桥梁工程过程考核一答案.doc

桥梁工程过程考核一答案郭 新一、下图所示为一连续梁桥支点处的断面，桥面铺装为3cm厚的沥青混凝土面层（容重为23KN/）、平均厚6cm的C25混凝土面层（容重为24 KN/），主梁混凝土的容重为25 KN/，公路级荷载，求桥面板的设计内力弯矩M和剪力Q？（按照多跨连续梁单向板进行计算，不考虑作用组合；冲击系数为1+=1.261）（30分）（单位：cm）解：t/h=10/330=1/331.4m，则后两轮有效分布宽度按照发生重叠的情况重新计算：a= a2Hd=0.220.091.4=3.063m需ad=3.97m取a=3.97m，折合成一个后轮荷载有效分布宽度为.a=3.97 /2=1.985m。（2）板的支承处：a= a2Ht=0.220.090.1=0.48m，由于a=3.5/3=1.167m取a=1.167m 。板的支承处附近（距支承处距离为x）a= a+2x=1.167+2x（3）车轮平行跨径方向的荷载分布宽度计算 b=b+2H=0.6+20.09=0.78m（4）简支板跨中弯矩 M=（1+）=1.261（3.85）=38.465 KN/m（5）简支板支点剪力 V=（1+）（Ay+Ay+Ay+Ay+） A=35.264 KN/m A=（aa）=6.481 KN/mA= A=35.264 KN/m 6.481 KN/m 0.4=18.084 KN/my=0.889，y=3.5=0.961，y= =0.057，=0.038 V=1.261（35.2640.889+6.4810.961+35.2640.517+18.0840.057+6.4810.038）= 71.986KN（6）连续单向板活载作用效应： 支点弯矩：M=0.7 M=0.738.465=26.926 KN/m 支点剪力：V=71.986KN 跨中弯矩：M=0.5 M=0.538.465=19.233 KN/m二、有一跨度为6米的公路钢筋混凝土简支梁桥，由5片T梁组成，每片T梁的恒载为54.1 KN/m，公路级荷载，冲击系数为1+=1.261，求每片T梁的弯矩M和剪力Q的包络图？（不考虑荷载横向分布）（40分） 解：1、影响线绘制将一片梁分成8份得弯矩、剪力影响线图如下：（1） 计算弯矩影响线面积得： =161.75=14m =163.00=24 m =163.75=30 m =164.00=32 m（2）计算剪力影响线面积得： =116=8=14=6.125 m =20.125 m =6 m=12=4.50 m =4=0.5 m =4 m=10=3.125 m =6=1.125 m =2 m=8=2 m =8=2 m =0 m2、恒载内力（1）恒载弯矩：=54.114=757.4 KN/m=54.124=1298.4 KN/m=54.130=1623.0 KN/m=54.132=1731.2 KN/m（2）恒载剪力：=27.05 27.058=432.8 KN =27.056=216.4 KN=27.054=108.2 KN =27.052=54.1 KN=27.050=0 KN3、活载内力公路级荷载的均布荷载标准值为=10.50.75=7.785 KN/m，由直线内插法求得集中荷载标准值为2240.75=168 KN。计算活载弯矩值：（1）由汽车引起的弯矩：=（1+）（） =1.261(1681.75+7.87514)=509.759 KN/m=1.261（1683.00+7.87524）=873.873 KN/m=1.261（1683.75+7.87530）=1092.341 KN/m=1.261（1684.00+7.87532）=1165.164 KN/m（2）由人群引起的弯矩：=3.014=42 KN/m=3.024=72 KN/m=3.030=90 KN/m=3.032=96 KN/m（3）汽车的弯矩总值 活=M车+M人 =509.759+42=551.759 KN/m=873.873+72=945.873 KN/m=1092.341+90=1192.341 KN/m=1165.164+96=1261.164 KN/m计算活载剪力值： 1.2168=201.6 KN（1）由汽车引起的剪力：（1+）（） =1.261（201.61+7.8758）=333.661 KN =1.261（201.6+ 7.8756.125）=283.264 KN =1.261（201.6+7.8754.5）=235.350 KN =1.261（201.6+7.8753.125）=189.918 KN =1.261（201.6+7.8752）=146.970 KN = - 1.261（201.6+7.8750.125）=33.01 KN 8=1.261（201.6+7.8750.5）=68.520 KN=1.261（201.6+7.8751.125）=106.503 KN=1.261（201.6+7.8752）=146.970 KN（2）由人群引起的剪力：=38=24 KN=3.06.125=18.375 KN=3.04.5=13.5 KN=3.03.125=9.375 KN =3.02=6 KN=3.00.125=0.375 KN=3.00.5=1.5 KN=3.01.125=3.375 KN=3.02=6 KN（3）剪力总值的Q=Q车+Q人 =333.661+24=357.661 KN =283.264+18.375=301.639 KN =（33.018+0.375）=33.393 KN=235.350+13.50=248.850 KN =（68.520+1.5）=70.02 KN=189.918+9.375=199.293 KN =（106.503+3.375）=109.878 KN=146.970+6.000=152.970 KN =（146.970+6）=152.970 KN4、 包络图绘制：弯矩最大值M=M恒+M活弯矩最小值M=M恒剪力最大值Q=Q恒+Q活剪力最小值Q=Q恒+Q活所以得弯矩、剪力最大值、最小值如下：M=551.759+757.4=1309.159 KN/m M=757.4 KN/mM=1298.4+945.873=2244.273 KN/m M=1298.4 KN/mM=1623.0+1182.341=2805.341 KN/m M=1623.0 KN/mM=1731.2+1261.164=2992.364 KN/m M=1731.2 KN/mQ=357.661+432.8=790.461 KNQ=301.639+216.4=518.039 KN Q=216.433.393=183.007 KNQ=248.850+108.2=357.050 KN Q=108.270.02=38.18 KNQ=199.293+54.1=253.393 KN Q=54.1109.878=55.778 KNQ=152.970+0=152.970 KN Q=0152.970=152.970 KN得到弯矩、剪力包络图如下：三、 装配式预应力混凝土简支T梁桥，计算跨径为24.92m，桥面净宽为-7+2*1.50m人行道，设计荷载为公路-级，人群荷载集度q=2.5 KN/，六片主梁，主梁间距为1.60m，试按偏压法（刚性横梁法）计算荷载位于跨中时2号梁荷载横向分布系数、。（30分）（单位：cm）解：（1）已知L=24.92m B=700+2150=1000=10m长跨比 L/B=24.92/10=2.4932，故可以按刚性横梁法计算m。（2）计算2号梁的横向影响线竖标值：因为各主梁横截面均相等，梁数n=6，梁距为1.6m =44.8m2号梁横向影响线竖标值=0.038（3）绘制2号梁的横向影响线，并根据规定在影响线上确定荷载的最不利位置（4）计算2号梁的荷载横向分布系数设零点至2号梁距离为x，则