桥梁工程课程设计(6)

Q1右?Por???16.05???0.37???5.939KN?m

5.3内力基本组合

弯矩： M?1.4?274.237?0.8?1.4???20.705??360.742KN?m 剪力： Q?1.4?220.046?0.8?1.4???5.939??301.413KN

6．支座计算

6.1确定支座平面尺寸

初步选定板式橡胶支座的平面尺寸为la?20cm，lb?22cm，则按构造最小尺寸确定loa?25cm，lob?26cm。

首先，根据橡胶支座的压应力限值验算支座是否满足要求，支座压力标准值：

Rck?R0，g?R0，pk?R0，qk?R0，rk?228.203?244.376?27.439?646.7KN 支座应力为：

Rck646.7?10?3σ???9.95MPa?10MPaAe0.24?0.25 满足规范要求。

6.2确定支座的厚度

支座的高度由橡胶层厚度和加劲钢板厚度两部分组成，应分别考虑计算。 支座水平放置，且不考虑混凝土收缩与徐变的影响。温差?t?36?C时引起的温度变形，由主梁两端均摊，则每一支座的水平位移?g为:

11?g?α'??t?l'??10?5?36?(21.5?0.2)?0.00423m22

式中：l'——构件计算长度，l'?l?la

因此，不计入制动力时?l??g，te?2?g?2?0.423?0.846cm

'Fbk?(qkl?pk)?10%?(7.875?21.5?184.5)?10%?35.4KN

24

'由于Fbk小于公路Ⅰ级汽车荷载制动力的最低限值165kN，故取

'Fbk?165KNkN计算。

由于有5根T形梁，每根T形梁设2个支座，共有10个支座，且假设桥墩为刚性墩，各支座抗推刚度相同，因此制动力可平均分配，则一个支座的制动力为:

'Fbk165Fbk???16.5KN1010

因此，计入制动力时，橡胶厚度te的最小值为:

te?0.7??gFbk2Gelalb?0.423?0.738cm316.5?100.7?2?1.0?106?0.25?0.26

式中： Ge?1.0MPa

此外，从保证受压的稳定考虑，矩形板式橡胶支座的橡胶厚度te应满足：

2.0cm?l20la20??te?a??4.0cm101055

对于平面尺寸25cm?26cm的板式橡胶支座，取te?2.8cm 单层加劲钢板厚度应按下式计算：

ts?KPRck(tes，u?tes，l)Aeσs

1.3?646.7?103?(5?5)?0.85mm?2mm?4625?26?10?221?10 =

故取ts?2mm。按板式橡胶支座的构造规定，加劲板的上、下保护层不应小于2.5mm，取3.5mm，中间橡胶层厚度有5mm、8mm、11mm三种，取11mm，故可以布置3层钢板。此时，橡胶厚度te?3.5?2?11?2?28mm，与采用一致。加劲板总厚度?ts?3?2?6mm，故支座高度h?28?6?34mm。

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6.3验算支座偏转情况

支座的平均压缩变形δc，m为:

δc，m?RckteRckte?AeEeAeEb

式中：Eb——橡胶体积模量（取2000MPa） Ee——支座抗压弹性模量 可按下式计算：

S?

l0al0b25?26??5.792tes(l0a?l0b)2?1.1?(25?26)

22E?5.4GS?5.4?1.0?5.79?181MPaee

将上述各值带入δ

δc，mc，m计算式，得

646.7?103?28646.7?103?28???1.678mm0.25?0.26?181?1060.25?0.26?2000?106

在恒载、车道荷载和人群荷载作用下，主梁挠曲在支座顶面引起的倾角，应按结构力学方法计算，则有:

恒载产生的转角

gl322.245?21.53θ1???0.00428rad724B24?0.215?10

车道均布荷载产生的转角

mcqkl3θ2?（略去m的变化）24B

0.66?7.875?21.53??0.0010ra0d724?0.215?10

车道集中荷载产生的转角

mcpkl20.66?184.5?21.52θ3???0.0001r6a4d716B16?0.215?10

人群荷载产生的转角

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mcP0rl3θ4?（略去m的变化）24B 0.675?3?21.53??0.0003r9a0d7 24?0.215?10

因此，转角θ1?θ2?θ3?θ4?0.00583rad

laθ200??0.00583?0.583mm??c,m?1.678mm22 支座不会落空。 此

外

，

为

了

限

制

竖

向

压

缩

变

形

，

δc，m?1.678mm?0.07te?0.07?28?1.96mm ，验算通过。

6.4验算支座的抗滑稳定性

已知：μ?0.3，RGK?228.2KN，则 μRGK?0.3?228.2?68.46KN 不计汽车制动力时

μRGK?1.4GeAg?lte

4.23?13.7?103KN 28

即 68.46?103?1.4?1?25?26?102?满足要求。 计入汽车制动力时

μRck?1.4GeAg

?l?Fbkte

此处的Rck为结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值（计入冲击系数）引起的支座反力，即 Rck?R0,gk?(R0，qk?R0,pk)?0.5

?228.2?(244.376?27.439)?0.5?364.1KN 汽车荷载引起的制动力标准值，Fbk?16.5KN

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满足要求。

0.3?364.1?109.23KN?1.4?103?0.25?0.26?4.23?16.5?30.2KN28

主要参考文献

[1]．房贞政. 桥梁工程（第一版）北京：中国建筑工业出版社，2004 [2]．叶见曙. 结构设计原理（第二版）北京：人民交通出版社，2005 [3]. 彭大方. 桥梁工程（上册）北京：人民交通出版社,2007

[4]．公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）北京：人民交通出版社，2004 [5]．公路工程技术标准(JTG B01-2003) 北京：人民交通出版社 ，2004 [6]．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 . (JTG D62-2004) 北京：人民交通出版社 ，2004

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