简支梁桥的计算概述.ppt

简支梁桥的计算,简支梁桥的计算,第一节 概述,第二节 行车道板的计算 第三节 荷载横向分布计算 第四节 主梁内力计算 第五节 横隔梁内力计算 第六节 挠度、预拱度的计算,桥梁工程计算的内容 1.内力计算 : 桥梁工程、基础工程课解决 2.变形计算 : 3.截面计算 : 混凝土结构原理课程解决 简支梁桥的计算构件 1.上部结构 : 主梁、横梁、桥面板(本章) 2.支座 : (第六章) 3.下部结构 : 桥墩、桥台(第四篇) (通常是上述计算构件依次进行计算),第一节 概述,第一节 概述,计算过程,上部结构的设计作用 结构重力、预应力、活载、日照温差；,一、行车道板的类型 行车道板 : 在公路桥梁中，桥面板直接承受轮压荷 载和环境荷载，把荷载传递给主梁.是受超载、腐 蚀、疲劳等不利因素影响最直接的构件。 分类 单向板（ ） 双向板（ ） 少用 悬臂板（ 的装配式T梁,当翼板的端边是自由边） 铰接板（ 的装配式T梁,当相邻翼板在端部互相做成铰接接缝的情况）,图1 梁格系构造和桥面板的支承形式,图2 荷载的双向传递（a）,A,B,D,C,交叉梁系结构的计算,上图可看作是相互垂直的两组梁共同承受荷载P 的作用,他们相互承托,形成两组互为弹性支承的梁, 在其交叉点具有共同的位移。 故可以简化为在交叉点处用一根竖向链杆把两 根梁联结起来。 在支点A、B、C、D处，通常嵌固较浅，若略去 固端弯矩的作用，可视为铰支。故其计算简图如图 2（b）所示。,第二节 行车道板计算,二、车轮荷载在板上的分布 车轮荷载近似为a2b2(纵、横)的分布荷载 （a2、b2的值见表1） 对于水泥、沥青混凝土面层，荷载近似地成45扩散。 作用在桥面板顶面的矩形荷载压力面的边长: 作用在桥面板上的轮压 注: P-后轴的轴重（140KN ）,表1 车辆荷载的主要技术指标,图3 车辆荷载在板面上的分布,第二节 行车道板计算,三、有效工作宽度（荷载有效分布宽度） （一）单向板 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,图4 行车道板的受力状态,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,图5 根据最大弯矩按矩形换算的有效工作宽度,第二节 行车道板计算,2、（弹性固结支承的）单向板的荷载有效宽度a的规定 1）荷载位于板的中央地带 单个荷载作用（如图6a ) 多相邻靠近的荷载作用（如图6b ) 注意: P值的选用 l板的计算跨径 d最外两个荷载的中心距离,图6 荷载有效分布宽度,第二节 行车道板计算,2）荷载位于支承边处 t板的厚度,3）荷载靠近支承边处 （如图6c ) ax = a+2x x荷载离制成边缘的距离,图6 荷载有效分布宽度,第二节 行车道板计算,3、悬臂板（如图7） 当板端作用集中力P时，受载板条的最大弯矩： mxmax -0.465P 而荷载引起的总弯矩为 M 0= - P lo 取a=2l0,图7 悬臂板受力状态,规范规定悬臂板的活载有效分布宽度为： a = a1+2ba2+2H+2b （分布荷载p作用在板边时a = a1+2l0） b为承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离。,图8 悬臂板的有效工作宽度,4、履带车不计有效工作宽度,图9 履带荷载的分布宽度,单向板,悬臂板,图10 主梁扭转对行车道板受力的影响,四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力,固端梁,连续梁,弹性固结,四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力 1）弯矩计算模式假定,图11 弯矩计算模式,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 (见下一页),Gi第i个永久作用效应的分项系数，应按表4.1.6的规定采用； Q1汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数，取 Q1=1.4。 Qj在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取 Qj =1.4，但风荷载的分项系数取 Qj =1.1；,基本组合,表4.1.6 永久作用效应的分项系数,注：本表编号1中，当钢桥采用钢桥面板时，永久作用效应 分项系数取1.1；当采用混凝土桥面板时，取1.2。,2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩（如图12a） 活载弯矩 恒载弯矩 注：l的取值。 3）考虑有效工作宽度后的支点剪力（如图12b） 不考虑板和主梁的弹性固结作用 车轮布置在支承附近,图1