第二篇梁桥4-砼简支梁桥的计算.ppt

城 B级车道荷载跨径2 20m跨径20 150m 二 车轮荷载的分布 车道荷载 城 级车道荷载跨径2 20m跨径20 150m 车辆荷载 主体构件 像主梁 主拱肋 缆索 桥墩基础等 设计分析时采用车道荷载 细部结构 像桥道系 防撞护栏等 设计分析时 主体结构局部分析 像横向分布系数 采用车辆荷载 车道荷载与车辆荷载的应用范围 1 桥道板内力计算中车轮荷载作为均布荷载处理 原因 板的计算跨径相对于轮压宽度相差不大 为避免较大的计算误差 需精确计算 而且能节约材料用量 2 处理方式 横断面 纵断面 为横桥向轮宽 为行车方向长度 对于 桥规 中的55T车辆 前轴 后轴 扩散角轴压力通过桥面铺装层扩散分布在桥面板上通过试验研究 扩散角取45度是偏安全的 横断面 纵断面 为轴重 桥面板上的矩形压力面 H为桥面铺装层的厚度 我国桥规 少数国家将扩散长度延伸到桥道板中心H t 2 3 车轮作用在桥面板上的局部分布强度 三 桥面板的有效工作宽度 引入有效工作宽度的原因 板在局部荷载p作用下 不仅范围内的板参与工作 与其相邻的部分板也会分担一部分荷载 因此需要确定板的有效工作宽度 EA EI 1 板的有效工作宽度的定义 外荷载产生的分布弯矩 外荷载产生的总弯矩 分布弯矩的最大值 板的有效工作宽度 总弯矩相同 局部最大弯矩相同 通过有效工作宽度将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布 有效工作宽度假设保证了两点 2 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 影响因素 支承条件 固支比简支大 简支比悬臂大荷载性质 全跨满布荷载要比局部分布荷载要大荷载到支承边的距离 越靠近支撑边 越大 考虑有效宽度后 1m宽的板上的计算强度 荷载位于板的中央地带 2 两端嵌固单向板有效宽度 桥规 P14页 单个轮载作用 多个轮载作用 且有重叠时 为板的计算跨径 桥规 规定 计算弯矩时 计算剪力时 为最外两个轮荷载的中心距离 荷载位于支承边处 荷载靠近支承边处 x为荷载到支撑边的距离 荷载从支点向跨中移动时 有效宽度按45度斜线过渡 由x的范围可以确定荷载什么时候为靠近支撑边 什么时候为板的中心处 荷载作用在板边时 悬臂根部为负弯矩 3 悬臂板的有效宽度 近似取 即悬臂板的有效工作宽度接近于2倍的悬臂长度 荷载近似地从边缘向根部以45度角扩散 桥规 对悬臂板的有效宽度规定 最不利情况 对于悬臂板 车轮横向扩散长度的取值应根据实际情况灵活处理 一般取 为车轮扩散面外边缘到悬臂根部的距离 4 履带车不计有效工作宽度 四 桥面板内力计算 计算要点 利用有效宽度求出每延米的板条的内力 弯矩及剪力 1 多跨连续单向板的内力 实际受力状态 弹性支承连续梁 跨中弯矩Mc 0 5M0支点弯矩Ms 0 7M0 弯矩简化计算 通过计算同跨径简支梁的弯矩 并乘以相应的一个偏安全的经验系数进行修正 当时 主梁抗扭能力大 跨中弯矩Mc 0 7M0支点弯矩Ms 0 7M0 当时 主梁抗扭能力小 M0 按简支梁计算的跨中弯矩 包括 汽车 和 自重 注意 弯矩不能简单叠加 而需要考虑表2 3 1的内力组合 考虑有效工作宽度后的简支梁跨中弯矩 恒载弯矩 活载弯矩 为冲击系数 取0 3 为1m板宽每延米的自重集度 为轴载 为计算跨径 剪力的简化计算 不考虑板和主梁的弹性固结作用 即近似为计算跨径为简支 恒载 活载 跨径内如不止一个轮子时尚需计及其他轮子作用 内力组合 根据不同的设计要求进行内力组合 2 铰接悬臂板计算模式假定 车轮作用在铰缝上活载恒载 悬臂根部的剪力偏安全地按一般悬臂板的内力来计算 3 悬臂板计算模式假