公路桥梁35+50+35米钢箱梁计算书
目 录
1 工程概况 1
2 结构计算分析模型 1
21 规范标准 1
22 材料力学参数 2
23 计算荷载取值 2
24 边界条件 3
25 计算模型 3
26 荷载组合 4
3 计算结果 4
31 结构成桥力图 4
32 结构成桥应力验算 7
33 梁刚度验算 8
34 支座反力 9
35 支座部位局部承压计算 11
36 腹板局部稳定计算 13
37 底板局部稳定验算 13
4 结 15
1 工程概况
项目跨径组合35+50+35 米部结构箱梁梁高20 米（箱梁轮廓线高度）顶面全宽130 米两侧设225 米宽挑臂箱梁顶底板设60横坡腹板间距布置28+29+28 米箱梁顶板厚16 毫米设U形板式加劲肋U形加劲肋板厚8 毫米板式加劲肋160×14 毫米箱梁底板厚14 毫米设T形加劲肋加劲肋腹板120×8 毫米翼缘100×10 毫米间距300 350 毫米腹板厚12 毫米设三道140×14 毫米板式加劲肋加劲肋支承隔板处断开支承隔板焊连外余加劲肋均穿横隔板挑臂焊连普通横隔板间距约3 米厚10 毫米中部挖空设100×10 毫米翼缘桥台简支处支撑隔板板厚20 毫米桥墩连续处支撑隔板板厚30 毫米支撑隔板围焊简支处隔板四角设焊缝通切口保证整钢箱梁安装完成气密性横隔板四角均设置焊缝通切口挑臂T形截面腹板厚10 毫米翼缘300×14 毫米
2 结构计算分析模型
21 规范标准
（1）城市桥梁设计规范（CJJ 11－2011）
（2）公路桥涵设计通规范（JTG D602004）
（3）公路圬工桥涵设计规范(JTG D612005)
（4）公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）
（5）公路桥涵基基础设计规范（JTG D632007）
（6）公路桥梁抗震设计细（JTGT B02012008）
（7）混凝土结构设计规范（GB500102010）
（8）公路桥涵施工技术规范（JTGT F502011）
（9）城市桥梁工程施工质量验收规范（CJJ 2—2008）
（10）公路桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ025—86）
（11）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）
（12）铁路桥梁钢结构设计规范（TB 1000222005）
22 材料力学参数
Q345qD：
弹性模量E21×105MPa
剪切模量G081×105MPa
轴容许应力：200MPa
剪切容许应力：120MPa
表21 钢材容许应力表
23 计算荷载取值
（1）结构设计安全等级：级
（2）永久作
重：实际结构建立计算模型程序动计算材料容重取785kNm3
横隔板：横隔板处节点荷载加载支点截面45kN余隔板处15kN
二期：8cm沥青混凝土铺装：25×008×1326kNm 墙式护栏10kNm计算计36kNm
（3）变作
1）汽车荷载效应
车道荷载：公路—I级车道荷载
击系数：车道荷载击系数根公路桥涵设计通规范(JTG D602004)第432条取值计算
2）整体温度作
结构整体升温25℃降温25℃计算
3）梯度温度作
24 边界条件
表22 支座布置表
墩号位置
P13
P14
P15
P16
侧
双
单
双
双
外侧
单
固定
单
单
25 计算模型
采型限元分析软件Midas Civil 2013 ( V821 R1)部结构35+50+35m连续钢箱梁结构梁高2米采单箱三室箱形截面桥梁宽度13米采三维梁单元建立单梁模型全桥计55节点46单元图21示
图21 限元计算模型
图22 箱梁标准横断面 （单位mm）
26 荷载组合
表23 荷载组合表
荷载组合
整体升温
整体降温
梯度升温
梯度降温
移动荷载
恒荷载
sLCB1
1
1
sLCB2
1
1
1
1
sLCB3
1
1
1
1
sLCB4
1
1
1
1
sLCB5
1
1
1
1
sLCB6
1
sLCB7
1
1
sLCB8
1
1
1
1
sLCB9
1
1
1
1
sLCB10
1
1
1
1
sLCB11
1
1
1
1
sLCB12
1
3 计算结果
31 结构成桥力图
311 成桥阶段恒载梁力图
图31成桥阶段梁恒载弯矩图 (单位 kNm)
图32成桥阶段梁剪力图(单位 kN)
312 活载作梁力图
图33车道荷载作梁弯矩包络图 (单位 kNm)
图34车道荷载作梁剪力包络图(单位 kN)
313 基组合作梁力图
图35基组合弯矩包络图（包络）(单位 kNm)
图36基组合剪力包络图（包络）(单位 kN)
32 结构成桥应力验算
321 成桥阶段梁正应力验算
图37梁缘正应力图（包络）(单位 MPa)
图38梁缘正应力图（包络）(单位 MPa)
应力图知单梁计算截面缘压应力428MPa拉应力629MPa缘压应力761MPa拉应力844MPaQ345钢容许正应力210MPa梁强度满足规范求
322 成桥阶段梁剪应力验算
图39梁剪应力图（包络）(单位 MPa)
应力图知单梁计算截面剪应力453MPaQ345钢容许剪应力120MPa梁抗剪强度满足规范求
33 梁刚度验算
331 挠度验算
结构恒载汽车荷载作空间曲线单梁挠度图：
图310恒载作梁挠度图(单位 mm)
图311移动荷载作梁挠度图(单位 mm)
位移图知汽车荷载作单梁计算挠度237mm挠度跨度2375000012110规范容许挠度跨度L600梁刚度满足规范求
332 预拱度计算
图312恒载+静活载作梁挠度图(单位 mm)
图312知梁恒载静活载载作挠度55mm>L160050×100016003125mm需设置预拱度
公路钢桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ 025—86）116求计算预拱度预拱度值结构重12变荷载频遇值采
图313预拱度设置示意图(单位 mm)
34 支座反力
图314恒载作支座反力（单位：kN）
图315移动荷载作支座反力（单位：kN）
图316移动荷载作支座反力（单位：kN）
图317基组合作支座反力（单位：kN）
图318基组合作支座反力（单位：kN）
图319支座布置图
图示出荷载作支座未出现脱空现象支反力均选支座承载力支座满足求
35 支座部位局部承压计算
支座处横隔板加劲肋局部承压计算公式：
式中：[σb]——局部承压容许应力
Rv ——支座反力
As ——横加劲肋净面积
tD ——横隔板厚度
Beb ——横隔板效宽度考虑支点板45°扩散作
B ——支座垫板厚度
tf ——翼板厚度
图320支座处局部承压竖应力计算图式
计算公式分中支点端支点局部承压进行计算结果见表
表31中支点局部承压计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
4247
横加劲肋净截面积As
mm2
48560
横隔板厚度td
mm
20
支座垫板宽度B
mm
900
翼板厚度tf
mm
14
横隔板效宽度Beb
mm
928
局部承压应力σb
MPa
633
局部承压容许应力[σb]
MPa
200
支座处局部承压满足规范求
表32端支点局部承压计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
1860
横加劲肋净截面积As
mm2
30560
横隔板厚度td
mm
20
支座垫板宽度B
mm
700
翼板厚度tf
mm
14
横隔板效宽度Beb
mm
728
局部承压应力σb
MPa
412
局部承压容许应力[σb]
MPa
200
支座处局部承压满足规范求
支座处横隔板加劲肋竖应力计算公式：
式中：[σc]——轴心受压容许应力
Bev ——横隔板竖应力效宽度考虑支点板45°扩散作
计算公式分中支点端支点竖应力进行计算结果见表
表33中支点竖应力计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
4247
横加劲肋净截面积As
mm2
44560
横隔板厚度td
mm
20
外侧加劲肋中心距bs
mm
400
30td
mm
600
横隔板效计算宽度Bev
mm
1000
横隔板加劲肋竖应力σc
MPa
658
轴受压容许应力[σc]
MPa
200
支座处竖应力满足规范求
表34端支点竖应力计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
1860
横加劲肋净截面积As
mm2
30560
横隔板厚度td
mm
20
外侧加劲肋中心距bs
mm
400
30td
mm
600
横隔板效计算宽度Bev
mm
1000
横隔板加劲肋竖应力σc
MPa
368
轴受压容许应力[σc]
MPa
200
支座处竖应力满足规范求
36 腹板局部稳定计算
公路桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ 02586）第1510条Q345钢腹板高厚60
式中：a——双加劲肋间距mm计
δ——腹板厚度mm计
τ——验算板梁处腹板均剪应力MPa计
项目
单位
支点处
跨中处
腹板高度h0
mm
2000
2000
腹板厚度δ
mm
12
12
h0δ
16667
16667
均剪应力τ
MPa
453
121
竖加劲肋α
mm
16938
32773
根表钢箱梁支点处跨中处腹板高厚h0δ16667均60需设置竖加劲肋表支点处腹板处竖加劲肋间距分17m33m钢箱梁设置横隔板相竖加劲肋支点处间距15m跨中处间距30m均计算值2m桥腹板局部稳定满足规范求外钢箱梁腹板设置两道水加劲肋增加腹板局部稳定性作安全储备
37 底板局部稳定验算
4 结
根结果知结构强度刚度等均满足规范求
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公路桥梁35+50+35米钢箱梁计算书
目 录
1 工程概况 1
2 结构计算分析模型 1
21 规范标准 1
22 材料力学参数 2
23 计算荷载取值 2
24 边界条件 3
25 计算模型 3
26 荷载组合 4
3 计算结果 4
31 结构成桥力图 4
32 结构成桥应力验算 7
33 梁刚度验算 8
34 支座反力 9
35 支座部位局部承压计算 11
36 腹板局部稳定计算 13
37 底板局部稳定验算 13
4 结 15
1 工程概况
项目跨径组合35+50+35 米部结构箱梁梁高20 米（箱梁轮廓线高度）顶面全宽130 米两侧设225 米宽挑臂箱梁顶底板设60横坡腹板间距布置28+29+28 米箱梁顶板厚16 毫米设U形板式加劲肋U形加劲肋板厚8 毫米板式加劲肋160×14 毫米箱梁底板厚14 毫米设T形加劲肋加劲肋腹板120×8 毫米翼缘100×10 毫米间距300 350 毫米腹板厚12 毫米设三道140×14 毫米板式加劲肋加劲肋支承隔板处断开支承隔板焊连外余加劲肋均穿横隔板挑臂焊连普通横隔板间距约3 米厚10 毫米中部挖空设100×10 毫米翼缘桥台简支处支撑隔板板厚20 毫米桥墩连续处支撑隔板板厚30 毫米支撑隔板围焊简支处隔板四角设焊缝通切口保证整钢箱梁安装完成气密性横隔板四角均设置焊缝通切口挑臂T形截面腹板厚10 毫米翼缘300×14 毫米
2 结构计算分析模型
21 规范标准
（1）城市桥梁设计规范（CJJ 11－2011）
（2）公路桥涵设计通规范（JTG D602004）
（3）公路圬工桥涵设计规范(JTG D612005)
（4）公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）
（5）公路桥涵基基础设计规范（JTG D632007）
（6）公路桥梁抗震设计细（JTGT B02012008）
（7）混凝土结构设计规范（GB500102010）
（8）公路桥涵施工技术规范（JTGT F502011）
（9）城市桥梁工程施工质量验收规范（CJJ 2—2008）
（10）公路桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ025—86）
（11）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）
（12）铁路桥梁钢结构设计规范（TB 1000222005）
22 材料力学参数
Q345qD：
弹性模量E21×105MPa
剪切模量G081×105MPa
轴容许应力：200MPa
剪切容许应力：120MPa
表21 钢材容许应力表
23 计算荷载取值
（1）结构设计安全等级：级
（2）永久作
重：实际结构建立计算模型程序动计算材料容重取785kNm3
横隔板：横隔板处节点荷载加载支点截面45kN余隔板处15kN
二期：8cm沥青混凝土铺装：25×008×1326kNm 墙式护栏10kNm计算计36kNm
（3）变作
1）汽车荷载效应
车道荷载：公路—I级车道荷载
击系数：车道荷载击系数根公路桥涵设计通规范(JTG D602004)第432条取值计算
2）整体温度作
结构整体升温25℃降温25℃计算
3）梯度温度作
24 边界条件
表22 支座布置表
墩号位置
P13
P14
P15
P16
侧
双
单
双
双
外侧
单
固定
单
单
25 计算模型
采型限元分析软件Midas Civil 2013 ( V821 R1)部结构35+50+35m连续钢箱梁结构梁高2米采单箱三室箱形截面桥梁宽度13米采三维梁单元建立单梁模型全桥计55节点46单元图21示
图21 限元计算模型
图22 箱梁标准横断面 （单位mm）
26 荷载组合
表23 荷载组合表
荷载组合
整体升温
整体降温
梯度升温
梯度降温
移动荷载
恒荷载
sLCB1
1
1
sLCB2
1
1
1
1
sLCB3
1
1
1
1
sLCB4
1
1
1
1
sLCB5
1
1
1
1
sLCB6
1
sLCB7
1
1
sLCB8
1
1
1
1
sLCB9
1
1
1
1
sLCB10
1
1
1
1
sLCB11
1
1
1
1
sLCB12
1
3 计算结果
31 结构成桥力图
311 成桥阶段恒载梁力图
图31成桥阶段梁恒载弯矩图 (单位 kNm)
图32成桥阶段梁剪力图(单位 kN)
312 活载作梁力图
图33车道荷载作梁弯矩包络图 (单位 kNm)
图34车道荷载作梁剪力包络图(单位 kN)
313 基组合作梁力图
图35基组合弯矩包络图（包络）(单位 kNm)
图36基组合剪力包络图（包络）(单位 kN)
32 结构成桥应力验算
321 成桥阶段梁正应力验算
图37梁缘正应力图（包络）(单位 MPa)
图38梁缘正应力图（包络）(单位 MPa)
应力图知单梁计算截面缘压应力428MPa拉应力629MPa缘压应力761MPa拉应力844MPaQ345钢容许正应力210MPa梁强度满足规范求
322 成桥阶段梁剪应力验算
图39梁剪应力图（包络）(单位 MPa)
应力图知单梁计算截面剪应力453MPaQ345钢容许剪应力120MPa梁抗剪强度满足规范求
33 梁刚度验算
331 挠度验算
结构恒载汽车荷载作空间曲线单梁挠度图：
图310恒载作梁挠度图(单位 mm)
图311移动荷载作梁挠度图(单位 mm)
位移图知汽车荷载作单梁计算挠度237mm挠度跨度2375000012110规范容许挠度跨度L600梁刚度满足规范求
332 预拱度计算
图312恒载+静活载作梁挠度图(单位 mm)
图312知梁恒载静活载载作挠度55mm>L160050×100016003125mm需设置预拱度
公路钢桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ 025—86）116求计算预拱度预拱度值结构重12变荷载频遇值采
图313预拱度设置示意图(单位 mm)
34 支座反力
图314恒载作支座反力（单位：kN）
图315移动荷载作支座反力（单位：kN）
图316移动荷载作支座反力（单位：kN）
图317基组合作支座反力（单位：kN）
图318基组合作支座反力（单位：kN）
图319支座布置图
图示出荷载作支座未出现脱空现象支反力均选支座承载力支座满足求
35 支座部位局部承压计算
支座处横隔板加劲肋局部承压计算公式：
式中：[σb]——局部承压容许应力
Rv ——支座反力
As ——横加劲肋净面积
tD ——横隔板厚度
Beb ——横隔板效宽度考虑支点板45°扩散作
B ——支座垫板厚度
tf ——翼板厚度
图320支座处局部承压竖应力计算图式
计算公式分中支点端支点局部承压进行计算结果见表
表31中支点局部承压计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
4247
横加劲肋净截面积As
mm2
48560
横隔板厚度td
mm
20
支座垫板宽度B
mm
900
翼板厚度tf
mm
14
横隔板效宽度Beb
mm
928
局部承压应力σb
MPa
633
局部承压容许应力[σb]
MPa
200
支座处局部承压满足规范求
表32端支点局部承压计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
1860
横加劲肋净截面积As
mm2
30560
横隔板厚度td
mm
20
支座垫板宽度B
mm
700
翼板厚度tf
mm
14
横隔板效宽度Beb
mm
728
局部承压应力σb
MPa
412
局部承压容许应力[σb]
MPa
200
支座处局部承压满足规范求
支座处横隔板加劲肋竖应力计算公式：
式中：[σc]——轴心受压容许应力
Bev ——横隔板竖应力效宽度考虑支点板45°扩散作
计算公式分中支点端支点竖应力进行计算结果见表
表33中支点竖应力计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
4247
横加劲肋净截面积As
mm2
44560
横隔板厚度td
mm
20
外侧加劲肋中心距bs
mm
400
30td
mm
600
横隔板效计算宽度Bev
mm
1000
横隔板加劲肋竖应力σc
MPa
658
轴受压容许应力[σc]
MPa
200
支座处竖应力满足规范求
表34端支点竖应力计算
项目
单位
数值
支反力Rv
kN
1860
横加劲肋净截面积As
mm2
30560
横隔板厚度td
mm
20
外侧加劲肋中心距bs
mm
400
30td
mm
600
横隔板效计算宽度Bev
mm
1000
横隔板加劲肋竖应力σc
MPa
368
轴受压容许应力[σc]
MPa
200
支座处竖应力满足规范求
36 腹板局部稳定计算
公路桥涵钢结构木结构设计规范（JTJ 02586）第1510条Q345钢腹板高厚60
式中：a——双加劲肋间距mm计
δ——腹板厚度mm计
τ——验算板梁处腹板均剪应力MPa计
项目
单位
支点处
跨中处
腹板高度h0
mm
2000
2000
腹板厚度δ
mm
12
12
h0δ
16667
16667
均剪应力τ
MPa
453
121
竖加劲肋α
mm
16938
32773
根表钢箱梁支点处跨中处腹板高厚h0δ16667均60需设置竖加劲肋表支点处腹板处竖加劲肋间距分17m33m钢箱梁设置横隔板相竖加劲肋支点处间距15m跨中处间距30m均计算值2m桥腹板局部稳定满足规范求外钢箱梁腹板设置两道水加劲肋增加腹板局部稳定性作安全储备
37 底板局部稳定验算
4 结
根结果知结构强度刚度等均满足规范求
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