现浇箱梁桥面板计算

1概况

箱梁设计截面形式为单箱三室，全桥采用变截面。桥面横坡为1.5%，桥面纵坡为0%，人行道横坡1.5%，桥面横向布置为：1m（人行道）+0.5×2（路缘带）+1m(中间带)+0.25×2（安全带）+0.25×2（护栏）+14m（双向四车道）+1m（人行道）=19m。支点梁高为350cm，翼缘板伸出部分长为200cm，腹板厚45cm，底板宽为1500cm，顶板厚25cm，底板厚35cm。跨中梁高为180cm，翼缘板伸出部分长为200cm，腹板厚30cm，底板宽为1500cm，顶板厚25cm，底板厚25cm。

在腹板与顶板交界处设置20cm×20cm的梗腋，腹板与底板交界处设置20cm×20cm的梗腋。

箱梁截面具有很大的抗扭刚度，所以横隔板的布置可以比一般肋形桥梁少一些。支座处设置宽度为100cm的横梁，并在其与顶板、底板连接处设50×50cm倒角。

具体尺寸见下图

 图1 箱梁构造图 （单位：cm）

该桥桥面构造，桥面采用厚的C40防水混凝土，上加厚的沥青混凝土作为铺装层，共计厚。利用桥面铺装设置桥面1.5%横坡。

人行道采用预制装配式，并按预制块件分块搁置安装于箱梁悬臂板上。

2桥面板内力计算

肋板之间的桥面板实质上是一个支承在一系列弹性支承上的多跨连续版，在构造上，板与梁肋是整体连接在一起的，因此各根主梁的不均匀弹性下沉和梁肋本身的抗扭刚度必然会影响到桥面板的内力，所以桥面板的实际受力情况是十分复杂的。通常我们采用简便的近似方法进行计算。采用简便的近似方法进行计算，即把腹板之间的部分看作多跨连续单向板来计算，把悬挑翼缘看作悬臂板来计算。

桥面铺装为2cm的沥青混凝土面层（重力密度为23）和平均9cm厚的C40防水混凝土（重力密度为24）恒载及其内力计算如下(取宽的板带作为分析对象)：

2.1单向板的计算

1、恒载内力

每米板宽的跨中恒载弯矩计算式：

式中：

l=440+25=465cm＜505-=482.5cm

桥面铺装层:  

顶板自重：  

合计：g=+=8.87kN

每延米板条上恒载内力计算：

支座恒载剪力：      

2、活载内力

汽车荷载后轮的着地长度=0.2m，宽度为=0.6m，

平行于板的跨径方向荷载分布宽度

垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度

所以

取

跨中车辆荷载弯矩

图2  单向板计算图示

3、组合跨中和支点弯矩

由基本组合：

支点弯矩：

跨中弯矩：

2.2悬臂板内力计算

1、横载内力

每延米板条上恒载计算g：

桥面铺装层:  

翼缘板自重：

人行道铺装：

计算简图如下：

    图3  悬臂板计算图示 

每延米板条上恒载内力为：

2、活载内力计算

悬臂板根部活载弯矩为：

3、荷载组合

注：《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）4.1.3.1条规定：城—A级标准载重汽车应采用五轴式货车加载，总重，前后轴距为18.0m，行车限界横向宽度为3.0m。根据本设计桥梁横向尺寸可知，车辆荷载不会作用在翼缘板部分，因此翼缘板的横向布筋不考虑车辆荷载的作用。

3 配筋及验算

3.1悬臂部分负弯矩配筋计算

由以上计算比较得，箱梁腹板处顶板配筋有弯矩-94.90KN·m确定，顶板下部配筋有弯矩=67.79KN·m确定。

普通钢筋采用HRB400，抗拉强度标准值（d=6～50，d为公称直径，单位mm），抗拉强度设计值，弹性模量。

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》表5.2.1，当钢筋选用HRB400时，相对界限受压区高度（混凝土等级在C50及以下时）。

C50混凝土强度设计值，。

支座处梁的有效高度为：

求截面受压区高度x和受拉钢筋面积：

取得

取结构的安全等级为二级，则

为等效矩形应力图与混凝土轴心抗压强度设计值之比，当混凝土强度不超过C50时，取为1.0。

x <

取钢筋，按一排布置。

跨中处梁的有效高度为：

求截面受压区高度x和受拉钢筋面积：

取得

取结构的安全等级为二级，则

为等效矩形应力图与混凝土轴心抗压强度设计值之比，当混凝土强度不超过C50时，取为1.0。

x <

取钢筋，按一排布置。

3.2箱梁顶板正弯矩配筋计算

有以上计算比较得，顶板下部配筋有弯矩=67.79 KN·m确定。

<符合要求。

==9，选用，则=1539，满足要求。

由以上计算和分析可知，箱梁顶板配置横向非预应力筋完全能满足设计要求。