
换算惯矩
:
1.17e-02 m**4
第
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中性轴高度
:
0.229 m
沿截面高度方向
5
点换算静矩
(
自上而下
):
主截面
:
点号
:
高度
(m):
静矩
(m**3):
1
0.5
0.0
2
0.375
2.64e-02
3
0.25
3.29e-02
4
0.125
2.87e-02
5
0.0
0.0
空心板截面的抗扭刚度可简
化为箱型截面近似计算得到抗扭刚度为：
4
< br>(
99
18
< br>)
2
(
50
11
)
2
4
b
2
h
2
=
2
.
12
10
6
cm
4
I
T
(
50
11
)
(
99
18
)
2
h
2
b
2
2
8
< br>18
t
1
t
2
结构重力结果
单元号
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
节点号
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
轴力
0
0
-1.44E-12
-1.44E-12
-1.426E-12
-1.426E-12
-1.426E-12
-1.426E-12
-1.442E-12
-1.442E-12
-1.467E-12
-1.467E-12
-1.428E-12
-1.428E-12
-1.471E-12
-1.471E-12
-1.428E-12
-1.428E-12
-1.428E-12
-1.428E-12
-1.4E-12
-1.4E-12
-1.297E-12
-1.297E-12
-1.124E-12
-1.124E-12
-1.699E-12
-1.699E-12
-1.299E-12
-1.299E-12
1.023E-13
1.023E-13
剪力
1.791E-11
2.971
79.22
-78.06
78.06
-73.94
73.94
-65.68
65.68
-49.18
49.18
-32.68
32.68
-16.17
16.17
0.3301
-0.3301
16.83
-16.83
33.34
-33.34
49.84
-49.84
66.34
-66.34
73.94
-73.94
78.06
-78.06
79.22
2.971
2.166E-11
弯矩
3.747E-12
-0.2674
-0.2674
5.237
5.237
24.24
24.24
59.14
59.14
116.6
116.6
157.5
157.5
181.9
181.9
189.8
189.8
181.3
181.3
156.2
156.2
114.6
114.6
56.5
56.5
24.24
24.24
5.237
5.237
-0.2674
-0.2674
3.212E-13
位置
支点
l/4L
跨中
跨中
l/4L
支点
四、主梁内力计算
1
永久作用效应计算
a.
空心板自重（一期结构自重）
G
< br>1
：
G
1
4460
10
26
kN/m
3
4
=11.596kN/m
b.
桥面系自重（二
期结构自重）
G
2
:
桥面栏杆自重线密度按照单侧
8kN/m
计算。
桥面铺装上层采用
10cm
厚防水混凝土
+10 cm
厚沥青混凝土，则全桥宽铺
装层每延米重力为：
0
.
20
24
10
=4.8kN/m
人行道自重线密度按照单侧
16kN/m
计算。
为了计算方便，
桥面系的重力可平均分配到各空心板上，则每块空心板分配到的每延米桥面系
重力为：<
/p>
G
2
2
8
16
17
4
.
8
=6.682kN
/m
17
C.
铰接缝自重计算（二期
结构自重）
G
3
:
< br>G
3
452
< br>
10
4
25
=1.13KN/m
第
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页
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页
2
可变作用效应计算
1
）荷载横向分布系数计算
根据《城市桥梁设计规范》
（
CJJ 11-2011
）
，城
-A
级车道荷载的均布荷载标准值
q
k
=10.5kN/m
，
人行道
分隔带
车行道
中央分隔带
车行道
分隔带
人行道
0.000
0.500
6.634
0.000
0.000
6.634
0.000
4.000
左车道数
= 2,
右车道数
= 2,
自动计入车道折减
计算弯矩时，
P
，计算剪力时，
P
k
279
.
2
1
< br>.
2
=335.04kN
K<
/p>
2
（
9
.
6
130
）
=279.2 kN
A.
汽车荷载横向分布系数的计算：
计算方法
:
刚接板梁法
-----------
-------------------------------------------------
结构描述
:
主梁跨径
: 9.600 m
材料剪
切模量
/
弯曲模量
= 0.430
梁号
梁宽
弯惯矩
扭惯矩
左板宽
左惯矩
右板宽
右惯矩
连接
1
1.000
0.012
0.021
0.375
0.033
0.000
0.000
铰接
2
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
3
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
4
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
5
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
6
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
7
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
8
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
9
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
10
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
11
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
12
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
13
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
14
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
15
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
16
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.000
0.000
铰接
17
1.000
0.012
0.021
0.000
0.000
0.375
0.033
铰接
--------------
----------------------------------------------
四车道桥面描述
:
汽车等级
:
公路
2015
汽车
人群集度
: 5 KPa
-----
--------------------------------------------------
-----
横向分布系数计算结果
:
梁号
汽车
挂车
人群
1
0.261
0.143
0.006
2
0.263
0.155
0.007
3
0.261
0.160
0.009
4
0.259
0.151
0.012
5
0.234
0.143
0.017
6
0.215
0.139
0.025
7
0.229
0.137
0.036
8
0.227
0.137
0.052
9
0.212
0.136
0.076
10
0.209
0.136
0.110
11
0.229
0.137
0.160
12
0.221
0.138
0.233
13
0.206
0.126
0.339
14
0.177
0.100
0.491
15
0.137
0.074
0.661
16
0.108
0.058
0.804
17
0.095
0.051
0.940
---------------------------
---------------------------------
由上计算结
果可以看出，
当按照
4
车道计算时，<
/p>
2
号板汽车荷载横向分布系数最大。
为设
计和施
工方便，各空心板设计成统一规格，按最不利组合进行设计，即选用
2
号板横向分布系数，
m
汽
0
.
263
，
m
人
0
.
007
-----------------
-------------------------------------------
第
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共
9
页