桥梁钢箱梁计算书

某钢箱梁 复核计算报告

某钢箱梁 复核计算报告

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目 录

1 1.1 1.2 2 2.1

概述 ............................................................... 1 钢箱梁概况 .............................................................................................................. 1 钢梁的安装及顶推 .................................................................................................. 1 计算模型与方法 ..................................................... 2 计算参数 .................................................................................................................. 2 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 3

材料 ................................................................................................................ 2 计算荷载 ........................................................................................................ 2

荷载组合 .................................................................................................................. 2 计算模型 .................................................................................................................. 3 主梁内力 ........................................................... 4 3.1.1 3.1.2 3.1.3

顶推施工阶段 ................................................................................................ 4 （恒载＋活载）组合一 ................................................................................ 5 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 ................................................ 6

4 4.1

主梁应力 ........................................................... 8 控制断面内力 .......................................................................................................... 8 4.1.1 4.1.2 4.1.3

顶推施工阶段 ................................................................................................ 8 （恒载＋活载）组合一 ................................................................................ 8 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二 ................................................ 8

4.2 4.3 4.4 5 5.1 5.2 5.3

截面有效宽度 .......................................................................................................... 8 局部稳定系数 .......................................................................................................... 9 控制截面应力 ........................................................................................................ 10 加劲肋验算 ........................................................ 13 主梁顶底板加劲肋 ................................................................................................ 13 主梁腹板加劲肋 .................................................................................................... 15 支座加劲肋 ............................................................................................................ 16 5.3.1 5.3.2 5.3.3

支座反力 ...................................................................................................... 16 支座加劲肋构造 .......................................................................................... 16 支座加劲肋验算 .......................................................................................... 17

? i ?

某钢箱梁 复核计算报告 5.3.4 6 6.1 6.2 6.3 7 7.1 7.2

顶推施工加劲肋验算 .................................................................................. 20

中间横隔板验算 .................................................... 21 横隔板构造 ............................................................................................................ 21 横隔板的开口率 .................................................................................................... 21 横隔板最小刚度 .................................................................................................... 22 挠度 .............................................................. 27 恒载挠度 ................................................................................................................ 27 活载挠度 ................................................................................................................ 27

? ii ? 某钢箱梁 复核计算报告 1 概述

1.1 钢箱梁概况

主梁为四跨一联的连续钢箱梁，两幅桥错孔布置，位于半径R=1190m的平面圆曲线上，跨径布置为(25+35+35+25)m，每幅桥顶面宽17.25m，箱梁顶板为单向横坡2%，箱梁中心线位置梁高1.8m，采用单箱三室闭合截面。桥面铺装为防水粘结层(环氧粘结层+5mm碎石覆盖)+3.0cm环氧沥青混凝土+4cm高弹改性沥青SMA13

钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm，底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋，厚8mm、高260mm、间距600mm,底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm；水平肋厚10mm、100mm宽，腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm，横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。

图1.1 钢箱梁立面

图1.2 钢箱梁标准断面

1.2 钢梁的安装及顶推

钢箱梁节段的存放,应在内纵腹板与横隔板的交点处需设临时支腿支承.整节段或分段钢箱梁运至11号墩附近的顶推平台位置,由吊车提升至顶推平台上,一次安装及顶推的长度为2～3个梁段。在每道纵腹板底设一条聚四氟乙烯滑道,滑道宽度应大于50厘米,长度应大于3.0米。

导梁长度由施工单位根据实际情况自行确定，计算导梁长度为22米.两梁段间面板及底板的横向工地焊缝采用单面焊双面成型工艺,为此底板拼接缝附近的U型肋可做局部嵌补。

? 1 ?

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2 计算模型与方法

2.1 计算参数

2.1.1 材料

钢材Q345qd：弹性模量E=2.1×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa。 2.1.2 计算荷载 （1）恒载

钢材78.5kN/m3，铺装23kN/m3，防撞栏杆10kN/m。 （2）活载

设计荷载：公路－Ⅰ级。 人群荷载：3.5KN/m2； （3）温度荷载

整体升温40℃、整体降温20℃，温度梯度40℃。 （4）支座沉降

12#、16#墩为0.5cm，13#、14#、15#墩0.8cm。

2.2 荷载组合

（1） 组合一：恒载＋汽车

（2） 组合二：恒载＋汽车+步道人群+温度+沉降

? 2 ? 某钢箱梁 复核计算报告

2.3 计算模型

采用SAP2000空间杆系计算，计算模型如下图，钢箱梁截面几何特性如下表。

图2.3.1 计算模型

表2.3.1 截面几何特性

构 件 位 置 材 质 计算截面 Upper.Flg (mm) Web (mm) Lower.Flg (mm) 2- 主梁 标准截面 Q345 毛截面 (2500 +12250 Web (26 +12250 x260 x0 19.91 71.5 111.3 6703.8 96,351,021 45,087,695 978,119,153 +2500) x14 1800 +26) 160 x184 176 x0 x12 x14 x14 x8 x11 x0 截Upper.I-Rib (mm) 面几Upper.U-Rib (mm) 何Lower.I-Rib (mm) 特性Lower.U-Rib (mm) 中性轴 Yo(cm) 上缘距离 Yu (cm) 下缘距离 Yl (cm) 面积 A (cm2) 抗扭惯矩 J (cm4) 面内惯矩Ix(cm4) 面外惯矩Iy(cm4) 6- I-Rib 25- 300 29- I-Rib 0- 0

? 3 ? 某钢箱梁 复核计算报告

3 主梁内力

主梁弯矩、剪力和扭矩包络如下图。 3.1.1 顶推施工阶段

图3.1.1 弯矩图（kN-m）

图3.1.2 剪力图（kN）

图3.1.3 扭矩图（kN-m）

图3.1.4 反力图（kN）

? 4 ? 某钢箱梁 复核计算报告 3.1.2 （恒载＋活载）组合一

弯矩(kN-m)20000150001000050000-60-50-40-30-20-10-5000-10000-15000-20000-25000桥轴向（m）剪力(kN)500040003000200010000-60-50-40-30-20-10-1000-2000-3000-4000-5000桥轴向（m）0102030405060剪力min(kN)剪力max(kN)弯矩min(kN-m)弯矩max(kN-m)0102030405060

? 5 ? 某钢箱梁 复核计算报告 扭矩(kN-m)40003000200010000-60-50-40-30-20-100-1000-2000-3000-4000桥轴向（m）102030扭矩min(kN-m)扭矩max(kN-m)405060

3.1.3 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二

弯矩(kN-m)400003000020000100000-60-50-40-30-20-10-10000-20000-30000-40000桥轴向（m）0102030405060弯矩min(kN-m)弯矩max(kN-m)

? 6 ?

某钢箱梁 复核计算报告 剪力(kN)500040003000200010000-60-50-40-30-20-10-1000-2000-3000-4000-5000桥轴向（m）0102030剪力min(kN)剪力max(kN)405060

扭矩(kN-m)40003000200010000-60-50-40-30-20-100-1000-2000-3000-4000桥轴向（m）102030405060扭矩min(kN-m)扭矩max(kN-m)

? 7 ? 某钢箱梁 复核计算报告 4 主梁应力

4.1 控制断面内力

4.1.1 顶推施工阶段

顶推施工阶段控制断面内力 控制断面 前支点 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1464.6 52.0 9990.0

4.1.2 （恒载＋活载）组合一

（恒载＋活载）组合控制断面内力 控制断面 边跨跨中 中跨跨中 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1129.64 -1769.15 10770.65 -18123 25-35m中间支点 -3679.26 -3057.52 -966.235 -2132.82 14695.53 35-35m中间支点 -3816.21 -3012.12 -21430.4 4.1.3 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合二

（恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合控制断面内力

控制断面 边跨跨中 中跨跨中 剪力(kN) 扭矩(kN-m) 弯矩(kN-m) -1621.66 -1161.03 -1826.89 20160.51 -3418.07 -3295.82 -27816.8 -28797.6 -2313.87 28750.51 25-35m中间支点 -3874.05 35-35m中间支点 -4087.37

由表可知顶推施工阶段不控制设计，仅需对运营阶段进行应力验算。

4.2 截面有效宽度

考虑剪力滞的影响，按《现代钢桥》中第一体系计算截面有效宽度。

??cL?b????b???cL??1.1?2???b?l??????cL?0.15l??b???0.05??l?b???0.05??0.3?

l???b???0.3??l?跨间断面：

? 8 ? 某钢箱梁 ??cS?b?2????b??b???cS??1.06?3.2???4.5???b?l??l????????cS?0.15l???b???0.02??l?b???0.02??0.3?

l???b???0.3??l? 复核计算报告 中间支点断面：

式中，b为主梁腹板间距的一半或悬臂板宽度；l为换算跨径。

表4.2.1 主梁有效宽度计算表

截面 位置 结构计算宽度b(mm) 有效宽度be (mm) 计算跨折减系径(mm) 悬臂 边箱内 中箱内 总宽B 悬臂 边箱内 中箱内 总宽Be 数Be/B 2040 2040 2040 2040 2040 2040 2040 2040 17250 2125 1830 1828 15224 0.883 12302 12302 12302 12302 26 26 26 26 1830 1828 11026 0.896 1849 1848 11145 0.906 1551 1550 9359 0.761 1651 1649 9954 0.809 17250 2155 1849 1848 15403 0.893 17250 1472 1551 1550 12250 0.710 17250 1580 1651 1649 13062 0.757 25m边跨顶板 20000 2500 2042.5 跨间 底板 20000 26 2042.5 35m中跨顶板 21000 2500 2042.5 跨间 底板 21000 26 2042.5 25-35跨顶板 12000 2500 2042.5 中间支点 底板 12000 26 2042.5 35-35跨顶板 14000 2500 2042.5 中间支点 底板 14000 26 2042.5

4.3 局部稳定系数

轴心受压板件的局部稳定系数由相对宽厚比R按下式计算

1.0??l??23??0.18?0.968/R?0.286/R?0.0338/R

?R?0.38?

?R?0.38??1??? ?k?

R?fy?cr2?b?12(1??)fy????2E?t?

式中 b——加劲板的宽（腹板或刚性纵向加劲肋的间距）；

t——被加劲板板厚； E——弹性模量； v——泊松比；

k——加劲板的弹性屈曲系数，加劲肋的刚度符合条款5.2.6项规定时，可参考附录A的简化公式计算。

钢箱梁腹板和横隔板围成的翼缘板部分，当纵向加劲肋等间距布置时，加劲板的弹性屈曲系数k可由以下式计算：

k?4n2 ?l??l*时

? 9 ?

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?(1??2)2?n?lak?,????0?b?2?1?n?l????k?21??1?n?l?,??a??0?1?n?lb???

?l??l*时

式中，?

n＝nl＋1——受压板被纵向加劲肋分割的子板元数； nl——等间距布置纵向加劲肋根数;???——加劲板的长宽比?=a/b；

a——加劲板的长度（横隔板或刚性横向加劲肋的间距）； b——加劲板的宽（腹板或刚性纵向加劲肋的间距）; t——加劲板的厚宽;

?l——单根加劲肋的截面面积与被加劲板的面积之比?l?AlAl——单根加劲肋的截面面积；

bt；

?l——纵向加劲肋的相对刚度?l?EIl； bDIl——纵向单根加劲肋对被加劲板的抗弯惯矩；

Et3D——单宽板刚度D?；

12(1?v2)

?*?l2124n?1?n?l??2??2?1n????

?0?41?(nl?1)?l

表4.3.1 局部稳定系数

板件 弹性屈曲系数 相对宽厚比 局部稳定系数 材料容许应力 构件容许应力 顶板悬臂 顶板悬臂 （加强耳板） （未加强耳板） 顶板箱内 k R ?l??????l?????274.2 0.459 0.92 210 193.3 29.1 1.409 0.37 210.0 78.7 784.0 0.443 0.94 210 196.6 底板 400.0 0.621 0.78 210 163.5 4.4 控制截面应力

控制截面应力计算结果如下表，应力满足要求，有较大的余富。如果采用双箱截面设计可以减少用钢量。

? 10 ? 某钢箱梁 复核计算报告 （恒载＋活载）组合控制截面应力 构 件 Upper.Flg (mm) Web (mm) Lower.Flg (mm) Upper.I-Rib (mm) Upper.U-Rib (mm) 25m边跨 35m边跨 25m＋35m中间支座 +1472) 1800 +26) 0 x184 176 x0 13.30 78.1 104.7 5139.4 69,938,680 33,622,973 496,885,621 -18122.96 -3679.255 -3057.523 193.3 拉应力： OK 210 压应力： OK -120 OK 1.10 OK 42 < 210 -56 < 163.5 -43 < 120 0.21 < 1.10 OK OK OK OK x0 35m＋35m中间支座 x14 (1580 +9902 x12 4- Web x14 +1580) x14 1800 x12 +26) x14 0 x184 176 x0 13.32 78.1 104.7 5337.1 75,270,948 35,211,225 586,852,794 -21430.44 -3816.205 -3012.119 210 拉应力： 163.5 压应力： -120 1.10 48 < 210 -64 < 163.5 -44 < 120 0.24 < 1.10 OK OK 1.10 OK -120 OK 163.5 210 x0 x0 x8 x11 x0 (2125 +10976 +2125) x14 (2125 +11092 +2125) x14 (1472 +9304 4- Web 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x184 x0 15.18 76.2 106.6 5944.2 84,888,478 39,407,920 828,510,018 10771 -1130 -1769.151 -21 < 193.3 29 210 -13 < 120 0.03 < 1.10 OK OK < OK 193.3 压应力： OK 210 拉应力： -120 1.10 x0 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x0 15.09 76.3 106.5 5976.7 85,929,939 39,682,563 848,513,369 14695.53 -966.2347 -2132.815 -28 193.3 39 210 -11 120 0.05 < 1.10 < < < x184 x0 (26 +10976 (26 +11092 (26 +9304 (26 +9902 0- I-Rib 17- 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 17- x0 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 截面几何特性 Lower.I-Rib (mm) Lower.U-Rib (mm) 中性轴 Yo(cm) 上缘距离 Yu (cm) 下缘距离 Yl (cm) 面积 A (cm2) 抗扭惯矩 J (cm4) 面内惯矩Ix(cm4) 面外惯矩Iy(cm4) 弯矩 Mb(kN?m) 22- I-Rib 176 x11 22- I-Rib 176 x11 20- I-Rib x11 20- I-Rib 断面剪力 Sb(kN) 内轴力 N(kN) 力扭矩Mt(kN?m) 上缘应力σu (MPa) 压应力： 容许值、验算结果 截 面容许值、验算结果 应腹板剪应力τ(MPa) 力 容许值、验算结果 腹板换算复合应力 容许值、验算结果 下缘应力σl (MPa) 拉应力：

? 11 ?

某钢箱梁 复核计算报告 （恒载＋活载＋支座沉降＋温度）组合控制截面应力 构 件 Upper.Flg (mm) Web (mm) Lower.Flg (mm) Upper.I-Rib (mm) Upper.U-Rib (mm) 25m边跨 35m边跨 25m＋35m中间支座 35m＋35m中间支座 x14 (1580 +9902 x12 4- Web x14 +1580) x14 1800 x12 +26) x14 0 x184 176 x0 13.32 78.1 104.7 5337.1 75,270,948 35,211,225 586,852,794 -28797.55 -4087.374 -3295.817 200 拉应力： 64 < 210 -86 < 163.5 -47 < 120 0.34 < 1.10 OK OK 1.10 OK -120 OK 163.5 200 x0 x0 x8 x11 x0 (2125 +10976 +2125) x14 (2125 +11092 +2125) x14 (1472 +9304 +1472) 4- Web 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x184 x0 15.18 76.2 106.6 5944.2 84,888,478 39,407,920 828,510,018 20161 -1130 -1769.151 -39 < 193.3 55 210 -13 < 120 0.09 < 1.10 OK OK < OK 193.3 压应力： OK 210 拉应力： -120 1.10 x0 1800 x12 4- Web +26) x14 0 x260 x0 15.09 76.3 106.5 5976.7 85,929,939 39,682,563 848,513,369 28750.51 -1161.033 -2313.866 -55 193.3 77 210 -13 120 0.16 < 1.10 OK ? 12 ? < OK < OK < OK 193.3 拉应力： 210 压应力： -120 1.10 x184 x0 1800 +26) 0 x184 176 x0 13.30 78.1 104.7 5139.4 69,938,680 33,622,973 496,885,621 -27816.83 -3874.053 -3418.071 65 < 210 -87 < 163.5 -45 < 120 0.33 < 1.10 OK OK OK OK x0 (26 +10976 (26 +11092 (26 +9304 (26 +9902 0- I-Rib 17- 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 17- x0 0- 300 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 x0 0- I-Rib x8 15- x0 0- 300 x260 0 截面几何特性 Lower.I-Rib (mm) Lower.U-Rib (mm) 中性轴 Yo(cm) 上缘距离 Yu (cm) 下缘距离 Yl (cm) 面积 A (cm2) 抗扭惯矩 J (cm4) 面内惯矩Ix(cm4) 面外惯矩Iy(cm4) 弯矩 Mb(kN?m) 22- I-Rib 176 x11 22- I-Rib 176 x11 20- I-Rib x11 20- I-Rib 断面剪力 Sb(kN) 内轴力 N(kN) 力扭矩Mt(kN?m) 上缘应力σu (MPa) 压应力： 容许值、验算结果 163.50 压应力： -120 1.10 截 面容许值、验算结果 应腹板剪应力τ(MPa) 力 容许值、验算结果 腹板换算复合应力 容许值、验算结果 下缘应力σl (MPa) 拉应力：

某钢箱梁 复核计算报告 5 加劲肋验算

5.1 主梁顶底板加劲肋

按照《公路钢结构桥梁设计规范》征求意见稿计算定加劲肋的刚度Il宜满足下式要求：

bt3Il??l,req

12(1??2)?l*?4?2n?1?n?l??n＝nl＋1——受压板被纵向加劲肋分割的子板元数； nl——等间距布置纵向加劲肋根数;????2?1?n2

?——加劲板的长宽比?=a/b；

a——加劲板的长度（横隔板或刚性横向加劲肋的间距）； b——加劲板的宽（腹板或刚性纵向加劲肋的间距）; t——加劲板的厚宽;

?l——单根加劲肋的截面面积与被加劲板的面积之比?l?AlAl——单根加劲肋的截面面积；

bt；

?l——纵向加劲肋的相对刚度?l?EIl； bDIl——纵向单根加劲肋对被加劲板的抗弯惯矩；

Et3D——单宽板刚度D?； 212(1?v)E——弹性模量。

? 13 ? 某钢箱梁 复核计算报告 主梁顶底板加劲肋刚度计算结果如下表，顶底板刚度满足要求，但耳板刚度不满足要求。

表 主梁顶底板加劲肋刚度计算

板件 加劲板厚 加劲板宽 横向加劲间距a 加劲肋根数 加劲肋腹板宽度 加劲肋腹板厚度 加劲肋翼板宽度 加劲肋翼板厚度 纵向加劲间距 等分数n=nl+1 要求加劲肋宽度 要求加劲肋厚度 bt^3/11 纵向加劲 顶板悬臂 t b a nl br tr br tr n br tr a/b al dl Il g a0 t0 geq1 geq2 geq3 geq Ieq 14 2500 2000 8 160 14 0 0 277.778 9 389 66.7 48.6 623636 0.800 2240 0.064 1.91E+07 30.7 4.1 11.6 36.3 0.3 255.3 24.5 1.53E+07 OK 顶板箱内 14 4080 2000 13 260 8 92 8 291.4 14 408 115.2 31.4 1017775 0.490 2080 0.036 9.66E+07 94.9 6.0 12.1 20.3 0.1 591.8 15.2 1.54E+07 OK 底板 14 4080 2000 9 120 8 100 10 408 10 571 92.6 63.5 1017775 0.490 960 0.017 1.90E+07 18.7 3.7 17.0 11.2 0.2 233.6 11.1 1.13E+07 OK 耳板 14 2500 2000 8 120 8 0 0 277.778 9 389 76.4 48.6 623636 0.800 960 0.027 4.61E+06 7.4 2.9 11.6 28.7 0.3 202.0 19.3 1.21E+07 OUT 要求加劲肋面积 Areq

? 14 ? 某钢箱梁 复核计算报告 5.2 主梁腹板加劲肋

腹板横向加劲肋的间距a由应满足以下要求：

a?950tw?

式中 tw——腹板的厚度；

τ——标准组合下的腹板剪应力。 腹板横向加劲肋惯性矩应满足以下要求：

3 It?3h0tw

式中 It——单侧设置横向加劲肋时加劲肋对于与腹板连接线的惯性矩，或双侧对称设置横向加劲肋时加劲肋腹板中心线的惯性矩； 腹板纵向加劲肋满足以下要求：

3Il??lh0tw

?l?max1.5，?ah0???2.5?0.45?ah0????2?

式中 Il——单侧设置横向加劲肋时加劲肋对于与腹板连接线的惯性矩，或双侧对称设置横向加劲肋时加劲肋腹板中心线的惯性矩； a——腹板横向加劲肋间距。

腹板加劲肋计算结果如下表，横向加劲间距不满足要求，建议横隔板间增加一道加劲肋；纵向加劲肋刚度满足要求，中间腹板可以仅在一侧设置加劲肋，取消另一侧的加劲肋。

腹板厚 腹板高 横向加劲间距a 加劲肋宽厚比 剪应力t 要求横向加劲间距a 要求刚度 纵向加劲肋 宽度 厚度 刚度 验算 t h a br/tr ??a 12 1800 2000 14 47 1663 OUT 7680000 160 14 19114667 OK Il br tr Il

? 15 ? 某钢箱梁 复核计算报告 5.3 支座加劲肋

5.3.1 支座反力 支座反力如下表。

表 支座反力（kN）

墩 12# 13# 14# 15# 16# 恒载＋活载 内侧支座 外侧支座 恒载＋活载＋支座沉降＋温度 内侧支座 外侧支座 MAX 1,313 1,678 1,429 1,808 MIN 375 188 452 255 MAX 3,156 3,473 3,625 3,887 MIN 1,898 1,318 1,922 1,491 MAX 3,626 3,842 4,219 4,577 MIN 1,804 1,634 2,055 1,834 MAX 3,196 3,514 3,560 3,824 MIN 1,796 1,250 2,011 1,541 MAX 1,316 1,681 1,432 1,811 MIN 379 192 453 255 5.3.2 支座加劲肋构造

图5.3.2.1 12#、16#墩支座加劲肋

? 16 ?

某钢箱梁 复核计算报告

图5.3.2.1 13#、15#墩支座加劲肋

图5.3.2.3 14#墩支座加劲肋

5.3.3 支座加劲肋验算

支点横隔板需要验算横隔板和支点加劲肋的局部承压应力和竖向应力，其计算公式如下。 局部承压应力

?b?RV?[?b]

As?BebtD

如图5.3.3.1，式中，[?b]为局部承压容许应力；RV为支座反力；As为横向加劲肋净截面积；tD为横隔板厚度；Be为横隔板有效宽度，考虑支点板的45°的扩散作用Be=B+2tf；B为支座垫板宽度；tf为下翼板厚度。

? 17 ? 某钢箱梁 复核计算报告 竖向应力

支座反力的作用下，横隔板和加劲肋中竖向应力的实际大小和分布非常复杂，通常要用空间有限元方法才能求得较为满意的结果。为了简化计算，当梁高不大时，工程设计中近似简化为等效压杆计算。压杆的有效面积如图5.3.3.1所示，压杆的压应力沿高度的分布近似为三角形分布（图5.3.3.2），支承垫板处的最大有效断面平均压应力按下式近似计算：

??2RV[?c]

As?BevtD

式中，[?c]为轴心受压容许压应力；Bev为腹板竖直方向应力有效计算宽度，如图5.3.3.1所示，按下式计算：

Bev=bs+30tD （bs<30tD） Bev=60tD （bs≧30tD）

图5.3.3.1 支点横隔板局部承压面积 图5.3.3.2 支点横隔板竖向应力

? 18 ? 某钢箱梁 复核计算报告 支座加劲肋验算如下表，除14＃墩支座外，其余支座加劲肋满足设计要求。14＃墩支座处腹板较薄，建议增设加劲肋或对箱梁腹板进行加强，否则不满足设计要求。

支座 腹板厚 根数 宽度 厚度 间距 加劲肋 加劲肋面积 支座反力 计算面积 应力 承压应力 竖向应力 验算 支垫板宽 计算面积 应力 局部承压应力 承压应力 验算 t n br tr a As(mm2) R(kN) ???(MPa)? Bbe ???(MPa)? 12#、16＃墩 13#、15＃墩 16 4 240 30 250 28800 1811 4480 33280 108.8 200 OK 460 7360 36160 50.1 300 OK 20 4 300 30 250 36000 3887 5600 41600 186.9 200 OK 460 9200 45200 86.0 300 OK 14＃墩 (腹板加强) 40 4 300 30 600 36000 4577 25200 61200 149.6 200 OK 740 29600 65600 69.8 300 OK 14＃墩 (腹板未加强) 40 2 300 30 0 18000 4577 1200 19200 476.8 200 OUT 740 29600 47600 96.2 300 OK 腹板有效面积 Ae(mm2) 腹板有效面积 Abe(mm2)

? 19 ? 某钢箱梁 复核计算报告

5.3.4 顶推施工加劲肋验算

顶推施工中腹板及加劲肋验算如下表，腹板及加劲肋满足设计要求，并且有较大的余富。考虑到局部加劲肋对钢箱梁底板疲劳不利，建议可以考虑适当减少加劲肋。

支点 腹板厚 根数 宽度 厚度 间距 加劲肋 加劲肋面积 支座反力 计算面积 应力 承压应力 竖向应力 验算 支垫板宽 计算面积 应力 局部承压应力 承压应力 验算 t n br tr a As(mm2) R(kN) ???(MPa)? Bbe ???(MPa)? 顶推施工前支点 12 20 200 14 250 56000 1811 27360 83360 31.3 200 OK 2500 30000 86000 15.2 300 OK 腹板有效面积 Ae(mm2) 腹板有效面积 Abe(mm2)

? 20 ? 某钢箱梁 复核计算报告 6 中间横隔板验算

6.1 横隔板构造

图6.1.1 横隔板构造

6.2 横隔板的开口率

根据横隔板的开口率??A'A?bhBH不同可以分为以下结构形式，当??0.4时，横隔板可

视为实腹式；当??0.8，为桁架式；当0.4???0.8时，可视为框架式。横隔板开口率计算如下表，??0.61，中间横隔板为框架式。

图6.1.1 横隔板开口率

表6.1.1 横隔板开口率

B H b h ??

4.08 1.8 3.08 0.9 0.61

? 21 ?

某钢箱梁 复核计算报告 6.3 横隔板最小刚度

横隔板的最小刚度K应该满足下式要求：

K?20EIdwL3D

矩形框架式横隔板的刚度K可由下式近似求得：

?bb6h??48E????I?IIlh??u2?b22bh2bh3h????2?IuIlIuIhIlIhIh? K'?????

K??K'

式中： E为弹性模量；

LD为两横隔板间距（m），按下式计算；

LD?6(L?50m)? ?

L?0.14L?1且?20(L?50m)?D

L为桥梁等效跨径（m）。 E为钢材的弹性模量；

IDw为箱梁截面主扇性惯矩，由下式求得：

?22b2b222?IDW???1Fu(1?1)2??2Fl(1?2)2?2Fh(?1??1?2??2)?

BBul??

其中，Fu为箱梁上顶板截面积（包括加劲肋）；Fl为箱梁下底板截面积（包括加劲肋）；Fh为一个腹板的截面积；?1 ，?2由下式确定：

?1＝

eBu?BlfBu?BlH，?1＝H

e?f4e?f4

而e，f由下式计算：

e＝

IflBu?2BlIfu2Bu?BlFh，f＝Fh

Bl12Bu12

Ifu为顶板对箱梁对称轴的惯矩；Ifl为底板对箱梁对称轴的惯矩；H为腹板长度。

? 22 ? 某钢箱梁 ?1 复核计算报告 ?1?2?2

图6.3.1 横隔板截面符号

b为框架的宽度； h为框架的高度；

Iu, Il, Ih分别为顶板、底板和腹板处横隔板简化为框架截面的惯性矩，将横隔板简化为框架计算。其中，横隔板的加强翼缘或加强加劲肋简化框架截面的下翼板；横隔简化为框架截面的腹板；分别取顶板、底板和腹板厚度的24倍宽度作为框架截面的上翼板有效宽度； β为开口率修正系数，图中B,H分别为箱梁的宽度和高度。

IuIhA'IlIhIhIuIhIl

(a) (b) (c)

图6.3.2 框架式横隔板

(a) B/H=1.0时 (a) B/H=2.0时

图6.3.3 横隔板刚度修正系数

? 23 ?

某钢箱梁

复核计算报告 箱梁要求的最小刚度计算如下表。

图6.3.1 最小刚度要求计算 横隔板位置 顶板厚 底板厚 腹板厚 主梁高 腹板高 顶板突出距 底板突出距 顶板中间距 底板中间距 顶板宽 底板宽 顶板面积 顶板总面积 底板面积 底U肋面积 底板总面积 单腹板面积 顶板惯性矩 顶板U肋惯矩 顶板总惯矩 底板惯性矩 底板U肋惯矩 底板总惯矩 要求最小刚度 符号 Tu Tl t H h b1 b2 Bu Bl BBu BB1 Fu1 Fu Fl1 Fl2 Fl Fh Iu1 Iu2 Iu Il1 Il2 Il e f ?1????Idw Ld E Kmin 中间横隔板 ? ? 0.014 0.014 0.012 1.800 1.772 2.500 0.026 4.080 4.080 9.080 4.132 0.127 0.127 0.058 0.000 0.058 0.021 0.873 0.000 0.873 0.082 0.000 0.082 0.042 0.236 0.545 3.070 0.363 6.000 200000 6718.709

? 24 ? 某钢箱梁 复核计算报告 横隔板框架截面特性计算如下表。

横隔板框架截面特性 U.Flg (mm) Web (mm) L.Flg (mm) 中性轴 Yo(cm) 上弦 下弦 侧弦 幅 厚 幅 厚 幅 厚 336 *14 336 *14 288 *12 500 *12 400 *12 500 *12 11.29 10.25 11.15 30.25 95 25,146 16,588 4,431 9.36 16.84 34.36 95 49,260 26,875 2,396 上缘距离 Yu (cm) 15.11 下缘距离 Yl (cm) 36.29 面积 A (cm2) 107 抗扭惯矩 J (cm4) 49,274 面内惯矩Ix(cm4) 29,923 面外惯矩Iy(cm4) 4,433

? 25 ? 某钢箱梁 复核计算报告 框架式横隔板刚度计算如下表，横隔板刚度不满足要求，建议横隔板开孔处设置加劲肋。

横隔板位置 顶板厚 底板厚 腹板厚 主梁高 箱梁宽 横隔板厚度 横隔板上弦宽 横隔板上加劲宽 横隔板上加劲厚 横隔板下弦宽 横隔板下加劲宽 横隔板下加劲厚 横隔板侧弦宽 横隔板侧加劲宽 横隔板侧加劲厚 弹性模量 横隔板上弦形心 横隔板下弦形心 横隔板侧弦形心 横隔板框架高 横隔板框架宽 横隔板上弦惯矩 横隔板下弦惯矩 横隔板侧弦惯矩 开口率 弦杆面积比 修正系数 框架式横隔板刚度 要求最小刚度 横隔板刚度验算 符号 中间横隔板 Tu Tl t H B td E h b Iu Il Ih ??Af/Aw ??K' K Kmin 0.014 0.014 0.012 1.8 4.08 0.012 0.5 0 0.000 0.400 0.000 0.000 0.500 0.000 0.000 200000 0.113 0.102 0.094 1.585 3.892 2.992E-04 1.659E-04 2.688E-04 0.61 0 3.3 702.0 2316.5 6718.7 OUT

? 26 ? 某钢箱梁 复核计算报告 7 挠度

7.1 恒载挠度

恒载挠度如下图，最大恒载挠度6.1mm

恒载挠度(mm)0.0-10010-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0桥轴向（m）DD-60-50-40-30-202030405060

7.2 活载挠度

活载挠度如下图，最大活载挠度7.8mm

活载挠度(mm)6.04.02.0-60-50-40-30-200.0-100-2.0-4.0-6.0-8.0-10.0桥轴向（m）DmixDmax102030405060

? 27 ?

某钢箱梁 复核计算报告 7 挠度

7.1 恒载挠度

恒载挠度如下图，最大恒载挠度6.1mm

恒载挠度(mm)0.0-10010-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0桥轴向（m）DD-60-50-40-30-202030405060

7.2 活载挠度

活载挠度如下图，最大活载挠度7.8mm

活载挠度(mm)6.04.02.0-60-50-40-30-200.0-100-2.0-4.0-6.0-8.0-10.0桥轴向（m）DmixDmax102030405060

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