1、廈門疏港路立交工程鋼箱梁計(jì)算書1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)A匝道橋第二聯(lián)為鋼箱梁結(jié)構(gòu)，橋跨布置為(33+41+33)=107m，橋面寬度為8m，單箱多室截面，道路中心線處梁高1960mm，箱寬7.74m。橫隔梁的布置間距為2.0m。鋼材材質(zhì)為Q345C。鋼箱梁頂面為平坡。橋面鋪裝采用4cm細(xì)粒式瀝青混凝土面層和4cm中粒式瀝青混凝土底層，橋面鋪裝層總厚度為8cm。另設(shè)8cm鋼筋砼層。采用混凝土防撞護(hù)欄。2. 設(shè)計(jì)荷載汽車荷載：城-A級(jí)。3. 箱梁頂板板厚的確定鋼箱梁的頂板板厚對(duì)全橋的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響較大，根據(jù)目前鋼箱梁的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際汽車荷載超重的影響，箱梁頂板板厚宜取14mm。4. 箱梁標(biāo)準(zhǔn)段截面5. 縱肋設(shè)

2、計(jì)橫肋布置間距 a=2000mm頂板縱肋布置間距 b=300mm城-A車輛前輪著地寬度 2g=0.25m，分布寬度：0.25+0.08*2=0.41 m 城-A車輛后輪著地寬度 2g=0.6m，分布寬度：0.6+0.08*2=0.76 m 5.1 縱肋截面幾何特性1） 橋面板有效寬度的確定關(guān)于橋面板的有效計(jì)算寬度，參考日本道路橋示方書的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算?？v肋等效跨度L=0.6a=1200mm, b/2L=0.125=(1.06-3.2(b/2L)+4.5(b/2L)2)*b=219.1mm, 取有效寬度為210mm。2） 截面幾何特性計(jì)算縱肋板件組成：1-240x14（橋面板），1-90x10（下

3、翼緣），1-156x8（腹板）A=55.08 cm2I= 2499.4 cm4Yc=12.6 cm （距下翼緣）Wt=462.9 cm3Wb=198.4 cm35.2 縱肋內(nèi)力計(jì)算1) 作用于縱肋上的恒載a) 縱肋自重q1=21.48*1e-4*7.85e3*1.1=18.5 kg/mb) 鋼橋面板自重q2=0.014*b*7.85e3=38.5 kg/mc) 橋面鋪裝（厚8cm）q3=0.08*b*2.4e3=67.2 kg/md) 砼橋面板（厚8cm）Q4=0.08*b*2.6e3=72.8 kg/me) 恒載合計(jì)q=197.0 kg/m2) 汽車沖擊系數(shù) (1+)=1+0.4=1.43)

4、 作用于縱肋上的活載縱肋反力計(jì)算圖式（尺寸單位：mm）采用Midas/Civil程序計(jì)算縱肋荷載橫向分配值，后輪：在0.76m寬度內(nèi)布1.0 t/m的均布力時(shí)，計(jì)算得到縱肋的最大反力為0.367 t。前輪：在0.41m寬度內(nèi)布1.0 t/m的均布力時(shí)，計(jì)算得到縱肋的最大反力為0.304 t。城-A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)車輛：軸重60kN ：P=6/2*1.4=4.2 t，著地寬度0.41 m，q=10.24 t/m, R1=3.12 t軸重140kN：P=14/2*1.4=9.8 t，著地寬度0.76 m，q=12.90 t/m, R2=4.73 t軸重200kN ：P=20/2*1.4=14.0 t，著地寬

5、度0.76 m，q=18.42 t/m, R1=6.76 t軸重160kN ：P=16/2*1.4=11.2 t，著地寬度0.76 m，q=14.74 t/m, R1=5.41 t4) 縱肋彎矩按多跨剛性支承連續(xù)梁計(jì)算，跨度為橫肋間距a，采用Midas/Civil程序計(jì)算，整理結(jié)果如下：恒載+活載彎矩包絡(luò)圖（kg-m）5.3 縱肋應(yīng)力檢算（未計(jì)入縱向體系應(yīng)力）1） 跨中上緣：t=2258e2/462.9=487.8 kg/cm2下緣：b=2258e2/198.4=1138.1 kg/cm22） 支點(diǎn)上緣：t=1562e2/462.9=337.4 kg/cm2下緣：b=1562e2/198.4=

6、787.3 kg/cm26. 橫肋設(shè)計(jì)6.1 橫肋截面幾何特性1） 橋面板有效寬度的確定橋面板的有效寬度參考日本道路橋示方書的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。橫肋等效跨度L=5000mm, a/2L=0.2=(1.06-3.2(a/2L)+4.5(a/2L)2)*a=1200 mm邊箱按懸臂板考慮：橫肋等效跨度L=10000mm, a/2L=0.1=(1.06-3.2(a/2L)+4.5(a/2L)2)*a=1570 mm2） 截面幾何特性（下翼緣板厚12mm, 腹板10mm）A=221.7 cm2I= 87761.6 cm4Yc= 48.67 cm （距下翼緣）Wt=7745.9 cm3Wb=1803.2 c

7、m33） 懸臂板截面幾何特性A= 443.4 cm2I= 2919808.3 cm4Yc= 90 cm （距下翼緣）Wt=32442.3 cm3Wb=32442.3 cm36.2 恒載內(nèi)力計(jì)算1） 橫肋自重橋面板寬度取橫肋間距，即2000mm。q1=(200*1.4+12*1.2+57.4*1.0)*1e-4*7.85e3*1.1=303.8 kg/m2） 橋面鋪裝q2=2.0*0.08*2.4e3=384 kg/m3） 砼橋面板q3=2.0*0.08*2.6e3=416 kg/m4） 砼防撞護(hù)欄q4=750*2.0=1500 kg6.3 內(nèi)力計(jì)算1） 縱向反力計(jì)算橫肋處反力 R=1.0*20

8、.0*(1+)=28.0 t2） 橫肋內(nèi)力（尺寸單位：mm）6.4 內(nèi)力計(jì)算成果考慮斜腹板的支承作用（t-m）跨中彎矩 M=25.9 t-m； 支點(diǎn)彎矩 M=-125.8 t-m6.5 橫肋應(yīng)力檢算跨中截面：上緣應(yīng)力 t=25.9e5/7745.9=334.4 kg/cm2下緣應(yīng)力 b=25.9e5/1803.2=1436.4 kg/cm2 =2000 kg/cm2支點(diǎn)截面：上緣應(yīng)力 t=29.6e5/7745.9=382.2 kg/cm2下緣應(yīng)力 b=29.6e5/1803.2=1641.5 kg/cm2 =2000 kg/cm2邊箱不考慮斜腹板的支承作用時(shí)，支點(diǎn)截面上緣應(yīng)力 t=125.8

9、e5/32442.3=387.8 kg/cm2下緣應(yīng)力 b=125.8e5/32442.3=387.8kg/cm2 =2000 kg/cm27. 鋼箱梁縱向體系應(yīng)力計(jì)算7.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖7.2 恒載計(jì)算1） 鋼梁自重鋼梁自重按470kg/m2估算，q=0.47*7.74=3.64 t/m2） 鋼筋砼橋面板q=0.08*7.74*2.6=1.61 t/m3） 橋面鋪裝q=0.08*7.74*2.4=1.49 t/m4） 防撞護(hù)欄q=1.5 t/m5） 恒載合計(jì)q=8.24 t/m7.3 活載計(jì)算參數(shù)1） 沖擊系數(shù)(1+)=0.6686-0.3032lgL=1.208 （按33m跨計(jì)算，偏大）2）

10、多車道折減系數(shù)按2車道計(jì)算，折減系數(shù)：1.03） 偏載系數(shù)本橋?yàn)榍?，曲線半徑為72m，取偏載系數(shù)：1.304） 綜合系數(shù)k=1.208*2*1.0*1.3=3.1417.4 鋼箱梁截面幾何特性 A= 0.409 m2 ；Yc= 1.189 m (至梁底) ；I= 0.222 m4Wt=0.288 m3 ；Wb=0.187m37.5 內(nèi)力計(jì)算成果剪力包絡(luò)圖（kN）彎矩包絡(luò)圖（kN-m）7.6 應(yīng)力檢算1） 正應(yīng)力上緣正應(yīng)力（MPa）下緣正應(yīng)力（MPa）2） 剪應(yīng)力檢算剪應(yīng)力考慮均由直腹板承受。33m跨邊支點(diǎn)處：腹板板厚14mm。max=1.5*3134e2/(184.0*1.4*2)=912.

11、5 kg/cm2 =1200 kg/cm2 41m跨中支點(diǎn)處：腹板板厚16mm。（距支點(diǎn)6.5m范圍）max=1.5*4334e2/(184.0*1.6*2)=1104.1 kg/cm2 =1200 kg/cm2 7.7 剛度檢算恒載作用下的撓度 =14 mm汽車荷載作用下的最大撓度 =33.6 mm = 41000/800=51 mm實(shí)際撓跨比 /L=1/1220因此需設(shè)預(yù)拱度，中跨中需設(shè)預(yù)拱度值為14+33.6/2 =30.8 mm，實(shí)設(shè)31mm。7.8 支座反力計(jì)算成果邊支點(diǎn)（59號(hào)單元 I 端面） 支座型號(hào)：2000kN/個(gè) N(KN) Q(KN) M(KNM) N(KN) Q(KN)

12、 M(KNM)汽 車 0.0 1737.0 0.0 0.0 -245.3 0.0組 合 - 1 0.0 2855.2 0.0 0.0 693.8 0.0中支點(diǎn)（60號(hào)單元 I 端面） 支座型號(hào)：4000kN/個(gè)汽 車 0.0 3094.3 0.0 0.0 -238.8 0.0組 合 - 1 0.0 6706.1 0.0 0.0 2909.8 0.08 鋼箱梁橫梁檢算8.1 中橫梁（41m跨）1） 腹板剪應(yīng)力最大支座反力 Rmax=6706 kN橫梁腹板承受的剪力 Qmax=6706/2*1.1=3688.3 kN（其中，1.1為腹板剪力不均勻系數(shù)） 腹板板厚取28mm，腹板高度1840mm，則

13、腹板最大剪應(yīng)力：max=1.5*369e3/(184.0*2.8)=1074 kg/cm2 =1200 kg/cm2 2） 彎曲應(yīng)力支座中心距取2100mm，則支座中心至腹板的距離 d=1350-2100/2=300 mm中橫梁計(jì)算彎矩 M=369* 0.3=110.7 t-m橋面板有效寬度的確定橋面板的有效寬度參考日本道路橋示方書的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。a=1500mm等效跨度L=2*300=600mm, a/2L=1.25=2*0.15*L=180 mm，取180mm。中橫梁截面特性（頂、底板=20mm，腹板=28mm）h=1850mm A= 578.8 cm2 ；Yc= 92.5 cm (至梁底

14、) ；I= 1986432.2 cm4Wt=21474.9 cm3 ；Wb=21474.9 cm3上緣應(yīng)力 t=110.7e5/21474.9=515.5 kg/cm2下緣應(yīng)力 b=110.7e5/21474.9=515.5 kg/cm2 =2100 kg/cm2 8.2 端橫梁1） 腹板剪應(yīng)力最大支座反力 Rmax=2855 kN橫梁腹板承受的剪力 Qmax=2855/2*1.1=1570.3 kN（其中，1.1為腹板剪力不均勻系數(shù)） 腹板板厚取20mm，腹板高度1840mm，則腹板最大剪應(yīng)力：max=1.5*157e3/(184.0*2.0)=640 kg/cm2 =1200 kg/cm2

15、 2） 彎曲應(yīng)力支座中心距取2100mm，則支座中心至腹板的距離 d=1350-2100/2=300 mm端橫梁計(jì)算彎矩 M=157* 0.3=47.1 t-m橋面板有效寬度的確定橋面板的有效寬度參考日本道路橋示方書的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。a=1000mm（單側(cè)）等效跨度L=2*3500=7000mm, a/2L=0.143=0.3*L=180 mm，實(shí)際取180mm。端橫梁截面特性（頂、底板=14mm，腹板=20mm） A= 414.8 cm2 ；Yc= 92.5cm (至梁底) ；I= 1432818.5 cm4Wt=15489.9 cm3 ；Wb=15489.9 cm3上緣應(yīng)力 t=47.1e5

16、/15489.9=304.1 kg/cm2下緣應(yīng)力 b=47.1e5/15489.9=304.1 kg/cm2 =2100 kg/cm2 9. 支座處局部承壓應(yīng)力檢算9.1 中支點(diǎn)處最大支點(diǎn)反力 Rmax=6706 kN板件規(guī)格 面積1-600x28 168.02-200x28 112.0合計(jì) 278.0局部承壓應(yīng)力 a=670.6e3/278.0/2=1206.1kg/cm2 加勁肋焊縫確定：?jiǎn)蝹€(gè)加勁肋最大軸力 N=56*2.0=112 t由=112e3/(0.7hf*2*50hf) 11.5 mm，實(shí)際取hf=16mm。9.2 邊支點(diǎn)處最大支座反力 Rmax=2855 kN板件規(guī)格 面積1-600x20 120.02-200x20 80.0合計(jì) 200.0局部承壓應(yīng)力 a=285.5e3/200.0/2=713.8 kg/cm2 加勁肋焊縫確定：?jiǎn)蝹€(gè)加勁肋最大軸力 N=40*2.0=80 t由=80e3/(0.7hf*2*50hf) 9.8 mm，實(shí)際取hf=14mm。10. 橫橋向抗傾覆穩(wěn)定安全性檢算10.