桥梁设计计算书(8)

'同上，左端转角?AP与垂直位移?'A分别为：

?'AP260?24.462??6.17?10?0.613?1.298?

16?3.0?104?0.2753?103?4=?6.17?10=1.54?10

?3?4?9.37?10?4

10.5?24.46?260?205.61(KN)

20.042?205.611.5?1.1?3?'A???1.54?10 2320.072?4.6?10?10'RA?0.613?1.298? =2.61?10?4?3.08?10?4?5.69?10?4(m)

根据梁端的转角与垂直位移值，可求得连接杆的固定端弯矩计算公式：

EcIc6?B6?'A'MB?(?4?BP?2?AP?)

lllEcIc6?A6?'B'MA?(?2?BP?4?AP?)

lll式中：Ec、Ic??分别为连接杆的弹性模量和惯矩，其中Ec?2.0?105MPa

l?150cm l??连接杆的计算跨径， 代入后，得到：

EcIc6?2.53?10?46?5.69?10?4?4?3MB?[?4?(?6.17?10)?2?1.54?10?]

0.901.51.5?=

EcIc[1.01?10?3?2.47?10?3?3.06?10?3?2.28?10?3] 0.90?7.56?10?3EcIcKN.m

EcIc6?5.69?10?46?2.53?10?4?4?3MB?[?2?(?6.17?10)?4?1.54?10?]

0.901.51.5 ?EcIc[2.28?10?3?1.23?10?3?6.16?10?3?1.01?10?3] 0.90 =

?9.62?10?3EcIcKN.m

选择连接杆钢筋为R235级，直径为?20，则钢筋应力为：

?A?dMy'，取y??1.0cm,取M?MA,则:

2Ic9.26?2?105?103?10?3?Ic?0.01 ?A?Ic =18.52?10kPa?18.52MPa 即：?A?18.52MPa<

3(2)按受拉构件计算内力

连接杆承受能力的纵向拉力主要有制动力与温度变化引起的水平拉力等。这些纵向力在各连接杆中的分配，是与支座形式有关系的。为此，可首先初步设计温度等作用下主梁位零点的位置；其次计算各墩顶上梁的位移量，如果该位移超过橡胶支座容许剪切变形?的位移量，则需要滑板支座，否则可用适当厚度的橡胶支座；最后根据按抗水平位移刚度分配给各墩的纵向力，以主梁为脱离体来分别求出各连接杆所受的纵向力。

本示例以三孔桥面连续计算，可近似地取中孔跨中为位移零点，则由于温度变化和收缩引起的位移系数m值，当取计算温度下降15、收缩按降温5计算时；

m?(?15?10?5?5?10?5)??20?10?5

橡胶容许最大位移量?max为：

?max?hs[tan?]?0.3?4.2?1.26

式中：[tan?]??橡胶支座容许最大剪切变形，一般取0.3. 从位移零点到最大位移量点的距离x为：

x?[?max/m]?1.26/20?10?5?63(m)

大于四孔梁长的一半，故墩、台上的支座均可采用橡胶支座。 各墩在单位水平力作用下的抗水平位移刚度ki为： ki?1/(h3p3EI?hs) GAsn桥台在单位水平作用下抗水平位移刚度k0为： k0?1/(式中：

h0??墩顶至墩嵌固点的高度，hp?3.0mEI??墩柱截面的抗弯刚度，取EI?0.67?2.6?107?0.049;hs、G、As??分别为橡胶支座的高度、剪切模量与承压面积，其中G?1.1MPa,其他见前；n??一个桥墩上橡胶支座的个数，取n?14.

hs) GAsn则1号、2号和3号墩台的k值为：

3.030.042?) k1?k2?k3?1/(3?0.67?2.6?107?0.0491.1?103?0.072?14 =1/(1.054?10?5?3.7?10?5)?20601.57(kN/m) 则0号墩和4号墩台的k值为：

0.042)?1320(kN0/m) k0?k4?1/(31.1?10?0.072?7汽车制动力按《桥规》4.3.6.条，为布置在荷载长度（60m）内的一行汽车车队总重力的10%，即 Kn,但不得小于90Kn,取制动力为H=90kN. 制动力在各墩台上的分配为：Hi'?Hki/?ki 即：

'' H0?H4?90?13200/(13200?2?20601.57?3)?13.47(kN)

''H1'?H2?H3?90?20601.57/(13200?2?20601.57?3)?21.02(kN)

由于温度下降、混凝土收缩引起墩（台）顶端产生的纵向力Hi''为：

Hi''?mki(L0?Li)

''H0??20?10?5?13200?(51.12?0)??134.96(kN)

H1''??20?10?5?20601.57?(51.12?25.56)??105.32(kN)

''H2??20?10?5?20601.57?(51.12?51.12)?0(kN)

''H3??20?10?5?20601.57?(51.12?76.68)?105.32(kN) ''H4??20?10?5?20601.57?(51.12?102.24)?134.96(kN)

按下图，取各主梁为脱离体，分别计算出在制动力作用下和温度降低、混凝土收缩时连杆中的纵向轴力，如下表

25.56m0号1号25.56m2号25.56m3号25.56m4号制动力作用13.4721.0221.0221.0213.47温度、收缩作用134.96105.320105.32134.96尺寸单位：cm; 力单位：kN

墩位 制动力作用时 降温与混凝土收缩时 合计 1号 21.01 -105.32 84.31 3号 21.01 105.32 126.33 一孔中连杆用10根?20的钢筋，则连接筋的应力?A为： ?A?N126.33??4.02(kN/m)?40.2(MPa) Fg31.42小于钢筋抗拉设计强度280MPa. (3).连接杆（筋）锚固长度的计算

连接筋埋入主梁内的锚固长度li为： li?N?u

力；式中: N??连接杆所承受的最大拉

???钢筋与混凝土黏着强度，取??25kg/cm,即??2.5MPa2u??连接筋周长，u??d; 代人得：

li?126.33?80.（1cm)

2.5?103?3.142?0.02十三、支座设计计算

橡胶支座的平面尺寸由橡胶板的抗拉强度和梁端或墩台顶混凝土的局部承压强度来确定。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》8.4.2条和8.4.2-1式对橡胶支座应满足：

?c?Rck???c?＝10(MPa) Ae选定矩形支座平面尺寸Ae?45?16?720(cm2)，正好能支撑完梁肋，按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》8.4.1-2式支座形状系数S为：

S?s?loa?lob

2tes(l0a?l0b)45?16?11.80，5?s?12满足规范要求。

2?0.5?61式中：tes?支座中间层单层橡胶厚度，取t?0.5cm。

橡胶支座使用阶段的平均压应力限值?c?10.0MPa，常温下橡胶支座剪变模量

Ge?1.0MPa，据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》8.4.1-1式橡胶支座抗压弹性模量：

Ee?5.4GeS2?5.4?1.0?11.802?751.90(MPa)

根据表-22偏安全的以2#主梁的支座反力来作为全梁单根主梁的支座反力来计算，计算时最大支座反力为

， R恒?335.4KN,R汽?411.2KN,（考虑汽车冲击系数的影响）

Rck?R恒?R汽?335.4?411.2?746.6KN. 故

?c?Rck746.6??1.037（KN/m）?10.37(MPa) Ae45?16

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