桥梁与隧道工程第2章2.ppt

【例】装配式钢筋混凝土T形梁桥主梁计算(5) 2.3.5 横隔梁内力计算 一、横梁的作用与受力特点 作用： 加强结构的横向联系 保证全结构的整体性 受力特点： 受力接近与弹性地基梁 影响面的正负纵向位置基本一致 影响面值从跨中向端部逐渐减小 二、作用在横梁上的计算荷载 对于跨中一根横梁来说， 除了直接作用在其上的轮重外， 前后的轮重对它也有影响。 在计算中可假设荷载在相邻横 梁之间按杠杆原理法传布。 1、计算图式 三、横梁的内力影响线 2、横梁内力影响线 四、横隔梁内力计算 将计算荷载在横隔梁某截面的内力影响线上按最不利位置加载，即可求得横隔梁在该截面上的最大或最小内力值： p0q——车辆荷载； η——横隔梁内力影响线竖标； ε，μ——主梁冲击系数。 作业： 1.梁式桥的主要类型及适用情况。 2.什么是板的荷载有效分布宽度？ 3.杠杆原理法、偏心压力法的基本假定和适用条件。 4.如图所示Ｔ梁翼缘板之间为铰接连接。试求该行车道板在公路—Ⅰ级荷载作用下的计算内力，已知铺装层的平均厚度12cm，容重22.8kN/m3，Ｔ梁翼缘板的容重为25kN/m3。（依《桥规》，车辆荷载后轮着地尺寸a2=0.2m，b2=0.6m，轴重140kN） 2.3.3荷载横向分布计算方法 1.荷载横向分布的一般概念 2.杠杆原理法 3.偏心压力法 4.铰接板(梁)法 5.比拟正交异性板法(G-M法) 返回 1.荷载横向分布的一般概念 由多片主梁通过桥面板和横隔梁组成的简支梁桥，由于其结构受力和变形的空间性，结构内力的计算属于空间计算理论问题。 S=P·η1(x,y) ≈P· η2(y)·η1(x) 通常用一个表征荷载分布程度的系数m与轴重的乘积来表示梁的荷载，m即是荷载横向分布系数 返回 1.荷载横向分布的一般概念 图3-39表示作用着汽车荷载为P的五根主梁组成的梁桥。 图3-39 (a)表示主梁与主梁间没有任何联系的结构；m=1 图3-39 (c)表示主梁之间用横隔梁和桥面板刚性连接情况；m=0.2 图3-39b表示一般钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的实际构造情况； 0.2m1 图3-39不同横向刚度主梁的变形和受力 返回 2.杠杆原理法 杠杆原理法计算荷载横向分布系数，假定忽略主梁间横向结构的联系作用，桥面板和横隔梁在主梁处断开，视为沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。由于简支梁反力可按“杠杆原理”计算，故这种方法习惯上称杠杆原理法。 杠杆原理法的适用范围：双主梁桥；无横隔梁的装配式梁桥初步设计；一般多梁式桥，桥上荷载作用靠近支点。 在计算时，通常可利用各主梁的反力影响线进行，这时，反力影响线即是荷载的横向分布影响线。 继续 【例2-2】 【例2-2】如图所示一桥面净空为：净－7+2×0.75m人行道的钢筋混凝土T梁桥，共5根主梁，试求荷载位于支点处时，1、2号梁荷相应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数m0。 (1)绘制1号梁和2号梁的荷载 横向分布影响线 (2)在影响线上确定荷载沿横向 最不利的布置位置，并求出相应 荷载位置的影响线竖标值 【例2-2】 【例2-2】 （3）求荷载横向分布系数 3．偏心压力法 通常钢筋混凝土或预应力混凝土梁桥都设有端横隔梁和中横隔梁。这样不但显著增加桥梁的整体性，而且加大了结构的刚度。 偏心压力法基本假定是横隔梁的刚度无穷大，故也称刚性横梁法。 应用条件：B/l?0.5(窄桥) 的跨中区域荷载横向分布 (1)不考虑主梁抗扭刚度的偏心压力法 (2)考虑主梁抗扭刚度的偏心压力法 偏心压力法算例 图3-41 刚性横梁在偏心荷载下挠曲变形 返回 1)偏心荷载P＝1时主梁的荷载分布 (a)中心荷载Ｐ=1的作用：各梁产生相同的挠度 根据材料力学，作用于简支梁的荷载(即主梁分担的荷载)与挠度的关系为： 式中 α＝48E/l3(E为梁体材料的弹性模量)。 由静力平衡条件得： ； ； 式中：Ii——第i根主梁的惯性矩；ΣIi——所有主梁惯性矩总和。 如果各根主梁惯性矩相等，则： (1)不考虑主梁抗扭刚度的偏心压力法(1) 继续