行车道板计算例题

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）和混凝土垫层（0.09m，容重）组成。板厚120mm，主梁宽180 mm，肋高1300 mm（容重）。

     （2）桥面荷载。公路Ⅰ级。

要求：确定板内弯矩

答案：（1）板类型判别

行车道平面尺寸：顺桥向，横桥向，见图1。

图1

 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，此处为板厚，为梁肋宽，梁肋高

    简力计算时

（3）每延米板上恒载

沥青混凝土面层  

25号混凝土垫层  

25号混凝土桥面板  

（4）简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力

（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，宽度，见图1。前轴上的压力30kN，此时桥面板上的轮压区域为：

此处为铺装层，由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成

（6）桥面板荷载的有效分布宽度

  1）车轮在板跨中部时，应用《规范》JTG D62——2004，式（4.3.1-2）

   ，应取。

2）车轮在板跨边端时，应用《规范》JTG D62——2004，式（3.1.4-4）

，应取。

因车辆最小轮距为，而桥主梁间距为，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。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。

（8）最终内力

由，故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得

 板面板跨中弯矩 

板面板支座弯矩 

根据《通用规范》4.1.6条得

由于板内可不核算剪力，故的计算从略。

例二：单向车道桥面板的内力计算

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）和混凝土垫层（0.09m，容重）组成。板厚120mm，主梁宽180 mm，肋高1300 mm（容重）。

     （2）桥面荷载。公路Ⅰ级。

要求：确定板内弯矩

答案：（1）板类型判别

行车道平面尺寸：顺桥向，横桥向，见图1。

图1

 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，此处为板厚，为梁肋宽，梁肋高

    简力计算时

（3）每延米板上恒载

沥青混凝土面层  

25号混凝土垫层  

25号混凝土桥面板  

（4）简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力

（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，汽车后轮的着地长度，宽度，见图1。后轴上的压力140kN，此时桥面板上的轮压区域为：

此处为铺装层，由沥青混凝土面层和混凝土垫层组成

（6）桥面板荷载的有效分布宽度

  1）车轮在板跨中部时，应用《规范》JTG D62——2004，式（4.3.1-2）

   ，应取。

2）车轮在板跨边端时，应用《规范》JTG D62——2004，式（3.1.4-4）

，应取。

因①车辆横向最小轮距为，而桥主梁间距为，因此每一跨板内沿横向仅只作用有一个车轮；②，即有效分布宽度小于两后轴轮距，所以两后轴各自的有效分布宽度不发生重叠；故板内的车轮荷载为。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

车轮荷载集度：车轮荷载居于跨中，分布范围

，所以计算跨中弯矩时，车轮荷载集度为常数，采用跨中有效分布宽度计算。

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。

（8）最终内力

由，故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得

 板面板跨中弯矩 

板面板支座弯矩 

根据《通用规范》4.1.6条得

由于板内可不核算剪力，故的计算从略。

例三：单向车道桥面板的弯矩计算

条件：如图1 所示，某公路桥面净宽为净，汽车荷载为公路Ⅱ级。翼缘板带湿接缝的钢筋混凝土T梁桥，标准跨径为20m，主梁间距2.2 m，边板外翼缘1.2 m。主梁宽200 mm，高1500 mm，横隔梁间距4.85 m。铺装层平均厚度0.08 m，容重，桥面板厚150mm~200 mm（板的平均厚度160mm），容重。（冲击系数）

要求：确定板内弯矩

图1

答案：（1）板类型判别

行车道平面尺寸：顺桥向，横桥向，见图1。

 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

    板的平均厚度： 

计算弯矩时（此处为板厚，为梁肋宽），不大于主梁肋中距2.2 m，故计算跨度。 

    简力计算时

（3）每延米板上恒载集度

铺装层自重  

混凝土桥面板自重  

    恒载集度       

（4）简支条件下每延米宽度上恒载产生的板内力

（5）车辆荷载的轮压区域尺寸

  ①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（后轴）为主。

②轮载分布：轮压区域尺寸，根据《规范》JTG D62——2004表4.3.1-2条的规定，汽车后轮的着地长度，宽度。此时桥面板上的轮压区域为：

此处为铺装层厚， 

  （6）桥面板荷载的有效分布宽度

  因车辆横向轮距为，而桥主梁间距为，考虑荷载不利布置，因此每一跨板内沿横桥向仅只作用有一个车轮（布置在横桥向跨中）。

1）车轮在板跨中部时

A、单个车轮居于板跨中时，应用《规范》JTG D62——2004，式（4.3.1-2）

   ，应取。

车辆荷载的轴距如图2所示，分析表明，两中轴、两后轴各自的有效分布宽度发生重叠，应取两后轴车轮居于板跨中进行计算。

B、2个车轮居于板跨中时，应用《规范》JTG D62——2004，式（4.3.1-2）

，应取。

车辆荷载的轴距如图2所示，分析表明，两中轴、两后轴各自的有效分布宽度发生重叠，应取两后轴车轮居于板跨中进行计算。

图2

2）车轮在板跨边端时，单个车轮时，应用《规范》JTG D62——2004，式（3.1.4-4）

，应取。

因，即有效分布宽度小于两后轴轮距，所以两后轴各自的有效分布宽度不发生重叠。有效分布宽度见图3。

图3

（7）车辆荷载在桥面板中产生的内力

车轮荷载集度：车轮荷载居于跨中，分布范围

，所以计算跨中弯矩时，车轮荷载集度为常数，采用跨中有效分布宽度计算。

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。

（8）最终内力

由，故主梁抗扭能力较大。根据《通用规范》4.1.2条得

 板面板跨中弯矩 

板面板支座弯矩 

根据《通用规范》4.1.6条得

由于板内可不核算剪力，故的计算从略。