简支梁桥的计算.ppt

桥梁工程,梁桥设计计算方法 一、 桥梁方案设计 初步选定桥梁结构形式；拟定拟定桥梁各部分尺寸；绘制桥梁设计方案图；桥梁（各部分）构造图。 二、作用效应与作用效应组合计算（荷载内力与荷载内力组合计算） 三、主要承重构件承载力计算 主要是配筋设计与承载力复核，必要时作尺寸的调整。 四、应力、裂缝、强度、刚度和稳定性的验算,梁桥计算主要内容,行车道板计算 荷载横向分布计算 主梁内力计算 主梁承载力计算与配筋设计 正常使用极限状态验算（应力、裂缝、挠度） 横梁计算 支座计算,第三章 简支梁桥的计算,概述 2.3.1 行车道板的计算（例） 2.3.2 荷载横向分布计算（例） 2.3.3 主梁内力计算（例）,计算框图,2.3.1 行车道板计算,一、行车道板（桥面板）的类型 行车道板的作用直接承受车轮荷载、与主梁梁肋和横隔梁联结在一起，保证主梁的整体作用，把荷载传递给主梁。,行车道板的分类,单向板： 整体现浇t梁，长宽比2时，绝大部分力由短跨方向传递，在短跨方向布置受力主筋，长跨方向配构造钢筋。 双向板：整体现浇t梁，长宽比2时，需按两个方向配置受力钢筋。 悬臂板：装配式t梁，长宽比 2,两主梁翼板之间采用钢板焊接接头联结，作为沿短跨一端嵌固另一端为自由端的悬臂板计算。 铰接板：装配式t梁，长宽比 2,两主梁翼板之间采用湿接接头联结，作为沿短跨一端嵌固另一端铰接的铰接悬臂板计算。,二、车轮荷载在板上的分布,车轮均布荷载a2b2(纵、横) 根据试验研究，作用在混凝土或沥青铺装层上的车轮荷载，可以偏安全的假定呈45o扩散分布于混凝土板面上。 桥面铺装的分布作用 轮压,沿行车方向 沿横向 h铺装层厚度 p汽车的轴重,三、板的有效工作宽度,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、两端嵌固单向板 1）荷载在跨径中间 单个荷载作用（下图a） 多个荷载作用（下图b）,2）荷载位于支承边处（图c）,3）荷载靠近支承边处 ax = a+2x x荷载离支撑边缘的距离,t板的厚度,3、悬臂板 由弹性理论，荷载作用在板边时 mxmax -0.465p 取a=2l0,规范规定 a = a1+2ba2+2h+2b b 承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离。,四、行车道板的内力计算 1、多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 活载剪力 恒载剪力,矩形部分的合力,三角形部分荷载的合力,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,思考： 铰接悬臂板、悬臂板剪力计算表达式,五、内力组合,1m宽板内力组合,例2-3-1 计算图2-3-8所示t梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为2cm的沥青混凝土处治(重力密度为23knm3)和平均9cm厚混凝上垫层(重力密度为24knm3)，c30t梁翼板的重力密度为25knm3。 解： ()结构自重及其内力(按纵向1m宽的板条计算) 每延米板上的结构自重g(见表2-4-2),板的结构自重g 表242,车辆荷载：局部加载涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算。 立面、平面尺寸， 横向布置如图,2.每米宽板条的恒载内力,（二）汽车车辆荷载产生的内力 将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为p140kn 轮压分布宽度如图2-3-9。车辆荷载的后轮着地长度为a20.20m， 宽度为b20.60m，则 a1a2十2h0.20十20.110.42m b1b2十2h0.60十20.110.82m 荷载对悬臂根部的有效分布宽度为：,0.42+1.4+20.713.24m,由于汽车荷载局部加载在t梁的翼板上， 故冲击系数11.3 作用于每米宽板条上的弯矩为：,作用于每米宽板条上的剪力为：,（三）内力组合 承载能力极限状态 （基本组合用于结构的常规设计）： 根据行车道板的设计内力： mud-21.47knm；vud43.9kn t梁翼板按 单筋矩形截面受弯构件进行配筋设计（略）。,1.2（-1.35）+1.4（-14.