橋梁設(shè)計應(yīng)進行計算。一般需要計算的項目有:梁整體計算,行車道板計算,橫梁計算,錨下局部承壓計算,支座的選用,伸縮縫寬度的確定,蓋梁計算,墩柱計算,樁長的計算,樁身彎矩的計算,橋臺的相關(guān)計算等。方案階段的計算可以粗略的估算。
荷載的組合。
承載能力極限狀態(tài):基本組合、偶然組合?;窘M合是所有公路橋涵結(jié)構(gòu)都應(yīng)該考慮的,偶然組合用于結(jié)構(gòu)在特殊情況下(如地震和撞擊等)設(shè)計。承載能力極限狀態(tài)用于查看力和彎矩,力的作用效應(yīng)較抗力大時應(yīng)增大結(jié)構(gòu)截面尺寸或者增大預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力作為抗力來考慮,可變作用計入沖擊。
正常使用極限狀態(tài):短期組合、長期組合。主要用于查看混凝土拉應(yīng)力、主拉應(yīng)力、裂縫、撓度(短期組合的長期效應(yīng)影響且剛度應(yīng)折減)。預(yù)應(yīng)力作為外力來考慮,可變作用不計入沖擊。
標(biāo)準(zhǔn)值組合(使結(jié)構(gòu)處于彈性階段的組合):主要用于查看壓應(yīng)力、主壓應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力、支座反力。對于鋼結(jié)構(gòu)橋梁,因采用容許應(yīng)力法,保證結(jié)構(gòu)處于彈性階段,因此,查看所有應(yīng)力、位移以及內(nèi)力時均采用標(biāo)準(zhǔn)值組合。
偏載系數(shù):經(jīng)驗取值為1.15。
對于具有一定厚度且有橫隔板加勁的箱形梁,忽略歪扭變形的畸變應(yīng)力;將活載偏心作用引起的約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別估計為活載對稱作用下平面彎矩正應(yīng)力的15%和剪應(yīng)力的5%。因此當(dāng)恒載對稱作用時箱型梁任意截面計及扭轉(zhuǎn)影響的總荷載內(nèi)力近似估計為:彎矩m=mg+1.15mp,剪力q=qg+1.05qp。(mg、qg—恒載引起的彎矩和剪力;mp、qp—全部活載對稱于橋中線作用時引起的彎矩和剪力。)
橫向分布系數(shù)、橫向折減系數(shù)、縱向折減系數(shù)
橫向分布系數(shù):用于空心板、t 梁、小箱梁。橋梁設(shè)計中通常用一個表征荷載
分布程度的系數(shù)m 與軸重的乘積作用在一片梁上進行簡化計算,這個m 值就是橫向分布系數(shù)。汽車橫向分布系數(shù)經(jīng)驗取值(可用于估算):空心板可取0.35~0.5,t 梁可取0.6~0.8,小箱梁可取0.8~1.2,具體取值還需計算決定。
橫向折減系數(shù):多車道橋梁上的汽車荷載應(yīng)考慮多車道折減,但折減后不得小于兩設(shè)計車道的荷載效應(yīng)。(3 車道:0.78,4 車道:0.67,5 車道:0.60,6 車道:0.55,7 車道:0.52,8 車道:0.50)
縱向折減系數(shù):當(dāng)計算跨徑大于150m 時,應(yīng)考慮縱向折減系數(shù)。具體取值可參見《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》。
汽車荷載作用 = 車道荷載×橫向分布系數(shù)×橫向折減系數(shù)×縱向折減系數(shù)。
公路i 級與城—a 級(公路ii 級與城—b 級)
公路i 級、城—a 級車道荷載相同,均布值:10.5kn/m,集中值:180~360kn。
公路ii 級、城—b 級車道荷載相同,取公路i 級的0.75 倍。
標(biāo)準(zhǔn)車輛:公路i 級、公路ii 級、城—b 級如下:
標(biāo)準(zhǔn)車輛:城—a 級如下:
橋梁的整體計算(通常指橋梁的主梁、主拱和主桁等計算)采用車道荷載,橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載(通常指橋梁的橫梁、行車道板)采用車輛荷載,橋臺或擋土墻后土壓力計算采用車輛荷載。
廠區(qū)橋梁荷載通常應(yīng)與業(yè)主商定后決定,一般為特殊車輛荷載,采取車列布置形式進行計算。
溫度、收縮徐變、支座不均勻沉降影響
溫度考慮整體升、降溫以及正、負溫度梯度的影響。
收縮徐變:模擬計算時一般設(shè)一個施工階段,該階段只有時間因子,一般取3650天,無其他荷載。
支座不均勻沉降:可按經(jīng)驗取用,可取計算跨徑的1/6000。
斜交角不足15°的按正交計算,超過15°的應(yīng)采取梁格或者空間模型進行分析。寬跨比小于0.5 的窄橋用單梁模型進行分析,超過0.5 的應(yīng)用梁格或者空間模型進行復(fù)核。