横隔梁间距4.85 m。铺装层平均厚度0.08 m,容重24kN/m,桥面板厚150mm~200 mm(板的平均厚度160mm),容重25kN/m。(冲击系数??0.3)
33要求:确定板内弯矩
平均80
图1
答案:(1)板类型判别 行车道平面尺寸:顺桥向
La?4850mm,横桥向Lb?2200mm,见图1。 La/Lb?4850/2200?2
根据《规范》JTG D62——2004第4.1.1条的规定行车道板为单向板,可取单位宽度来计算。 (2)计算跨度根据《规范》JTG D62——2004第4.1.2条的规定
t? 板的平均厚度:计算弯矩时
0.15?1.0?0.5?0.4?0.05?0.16m1.0
l?L0?t?(2200?200?160)?2160mm(此处t?160mm为板厚,bb?200mm为梁
肋宽),不大于主梁肋中距2.2 m,故计算跨度l?2.16m。
简力计算时
l?L0?2200?200?2000mm
g
(3)每延米板上恒载集度铺装层自重
g1 0.0?81.?0 2g2 0.1?61.?0 2混凝土桥面板自重 恒载集度
g g??gi?5.92kN/m
(4)简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力
(5)车辆荷载的轮压区域尺寸
Mog?121gl??5.92?2.162?3.45kN?m88
①选取荷载:根据轴距、轴重以及板纵向跨度,可取用两后轴或 两中轴加前轴,考虑应以重轴(后轴)为主。
②轮载分布:轮压区域尺寸,根据《规范》JTG D62——2004表4.3.1-2条的规定,汽车后轮的着地长度
a2?0.20m,宽度b2?0.60m。此时桥面板上的轮压区域为:
a1?a2?2h?0.2?2?0.08?0.36m b1?b2?2h?0.6?2?0.08?0.76m
此处h为铺装层厚,h?0.08m (6)桥面板荷载的有效分布宽度a
因车辆横向轮距为1.8m,而桥主梁间距为2.2m,考虑荷载不利布置,因此每一跨板内沿横桥向仅只作用有一个车轮(布置在横桥向跨中)。
1)车轮在板跨中部时
A、单个车轮居于板跨中时,应用《规范》JTG D62——2004,式(4.3.1-2)
a?a2?2h?l?0.3?632l2.1?6/3m1.?08?3m1.44,应取1.44m。
车辆荷载的轴距如图2所示,分析表明,两中轴、两后轴各自的有效分布宽度发生重叠,应取两后轴车轮居于板跨中进行计算。
B、2个车轮居于板跨中时,应用《规范》JTG D62——2004,式(4.3.1-2)
a?a2?2h?d?l2l?0.36?1.4?2.16/3?2.48m??d?2.84m33,应取2.84m。
车辆荷载的轴距如图2所示,分析表明,两中轴、两后轴各自的有效分布宽度发生重叠,应取两后轴
车轮居于板跨中进行计算。
图2
2)车轮在板跨边端时,单个车轮时,应用《规范》JTG D62——2004,式(3.1.4-4)
a??a2?2h?t?0.36?0.16?0.52m,应取0.52m。
因a??0.52m?d?1.4m,即有效分布宽度小于两后轴轮距,所以两后轴各自的有效分布宽度不发生重叠。有效分布宽度见图3。
图3
(7)车辆荷载在桥面板中产生的内力
车轮荷载集度:车轮荷载居于跨中,分布范围
BB?l?2xB?2.16?2?0.46?1.24m?b1?0.76m,所以计算跨中弯矩时,车轮荷载集度为常数,
采用跨中有效分布宽度a计算。
根据《通用规范》第4.3.2条第6款汽车荷载的局部加载的冲击系数采用1.3。所以车轮考虑冲击影响的增大系数1???1.3。
Mop?(1??)bP140?20.76(l?1)?1.3?(2.16?)?28.52kN?m8a28?2.842
(8)最终内力
t0.161??h1.5?0.164,故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得 由b 板面板跨中弯矩 板面板支座弯矩
M中?0.5Mo
M支??0.7Mo根据《通用规范》4.1.6条得
M中?0.5(1.2?3.45?1.4?28.52)?22.04kN/m
M支??0.7(1.2?3.45?1.4?28.52)??30.85kN/m由于板内可不核算剪力,故Q的计算从略。
2. 如图所示5片T形梁桥面板为连续多跨单向板。桥面铺装层由沥青表面处治(厚2cm,其重度为23KN/m3,)和25号混凝土垫层(厚9cm垫层,其重度为24 KN/m3)。T形梁桥桥面板重度为25
KN/m3,主梁宽18cm,高130cm。结构重要性系数
?0=1。求按承载能力极限状态设计时,确定板内
跨中弯矩的效应组合为多少?
(其中梁桥冲击系数1+μ=1.3,a2×b2=0.2×0.6m2)
计算跨度: 计算弯矩时:
l?L0?t?1.8?0.18?0.11?1.73
每米板宽上的悬臂根部弯矩为:
MGK?121gl0??5.37?1.73288
3) 公路-I级车辆荷载产生的内力
公路-I级车辆荷载后轮作用于铰接缝中心处,后轴轴重为P=140KN a2×b2=0.2×0.6m2
a1=a2+2h=0.2+2×0.11=0.42m b1=b2+2h=0.6+2×0.11=0.82m 荷载对于跨中的有效分布宽度:
a=a1+l/3=0.42+1.73/3=1m<2l/3=1.14
应取1.14,小于轮轴距1.4故只有一个车轮加载活载冲击系数1+μ=1.3 作用于每米宽板条上的弯矩为:
MQP?b???1????l?8a?4) 内力组合
140?0.82????1.3??1.73???30.43kN?m4?8?1.14?4?
1t0.111??0.0924?4 由于h1.3?0.11跨中弯矩支座弯矩
M中?0.5M0
M支??0.7M0
按承载能力极限状态,对于恒载与活载产生同号的内力情况,其计算内力为:
M0?1.0?1.2MG?1.4MQ?
M中?0.5M0
M支??0.7M0
2.简支梁桥的1号边梁T形梁按偏心压力法计算得跨中部分的横向分布系数:m1q=0.537,m1r=0.684。
支点处按杠杆法计算的横向分布系数:m1q=0.438,m1r=1.422,公路-Ⅰ级荷载,汽车荷载冲击系数μ=0.296,
?0=1。单侧人行道宽度0.75m,人群荷载3kN/m2。求按承载能力极限状态下作用基本组合的跨中弯矩效
应组合设计值为多少?(已知恒载产生的弯矩标准值为764.8KN) 公路-Ⅰ级荷载计算:
均布荷载:
qk?10.5KN/m
360?180??Pk??180?(19.5?5)??238 KN50?5??集中荷载:
人群荷载计算:
qr?3?0.75?2.25 KN/m
则可变作用产生的跨中弯矩值为:
Mrl2mcqrl2??73.1 KN/m8
Mql2?mcqKl2mcPK??1???????84??l? KN/m??1157?
按承载能力极限状态下作用基本组合为:
Ml?1.2Mh?1.4(M2ql2?0.8Ml)?1.2?764.8?1.4??1157?0.8?73.1??2620.4 KN/mr2

