天赐路(含谷立交至黄金桥)改造工程黄金桥左二幅42m钢箱梁上部结构计算书.docx

1、天赐路（含谷立交至黄金桥）改造工程黄金桥左二幅42m钢箱梁上部结构计算书编号：目录1. 1工程概况31.2 技术标准31.3 主要规范31. 4结构概述31.5 主要材料及材料性能31.6 计算原则、内容及控制标准4一、模型建立及分析42.1 计算模型42.2 荷载工况及荷载组合4二、承载能力极限状态验算63. 1 轴心受拉构件强度验算错误!未定义书签。3.2 轴心受压构件强度验算错误!未定义书签。3.3 轴心受压构件整体稳定验算错误!未定义书签。3.4 拉/压弯构件腹板应力验算73. 5 拉/压弯构件腹板最小厚度验算73. 6 拉/压弯构件腹板加劲肋验算83.7 拉/压弯构件翼缘板弯曲正应力验算83.8 拉/压弯构件整体稳定验算9表5倾覆验算-稳定系数表格倾覆方向最不利支 座节点编 号组合名称ESbki (KN. m)E Sski(KN. m)kik验算结果右倾129倾覆122028.603606.9293. 34242.5000OK右倾137倾覆122028.603606.9293.34242. 5000OK左倾132倾覆123897.269606.9296.42132. 5000

2、OK左倾136倾覆123897.269606.9296.42132.5000OK按照桥规第4. 1.8条验算：第1组无效支座中，129号节点最不利时，横向抗倾覆轴稳定 性系数k=3. 342 横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2. 500,满足规范要求；第2组无效支座中，137号节点最不利时，横向抗倾覆轴稳定性系数k=3.342横向抗倾覆轴 稳定性系数允许值k=2.500,满足规范要求；第3组无效支座中，132号节点最不利时，横向抗倾覆轴稳定性系数k=6.421 横向抗倾覆轴 稳定性系数允许值k=2. 500,满足规范要求；第4组无效支座中，136号节点最不利时，横向抗倾覆轴稳定性系数k二6. 421 横向抗倾覆轴 稳定性系数允许值k=2. 500,满足规范要求；4.2挠度验算及预拱度按钢规第条规定，计算竖向挠度时，应按结构力学的方法并应采用不计冲击力 的汽车车道荷载频遇值，频遇值系数为1.0。计算挠度值不应超过表规定的限值。表4. 2.3竖向挠度限值结论：桥梁结构形式简支或连续桁架简支或连续板梁梁的悬臂端部斜拉桥主梁悬索桥加劲梁限值/5001500_L300/400/250表6挠度验算

3、及预拱度表格梁-孔梁类型跨径(mm)节点fa(mm)fn(mm)挠度验算 结果预拱值c（mm）1-1悬臂端700. 000472. 1142.3330K0. 0001-2跨径内40600.0005840.63581.200OK64.3961-3悬臂端700. 000692. 1142.333OK0. 000按照桥规第条验算：47号节点汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合最大 挠度设计值fd=2. 113 W最大挠度允许值fn=2. 333 ,满足规范要求；按照桥规第条验算：58号节点汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合最大 挠度设计值fd=40. 635 W最大挠度允许值fn=81.200 ,满足规范要求；按照桥规第条验算：69号节点汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=2. 113 W最大挠度允许值fn=2. 333 ,满足规范要求；4.4.疲劳验算按钢规第条规定，采用疲劳荷载计算模型I时，应按下列公式验算:EdAifAif %=(+顿心 Ppmin) %=(】+顿 )pmaxpmin)按钢规第条规定，采用疲劳荷载计算模型II时，应按下列公式验算:

4、/FfA(TE2，MfAo-p=(l+A 6)7(bpmaxbpmin)%=(】+ *)/(Smax-rpmin)结论:距构件短起始女距离(m)l-Yop 、-、l-omax -、- llyop * ll-cmax图表6疲劳验算正应力包络图按照钢规第条验算：疲劳正应力验算满足规范要求;距构件矩起此点距玉(m)|.yrpl-rmax 、 ll-yrp ll-rmax图表7疲劳验算剪应力包络图按照钢规第条、第5.5. 5条验算：疲劳剪应力验算验算模型I满足规范要求， 验算模型II满足规范要求；受压板加劲肋计算结果1.根据规范第5. 1.5-1条验算受压板纵向加劲肋几何尺寸：板肋的宽厚比 bsO / ts = 171.0 / 8. 0 = 21. 375 W 30. 0 * sqrt(345. 0 / fy) = 30. 0* sqrt(345. 0 / 345. 0)二 30. 000hs / ts = 280. 0 / 8. 0 = 35. 000 W 40. 0 * sqrt (345. 0 / fy) = 40. 0 * sqrt (345. 0 / 345. 0) = 40.000

5、纵向加劲肋的宽厚比满足规范要求，0K!2. 根据规范第5. 1.6-1条、第5. 1.6-2条验算纵向加劲肋的相对刚度: 单块板刚度 D = E * t3 / (12. 0 * (1 - v2) = 206000. 0 * 16.03 / (12.0 * (10. 32) = 77790316. 038N*mm单根纵向加劲肋对加劲板Y-Y轴的抗弯惯矩II = 201093446. 294mm4纵向加劲肋的相对刚度 Y 1 = E * II / (b * D) = 206000. 0 * 201093446. 294 / (1900. 0* 77790316.038) = 280.276n=nl+l=3+l=4加劲板的长宽比 a = a / b = 2500. 0 / 1900.0 = 1.316a 0 二(1 + n * Y 1)F. 25 二(1 + 4 * 280. 276) 0. 25 二 5. 788单根纵向加劲肋的截面面积As, 1 = 5720. 0mnf2单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比6 1二As, 1 / (b * t)二5720. 0 / (1900.0*

6、16. 0) = 0. 188因：Q = 1. 316 W a 0 = 5. 788故：Y1 = 4 *n2* (1 + n* $1) * a 2 - (a“2 + 1广2 / n = 4*42* (1 + 4 * 0. 188) * 1. 3162 - (1.3162 + 1广2 / 4 二 46. 684Y 1 = 280. 276 3 y 1* = 46. 684;满足规范公式 5. 1. 6-1 条要求。As, 1 = 5720. 0mm2 N b * t / (10 * n) = 1900. 0 * 16. 0 / (10 * 4) = 760. Omn/2; 满足规范公式5. 1.6-2条要求。纵向加劲肋的相对刚度满足规范要求，0K!3. 根据规范第8. 2. 1条验算正交异性板最小板厚：t = 16. 0mm N 14. 0mm纵向加劲肋:ts = 8. 0mm N 8. 0mm正交异形板最小板厚满足规范要求，OK!5.根据规范第8. 2. 3条验算闭口纵向加劲肋的几何尺寸：ts * 丁3 / (广3 * hs) = 8. 0 * 300. 03 / (16.03 * 2

7、80. 0) = 188. 337 W 400. 0 闭口纵向加劲肋的几何尺寸满足规范要求，0K!4.4 翼缘板计算结果根据规范第8. 3. 2条判断钢箱梁是否设置纵向加劲肋：si = 2468. 0mm 80 * tc = 80 * 20. 0 = 1600. 0mmbe = 2000. 0mm 16 * tc = 16 * 20. 0 = 320. 0mm钢箱梁应设置纵向加劲肋！1. 根据规范第8.3. 2条验算钢箱梁受压翼缘：sc = 400. 0mm 40 * tc = 40 * 20. 0 = 800. 0mm钢箱梁受压翼缘满足规范要求，OK!2. 根据规范第8. 3. 2条验算钢箱梁受拉翼缘：st = 20. 0mm 80 * tt = 80 * 20. 0 = 1600. 0mm钢箱梁受拉翼缘满足规范要求，0K!4.5 支承加劲肋计算结果1.根据规范第5. 3.4-1条、第5. 3. 4-2条验算支承加劲肋局部应力：Beb 二 B + 2 * (tf + tb) = 500. 0 + 2 * (24. 0 + 20. 0)二 588. 0mmbs = 300. 0mm 2

8、4tw = 24*20. 0 = 480. 0mmBev 二(ns - 1)* bs + 24*tw = (1 - 1) * 300. 0 + 24 * 20. 0 二 480. 0mm0 * Rv / (As + Beb * tw) = 1.1 * 4000000. 0 / (150000. 0 + 588. 0 * 20. 0) = 27.2008MPaY0 * 2 * Rv /(As + Bev*tw)二 1. 1 * 4000000. 0 / (150000.0 + 480.0*20.0)=55.1378MPaY 0 * Rv / (As + Bob * tw) = 27.2008 W fed = 355.OMPay0 * 2 * Rv / (As + Bev * tw) = 55. 1378 W fd = 275. OMPa支承加劲肋局部应力满足规范公式5. 3. 4-1要求，0K!三、其他验算93. 1抗倾覆验算93.2 挠度验算及预拱度103.3 疲劳验算111.1工程概况桥梁上部结构采用采用分离式单箱钢箱梁，分三幅设置，左一幅横断面布置为：6.5m (人行 道)+9.0m (车行道)=15.5m；左二幅为：6.25m (车行道)+0.25m (中央分隔护栏)=6.5m, 右幅为：0.25m (中央分隔护栏)+15.25m (车行道)+6.5m (人行道)=22.0m。1.2技术标准设计程序： Civil Designer设计安全等级：一级桥梁重要性系数：1.11.3主要规范公路工程技术标准(JTG B01-2013)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015),以下简称通规公路钢结构设计规范(JTGD64-2015),以下简称钢规公路钢混组合桥梁设计与施工规范(JTG/TD64-01-20I5),以下简称钢混组合规范1.4结构概述左二幅上部结构道路中心线处梁高1.9m,箱梁翼缘外挑1.59m,钢箱梁顶板厚度2024mm, 底板厚度2024mm,腹板厚度1620mm,顶板加劲肋采用U肋，底板与腹板采用板肋，U型 肋厚度8mm,板肋厚度16、18mm,纵向均匀、间隔布置横隔板及横向加劲肋，间距2.5m。1.5主要材料及材料性能表1钢材材料物理性能指标强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)线

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