6混凝土简支梁桥的设计计算.ppt

（２）荷载P=1位于截面r的右侧时： （３）横隔梁内力计算 ——横隔梁内力影响线竖标； 　　　　　和　　——车辆荷载的轴重; 　　——汽车荷载 　恒载(包括长期预应力、混凝土徐变和收缩作用)是恒久存在的，其产生挠度与持续时间相关。恒载挠度可以通过施工时预设的反向挠度(又称预拱废)来加以抵消，因此桥梁预拱度通常取等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值，使竣工后的桥梁达到理想的线型。 对于一般小跨径的钢筋混凝土梁桥、当恒载和静活载所计算的挠度不超过了l／1600时，可以不设预拱度。 桥梁挠度产生的原因有恒载挠度和活载挠度。 八、挠度、预拱度的计算 活载挠度虽然是临时出现的，但是随着活载的移动，挠度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下，挠度达到最大值，一旦活载驶离桥梁，挠度就会消失。因此在桥梁设计中需要验算活载挠度来体现结构的刚度特性。 《公路桥规》规定：对于钢加混凝土及预应力混凝土梁式桥，用汽车荷载(不计冲击力)计算的上部结构跨中最大竖向挠度，不应超过命l/600，l为计算跨径。 当用平板拉车或履带荷载验算时，允许的竖向挠度为l/500。 如果已知某钢筋混凝土简支梁的跨中最大静活载弯矩为M，则该构件在短期荷载作用下的挠度为： ——钢筋混凝土简支梁受弯时计算变形的截面刚度，其中 为混凝土的弹性模量， 为截面开裂后换算截面的惯性矩。 对于预应力混凝土受弯构件，当计算短期弹性挠度时，对于不开裂的全预应力和A类部分预应力构件，截面刚度采用： Mf 作用时，截面刚度采用: 对于开裂的B类预应力构件 M-Mf 作用时，截面刚度采用: Mf ——截面开裂弯矩； M ——为使用荷载引起的弯矩； 《公路桥规》规定：当结构重力和汽车荷载（不计冲击力）所产生的竖向挠度超过跨径的对于l／1600时，应设置预拱度。 其值等于结构重力和半个汽车荷载（不计冲击力）所产生的竖向挠度。 * 根据在弹性范围内，某根主梁所承受到的荷载Ri与该荷载所产生的跨中弹性挠度 成正比例的原则，我们可以得出：在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的活载作用下，总是靠近活载一侧的边主梁受载最大。 c）偏心压力法的分析过程 I.中心荷载P＝l的作用 II. 偏心力矩的作用 III. 偏心力矩为e 的单位荷载P=1对各主梁的总作用 I.中心荷载P＝l的作用 由于中心荷载作用下，刚性中横梁整体向下平移则各主梁的跨中挠度相等，即： 根据材料力学，作用于简支梁跨中的荷载(即土梁所分担的荷载)与挠度的关系为： 或 —桥梁横截面内各主梁的惯性矩。 根据静力平衡条件，有： 当各主梁截面相等时，即 则 则中心荷载P=1在各梁间的荷载分布为： 则 在偏心力矩M＝1·e 作用下，桥的横截面产生绕中心点O的转角，因此各主梁的跨中挠度为: II.偏心力矩的作用 根据力矩平衡条件，有： ——各片主梁梁轴到截面形心的距离。 即 再根据反力与挠度成正比的关系，有 再根据力矩平衡条件有： 有： 又因： 当各主梁截面相等时，即 则： 当P=1位于i号梁轴上时 e=ai 对k号主梁的总作用为： III. 偏心力矩为e 的单位荷载P=1对各主梁的总作用为 图6.3.11中1号梁的荷载横向分布影响线，即可通过求： 各主梁截面相同时，上式可简化为： ①当横截面沿桥纵轴线对称时,只需取一半主梁(包括位于桥纵轴线上的主梁)作为分析对象; ②荷载沿横向的布置(车轮至路缘石的距离,各车横向间距等)应满足有关规定(见第三章); ③各类荷载沿横向的布置及取舍按最不利原则进行,即所求出的值应为最大值; ④对双车道或多车道桥梁,汽车加载时应以轴重(而不是轮重)为单位,即一辆汽车横向的两个轮重应同时加载或同时不加载。 在计算过程中，需要注意以下几点： 铁路桥梁计算中，将活载平均分配给两片主梁承担，实际上就是采用杠杆法原理计算荷载横向分布。 对于一般多主梁桥，不论跨度内有无中间横隔梁，当桥上荷载作用在靠近梁端支点处时，荷载的绝大部分将通过相邻的主梁直接传递至墩台。从集中荷载直接作用在端横隔梁上的情形来看，尽管端横隔梁将几根主梁连为一体，但由于不考虑支座的弹性压缩和主梁本身的微小压缩变形，显然荷载将主要传至两个相邻的主梁支座，即连续横隔梁的支点反力与多跨简支梁的反力相差不多。因此，在实践中常偏于安全地用杠杆法原理来计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数。 在刚性横梁法中，假定横隔梁绝对刚性，并且忽略了主梁的扭转效应，这样做导致边梁受力偏大。而实际结构中，在偏心荷载