第九讲 斜交板桥课件.ppt

第七章 斜弯桥计算分析简介 概述 一、斜弯桥的应用情况 1、高等级公路改变了原来路与桥的关系 2、城市立交的大量建设需要异性桥梁 3、设计手段的发展使设计水平提高 4、国外二十世纪六七十年代到达高峰，国内八九十年代是研究高潮 漳龙高速公路 弯拱桥 弯连续刚构 天目路立交 南浦大桥东引桥 概述 二、计算方法 1、解析法 概念清晰 不能解决复杂问题 2、数值法 计算功能强 数据复杂，需要人工判断 第一节 整体斜板桥的受力特点和构造 主要用于小跨度桥梁 跨径通常在20米以下 全桥一般采用满樘支架整体浇筑 一、影响斜板桥受力的因素 斜交角 两种表示方法 当斜角小于15度时 取斜长按正桥计算 宽跨比b/l 宽桥对斜支承敏感 窄桥斜支承只影响支承局部 支承形式 支承个数 支承方向 是否弹性支承 二、斜板桥的受力特点 纵向主弯矩比跨径为斜跨长、宽度为b的矩形板小，并随斜交角的增大而减小 荷载有向支承边的最短距离传递分配的趋势 纵向最大弯矩的位置，随斜角的增大从跨中向钝角部位移动 除了斜跨径方向的主弯矩外，在钝角部位的角平分线垂直方向上，将产生接近于跨中弯矩值的相当大的负弯矩 斜板的受力行为可以用Z字形连续梁来比拟 斜板的扭矩分布很复杂，板边存在较大的扭矩 三、斜板桥的钢筋布置及构造特点 桥梁宽度较大时，纵向钢筋，板中央垂直于支承边布置，边缘平行于自由边布置；横向钢筋平行于支承边布置。 窄斜板桥。纵向钢筋平行于自由边布置；横向钢筋，跨中垂直于自由边布置，两端平行于支承边布置 局部加强钢筋 在距自由边一倍板厚的范围内设置加强箍筋，抵抗板边扭矩 为承担很大的支反力，应在钝角底面平行于角平分线方向上设置附加钢筋 斜板桥在运营过程中，在平面内有向锐角方向转动的趋势，如果板的支座没有充分锚固住，应加强锐角处桥台顶部的耳墙，使它免遭挤裂。 第二节 整体式斜板桥的计算 计算方法根据对各向同性斜板的分析而获得 斜交板挠曲微分方程至今无法求解，求解多用差分法。 利用差分法、有限元法和模型实验对斜板进行大量分析，提供了相应的数表 一、粗略简化方法 l?1.3b，? ?50°时 作为宽度 b，计算跨径 l 的矩形板桥来计 Mx 配筋平行于板边方向 My配筋平行于支承边方向 l=1.3b~0.7b时 ? ?75°时 作为宽度 b，计算跨径 a 的矩形板桥来计算 Mx 配筋中央垂直于支承边方向，边缘平行与板边 My配筋平行于支承边方向 75° ? ?50°时 作为宽度 b，计算跨径(a+l)/2 的矩形板桥来计算 Mx 配筋中央垂直于支承边方向，边缘平行与板边 My配筋平行于支承边方向 L0.7b， ? 50°时 作为宽度 b，计算跨径 a 的矩形板桥来计算 Mx 配筋平行与板边 My配筋平行于支承边方向 局部加强钢筋 不论哪种情况，在边缘端部，路自由端 b／5的宽度范围内，均假定产生与中部的正弯矩同等大小的负弯矩，必须配置负弯矩钢筋 二、均布荷载作用下的内力 正交方向上单位板宽上的主弯矩表示成 钢筋方向的弯矩通过坐标转换获得 主弯矩方向根据斜角查曲线得 二、活载内力计算 以斜跨长作为正桥跨径进行板的内力分析，求出跨中弯矩的最大值 根据斜交角与活载类型查表得弯矩折减系数 斜板板跨中央和自由边中点的斜向弯矩 按活载类型查表得正板桥的横向弯矩系数 和扭矩系数 根据斜交角与活载类型查表得斜板横向弯矩折减系数 和扭矩折减系数 由斜弯矩、横向弯矩及扭矩合成斜板主弯矩 第三节斜梁桥的受力特点与实用计算方法 斜梁桥由多根纵梁及横梁组成的斜格子梁桥 横梁与纵梁可以斜交，也可以正交 一、斜梁桥的受力特点 斜梁桥虽然为格子形的离散结构，在梁距不很大、且设一定数量横梁的情况下，仍然具有与斜板类似的受力特点 随着斜交角的增大，斜梁桥的纵梁弯矩减小，而横梁的弯矩则增大；弯矩的减少，边梁比中梁明显，在均布荷载作用下比在集中荷载作用下明显； 正交横梁斜梁桥的横向分布性能比斜交横梁斜梁桥好，并且横向刚度越大，横向分布性能越好； 在对称荷载作用下，同一根主梁上的弯矩不对称，弯矩峰值向钝角方向靠拢，边梁尤其明显； 横梁和桥面的刚度越大，斜交的影响就越大，斜桥的特征就越明显。 二、斜梁桥常用计算方法 结构力学单梁计算+横向分布理论 计算正桥内力 ? 斜桥修正系数 修正的G-M法 修正的铰接板法 杆系梁格理论 三、结构力学方法求解单斜梁 简支单斜梁 内力影响线 连续单梁 全抗扭支承连续斜梁 中间点铰支承连续斜梁 竖向荷载作用下两者在剪力和弯矩相差不大，中间点铰支承时扭矩比全抗扭支承大。 在扭矩荷载作用下，采用中间点铰支承，各项内力均比全抗扭支承大得多。 四、修正的G-M法 基本思路 以正桥计算为基础，将由正桥计