简支梁计算2.ppt
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1、简支梁桥设计与计算,第一节 概述,桥梁工程计算的内容 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 简支梁桥的计算构件 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,第二节 行车道板计算,一、行车道板的类型 行车道板的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,二、车轮荷载的分布 车轮均布荷载a2b2(纵、横) 桥面铺装的分布作用 轮压,三、有效工作宽度 1、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,设板的有效工作宽度为a 假设 可得,有效工作宽度假
2、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,2、两端嵌古固单向板 1)荷载位于板的中央地带 单个荷载作用 多个荷载作用,2)荷载位于支承边处,3)荷载靠近支承边处 ax = a+2x,3、悬臂板 荷载作用在板边时 mxmin -0.465P 取a=2l0,规范规定 a = a1+2ba2+2H+2b,4、履带车不计有效工作宽度,四、桥面板内力计算 1、多
3、跨连续单向板的内力 1)弯矩计算模式假定,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/h1/4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,2)考虑有效工作宽度后的跨中弯矩 活载弯矩 恒载弯矩 3)考虑有效工作宽度后的支点剪力 车轮布置在支承附近,2、悬臂板的内力 1)计算模式假定 铰接悬臂板车轮作用在铰缝上 悬臂板车轮作用在悬臂端,2)铰接悬臂板 活载 恒载,2)悬臂板 活载 恒载,第三节 主梁内力计算,一、恒载内力 前期恒载内力SG1
4、(主要包括主梁自重) 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,二、活载内力 活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,三、内力组合 承载能力极限状态 正常使用极限状态 四、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,第四节 主梁内力横向分布计算,一、桥面板与主梁分离式桥梁,挂车,汽车,人群,横向分布系数杠杆原理法,二、横向分布计算原理,1. 整体桥梁结构必须采用影响面加载计算最不利荷载,2. 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
5、相似,3.加载过程,横向分布系数,相当于1#梁分配到的荷载,4.近似方法总结内力横向分布转化为 荷载横向分布,轴重,轴重与轮重的关系,各纵向影响线比例关系,5.影响面加载精确方法,轴重,轴重与轮重的关系,各纵向影响线在不同位置的比例关系,6.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 跨中车轮占加载总和的75%以上 活载只占总荷载的30%左右,荷载横向分布等代内力横向分布的荷载条件 半波正弦荷载可满足上述条件,7.常用计算方法 梁格法 板系法 梁系法,三、刚性横梁法(偏心受压法),1. 基本假定,将多梁式桥梁简化为由纵梁
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