整理行车道板计算例题

精品文档 例一：一个前轴车轮作用下桥面板的内力计算例一：一个前轴车轮作用下桥面板的内力计算 条件：条件： （1）桥主梁跨径为19.5m，桥墩中心距20 m，横隔梁间距4.85 m，桥宽为 5×1.6+2×0.75=9.5 m，主梁为 5 片。铺装层由沥青面层 （0.03 m，容重23kN /m3）和混凝土垫层（0.09m，容重24kN /m3）组 成。板厚 120mm，主梁宽 180 mm，肋高 1300 mm（容重25kN /m3） 。 （2）桥面荷载。公路Ⅰ级。 要求：要求：确定板内弯矩 答案：答案： （1）板类型判别 行车道平面尺寸：顺桥向L a  4850mm，横桥向L b 1600mm，见图 1。 轮压区域 图 1 L a / L b  4850/1600  3.03  2 根据《规范》JTG D62——2004 第 4.1.1 条的规定行车道板为单向 板，可取单位宽度来计算。 精品文档 精品文档 （2）计算跨度根据《规范》JTG D62——2004 第 4.1.2 条的规定 计算弯矩时l  L 0 t  (1600180120) 1540mm，此处t 120mm为 板厚，b b 180mm为梁肋宽，梁肋高h b 1300mm 简力计算时l  L 0 1600180 1420mm （3）每延米板上恒载g 沥青混凝土面层g 1 0 . 0931 . 0 2 3 k N 0 . 6 m 25 号混凝土垫层g 2 0 . 0691 . 0 2 4 k N 2 . 1 m 25 号混凝土桥面板g 3 0 . 1 21 . 0 2 5k N3 .m 0 g   gi5.85kN /m （4）简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力 M og gl25.851.5421.73kN m （5）轮压区域尺寸，根据《规范》JTG D62——2004 表 4.3.1-2 条 的规定 汽车前轮的着地长度a 2  0.20m，宽度b 2  0.30m，见图 1。前轴 上的压力 30kN，此时桥面板上的轮压区域为： a 1  a 2  2h  0.2 20.12  0.44m b 1  b 2 2h  0.320.12  0.54m 此处h为铺装层，由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成 h  0 . 0 30 . 0 9 m 0 . 1 （6）桥面板荷载的有效分布宽度a 1） 车轮在板跨中部时， 应用 《规范》 JTG D62——2004， 式 （4.3.1-2） 4 / 3 m 0  . 9 5 3a  a 2 2h 0 . 4 41 . 5 l 3 2l 3 m，应取1 . 0 2 7m。1.027 1 8 1 8 2） 车轮在板跨边端时， 应用 《规范》 JTG D62——2004， 式 （3.1.4-4） 精品文档 精品文档 a  a2 2ht  0.440.12  0.56m，应取0.56m。 因车辆最小轮距为1.3m，而桥主梁间距为1.6m，因此每一跨板内 仅只作用有一个车轮，故板内的车轮荷载为P/2。有效分布宽度见图 2。 图 2 （7）车辆荷载在桥面板中产生的内力 根据《通用规范》第 4.3.2 条第 6 款汽车荷载的局部加载的冲击系 数采用 1.3。所以车轮考虑冲击影响的增大系数1 1.3。 M op  (1) bP300.54 (l 1) 1.3(1.54)  6.03kN m 8a281.0272 （8）最终内力 由 t0.121  0.0923  ，故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》 hb1.34 4.1.2 条得 板面板跨中弯矩 M 中  0.5M o 板面板支座弯矩 M 支  0.7M o 根据《通用规范》4.1.6 条得 精品文档 精品文档 M 中  0.5 （1.21.731.46.03)  5.26kN /m M 支  0.7 （1.21.731.46.03)  7.36kN /m 由于板内可不核算剪力，故Q的计算从略。 例二：单向车道桥面板的内力计算例二：单向车道桥面板的内力计算 条件：条件： （1）桥主梁跨径为19.5m，桥墩中心距20 m，横隔梁间距4.85 m，桥宽为 5×1.6+2×0.75=9.5 m，主梁为 5 片。铺装层由沥青面层 （0.03 m，容重23kN /m3）和混凝土垫层（0.09m，容重24kN /m3）组 成。板厚 120mm，主梁宽 180 mm，肋高 1300 mm（容重25kN /m3） 。 （2）桥面荷载。公路Ⅰ级。 要求：要求：确定板内弯矩 答案：答案： （1）板类型判别 行车道平面尺寸：顺桥向L a  4850mm，横桥向L b 1600mm，见图 1。 轮压区域 精品文档 精品文档 图 1 L a / L b  4850/1600  3.03  2 根据《规范》JTG D62——2004 第 4.1.1 条的规定行车道板为单向 板，可取单位宽度来计算。 （2）计算跨度根据《规范》JTG D62——2004 第 4.1.2 条的规定 计算弯矩时l  L 0 t  (1600180120) 1540mm，此处t 120mm为 板厚，b b 180mm为梁肋宽，梁肋高h b 1300mm 简力计算时l  L 0 1600180 1420mm （3）每延米板上恒载g 沥青混凝土面层g 1 0 . 0931 . 0 2 3 k N 0 . 6 m 25 号混凝土垫层g 2 0 . 0691 . 0 2 4 k N 2 . 1 m 25 号混凝土桥面板g 3 0 . 1 21 . 0 2 5k N3 .m 0 g   gi5.85kN /m （4）简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力 M og gl25.851.5421.73kN m （5）轮压区域尺寸，根据《规范》JTG D62——2004 表 4.3.1-2 条 的规定 选取荷载：根据轴距、轴重以及板纵向跨度，可取用两后轴或 两中轴加前轴，考虑应以重轴为主。 单个车轮居于板跨中时单个车轮居于板跨中时，汽车后轮的着地长度a 2  0.20m，宽度 b 2  0.60m，见图 1。后轴上的压力 140kN，此时桥面板上的轮压区域 1 8 1 8 为： 精品文档 精品文档 a 1  a 2  2h  0.2 20.12  0.44m b 1  b 2 2h  0.620.12  0.84m 此处h为铺装层，由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成 h  0 . 0 30 . 0 9 m 0 . 1 （6）桥面板荷载的有效分布宽度a 1） 车轮在板跨中部时， 应用 《规范》 JTG D62——2004， 式 （4.3.1-2） a  a22h 0 . 4 41 . 5 4 / 3 m 0  . 9 5 3 l 3 2l 3 m，应取1 . 0 2 7m。1.027 2） 车轮在板跨边端时