混凝土简支梁桥Ch2-3概要.ppt

第三节 混凝土简支梁桥的计算 计算内容 内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝 土结构课程解决 变形计算 计算构件 上部结构——主梁、横梁、桥面板 支座 下部结构——桥墩、桥台 计算过程 一、行车道板计算 类型 作用——直接承受车轮荷载、把荷载传递给主梁 分类 单向板 双向板 悬臂板 铰接板 车轮荷载的分布 通过桥面铺装的分布作用，车轮均布荷载： 设板的有效工作宽度为a 有效工作宽度 计算原理 外荷载产生的分布弯矩——mx 外荷载产生的总弯矩—— 分布弯矩的最大值——mxmax 有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同 通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转 化为矩形弯矩分布 需要解决的问题： mxmax的计算 影响mxmax的因素： 1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离 两端嵌固单向板 荷载位于板的中央地带 单个荷载作用 荷载位于支承边处 悬臂板 荷载作用在板边时 mxmin ? -0.465P 取a=2L0 规范规定： a = a1+2b’＝a2+2H+2b’ 桥面板内力计算 多跨连续单向板的内力 弯矩计算图式假定 实际受力状态：弹性支承连续梁 简化计算公式： 当t/h1/4时 ： 跨中弯矩 Mc = +0.5M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 当t/h?1/4时 ： 跨中弯矩 Mc = +0.7M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 M0——按简支梁计算的跨中弯矩 考虑有效工作宽度后的跨中弯矩 活载弯矩： 恒载弯矩： 考虑有效工作宽度后的支点剪力 车轮布置在支承附近 悬臂板的内力 计算图式假定 铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端 铰接悬臂板 车辆荷载： 恒载： 悬臂板 车辆荷载： 恒载： 恒载内力 前期恒载内力SG1 主要为主梁自重，计算与施工方法有密切关系，分清荷载作用的结构 后期恒载内力SG2 桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱重 汽车荷载内力 汽车荷载内力计算必须考虑最不利荷载位置，一般采用影响线加载计算 计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系数，通用计算公式 内力组合 承载能力极限状态 正常使用极限状态 内力包络图 沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的连线 （一）桥面板与主梁分离式桥梁 整体式桥梁结构必须采用影响面加载计算最不利荷载 为简化计算，采用近似影响面来加载，近似影响面纵横方向分别相似 加载过程 近似方法总结——内力横向分布转化为 荷载横向分布 影响面加载精确方法 近似方法的近似程度 近似的原因——纵向各截面取相同的横向分配比例关系 近似程度 对于弯矩计算一般取跨中的横向分配比例关系 梁格法 梁系法 基本假定 将多梁式桥梁简化为由纵梁及横梁组成的梁格，计算各主梁在外荷载作用下分到的荷载 桥梁较窄(B/L0.5)时，横梁基本不变形，其刚度无穷大 竖向位移时的平衡 转动时的平衡 反力分布图 选定荷载位置，分别计算各主梁的反力 横向分布影响线 选定主梁，分别计算荷载作用在不同位置时的反力 横向分布系数 在横向分布影响线上用规范规定的车轮横向间距按最不利位置加载 本方法精度：边梁偏大，中梁偏小 五、修正刚性横梁法（考虑主梁抗扭刚度） 转动时的扭矩平衡 基本假定 将多梁式桥梁简化为数根并列而相互间横向铰（刚）接的狭长板（梁） 各主梁接缝间传递剪力（弯矩、水平压力、水平剪力） 用半波正弦荷载作用在某一板上，计算各板（梁）间的力分配关系 假定各主梁接缝间仅传递剪力g，求得传递剪力后，即可计算各板分配到的荷载 传递剪力根据板缝间的变形协调计算 横向分布影响线 横向分布系数 七、比拟正交异性板法 计算原理 将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的梁桥，比拟简化为一块矩形的平板 求解板在半波正弦荷载下的挠度 利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分布影响线 比拟原理 应力应变关系 比拟原理：任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿照真正的材料异性板来求解，只是方程中的刚度常数不同 抗弯惯矩计算，必须