第五部分混凝土简支梁桥的计算.ppt
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1、第五章 混凝土简支梁桥的计算,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,第一节 概述,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,第二节 行车道板计算,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,第二节 行车道板计算,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
2、最大值mxmax,第二节 行车道板计算,设板的有效工作宽度为a 假设 可得,第二节 行车道板计算,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,第二节 行车道板计算,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,第二节 行车道板计算,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,第二节 行车道板计算,2)荷载位于支承边处,3)荷载靠近支承边处 ax = a+
3、2x,第二节 行车道板计算,3、悬臂板 荷载作用在板边时 mxmax -0.465P 取a=2l0,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,概述:梁桥实用空间理论分析 常用计算方法 梁格法 板系法 梁系法,第三节 主梁内力横向分布计算,第三节 主梁内力横向分布计算,2、整体桥梁
4、结构必须采用影响面加载计算最不利荷载,3、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,4、加载过程,横向分布系数,相当于1#梁分配到的荷载,5、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,6、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,7、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,第三节 主梁内
5、力横向分布计算,在桥梁设计中,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分配给某根单梁的荷载 ,这个系数m就称为荷载横向分布系数。 需要说明的是,上述将空间问题转化为平面问题只是一种近似的处理方法。 显然,同一座桥梁的各根梁的荷载横向分布系数m是不同的,不同类型的荷载m也是不同的,而且荷载在梁上沿纵向的位置对m也有影响。,荷载横向分布的规律与结构的横向连结刚度有密切关系。如图: 在实践中,由于施工特点、构造设计等不同,钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥上可能采用不同类型的横向结构。因此就需要按不同的横向结构简化计算模型拟定出相应的计算方法。目前常用的几种荷载横向分布计算方法有: (一)杠
6、杆原理法把横向结构(桥面板和横隔梁)视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁或悬臂梁;,(二)偏心压力法把横隔梁视作刚性极大的梁;当计及主梁的抗扭刚度影响时,此法又称为修正偏心压力法; (三)横向铰接板(梁)法把相邻板(梁)之间视为铰接,只传递剪力; (四)横向刚接梁法把相邻主梁之间视为刚性连接,即传递剪力和弯矩; (五)比拟正交异性板法将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性板来求解,并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。,总的来说,上列各种实用的计算方法所具有共同的特点是:从分析荷载在桥上的横向分布出发,求得各梁的荷载横向分布影响线,从而通过横向最不利布载来计算荷载横向分布系数m。有
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