主梁内力计算与荷载横向分布计算PPT教学课件

1、 一、恒载内力计算第1页/共22页 结构自重 计算恒载集度：桥跨方向单位长度的重量。（横隔梁、铺装层以及人行道和栏杆等重量均匀分布给各主梁承担）常用材料的重力密度材料种类材料种类重力密度（重力密度（kN/m3）材料种类材料种类重力密度（重力密度（kN/m3）钢钢78.5浆砌片石浆砌片石23钢筋混凝土或钢筋混凝土或预应力混凝土预应力混凝土2526沥青混凝土沥青混凝土2324混凝土混凝土24填土填土1718第2页/共22页 恒载内力 计算主梁控制截面的弯矩和剪力恒载跨中弯矩：82glM g 恒载集度；l 计算跨径。第3页/共22页 习题1 计算如图所示标准跨径为20m的五梁式装配式钢筋混凝土简支梁

2、桥 主梁的恒载内力，每侧栏杆及人行道构件重量的作用力为5kN/m。i=1.5%148700160100100250号混凝土垫层（612cm)沥青混凝土厚2cmi=1.5%7513013075814130158184854854854851996纵剖面横剖面16016015161602第4页/共22页习题答案m/kN00. 15 .19/5/4025)216. 015. 0()218. 06 . 1()214. 008. 01(g2（1）主梁m/kN76. 925214. 008. 018. 06 . 13 . 118. 0g1mkNg/67. 35/247212. 006. 023702. 0

3、3（2）横隔梁（3）桥面铺装（4）栏杆和人行道 mkN25/25g4第5页/共22页mkNg/43.16267. 300. 176. 9恒载集度恒载跨中弯矩mkNglM94.78085 .1943.16822第6页/共22页 二、活载内力计算第7页/共22页 汽车荷载 车道荷载汽车荷载等级汽车荷载等级均布荷载标准值均布荷载标准值 qk集中荷载标准值集中荷载标准值 Pk公路公路-I级级10.5kN/m 计算跨径计算跨径5m Pk =180kN计算跨径计算跨径50m Pk =360kN公路公路-II级级按公路按公路-II级车道荷载的级车道荷载的0.75倍采用倍采用第8页/共22页482lPlqMk

4、k汽车荷载跨中弯矩（不计冲击力）qk 均布荷载标准值；l k 集中荷载标准值; l 计算跨径第9页/共22页 三、荷载横向分布计算第10页/共22页 荷载横向分布计算 【横向分布系数m】实际梁桥中横隔梁的刚度并非无穷大，因此需要计算各梁的横向分布系数m。工程中取最不利情况，按其中最大的m值对梁进行截面计算。第11页/共22页 荷载横向分布计算方法 【刚性横梁法】（偏心压力法）把横隔梁视作刚性极大的梁；【杠杆原理法】忽略主梁之间横向结构的联系； 【铰接板(梁)法】相邻板(梁)之间视为铰接，只传递剪力； 【刚接梁法】相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩； 【比拟正交异性板法】将主梁和横隔梁的

5、刚度换算成纵横两向 刚度不同的比拟弹性平板来求解。第12页/共22页 桥的宽跨比B/l小于或接近于0.5，即窄桥。 除设置端横隔梁外，在跨中设置中间横隔梁。 刚性横梁法（偏心压力法）第13页/共22页 荷载横向影响线公式niiaan1221111niiaan1221151 荷载横向影响线竖标值 n 主梁片数 ai各梁位相对于桥中心的横坐标值计算步骤（一）：绘制1号梁荷载横向影响线，求出零点位置。第14页/共22页计算步骤（二）：根据荷载位置，求出边梁的m值qcqm21 m值公式第15页/共22页 杠杆法第16页/共22页习题2 跨径 25m 简支 T 梁，主梁间距b1=160cm，共 5 片，

6、各梁的横截面尺寸均相同，纵向有5道横隔梁，且横梁刚度很大。两侧人行道各0.75m。计算 1# 梁在公路 I 级汽车荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。第17页/共22页 此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的长宽比为60.040.020.060.25)60.12(5112122111niiaan24 . 260. 1550.19Bl20.040.020.01122115niiaan2524232221512aaaaaaii2222260.2560. 1260. 1060. 160. 12(m）（）（）各根主梁的横截面均相等，梁数n5，梁间距为1.60m第18页/共22页设零点至1 1号梁位的距离为x x 解得x=4.80m x=4.80m 设人行道缘石至1 1号梁轴线的距离为2 . 060. 1460. 0 xxm3 . 02/60. 1400. 7）（公路-级m3 . 0第19页/共22页绘制1 1号梁横向影响线确定汽车荷载的最不利位置60. 011公路-级20. 015第20页/共22页1 1号梁的活载横向分布系数可计算如下: :