悬臂梁桥的设计与计算箱梁设计

第四章悬臂梁桥的设计与计算第一节悬臂梁桥的体系

与构造特点一、体系特点由于支点负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩大大减小由于弯矩图面积的减小，跨越能力增大体系形式：双悬臂、单悬臂、双悬臂加挂孔、T形刚构缺点行车条件不好二、构造特点1、跨径布置各跨跨径比悬臂长与跨径比具体考虑因素材料钢筋混凝土——悬臂较短，减小负弯矩预应力混凝土——悬臂可适当加长施工方法纵向分缝——必须考虑锚孔的吊装重量横向分缝——可适当加长悬臂长度特殊使用要求城市桥梁可能要求较小的锚孔，但必须保证稳定性我国的大型T构桥2、截面形式悬臂部分（锚孔）——吊装时采用肋梁 悬臂施工时采用箱梁挂孔——一般采用肋梁，便于吊装3、梁高一般采用变高度梁支点梁高/跨中梁高=2～2.5优点：增加支点抗弯能力 不增加很多的弯矩底缘曲线：抛物线、正弦曲线、圆弧、折 线4、腹板及顶、底板厚度顶板——满足横向抗弯及纵向抗压要求 一般采用等厚度，主要由横向抗 弯控制腹板——主要承担剪应力和主拉应力 一般采用变厚度腹板，靠近悬臂 端处受构造要求控制，靠近支点 处受主拉应力控制，需加厚。底板甲——络满足滋纵向模抗压票要求一般立采用尿变厚混度，谣悬臂船端主丢要受何构造苗要求血控制值，支晨点主厌要受橡纵向叠压应炭力控杠制，浴需加岛厚5、机配筋稿特点纵向赚钢筋悬臂嘱上只意承担熄负弯伤矩，妈配置猎负弯筐矩钢混筋锚孔稀可能暮承担似正或振负弯朴矩需社双向布配筋节段截施工尺的T裹形刚睁构主筋偶没有薄下弯葛时布拔置在昆腹板般加掖温中需下止弯时霉平弯介至腹种板位惯置一般啄在锚申固前董竖弯贱，以松抵抗缸剪力预应筝力钢性筋弯浊出位银置设晨齿槽吨或齿狭板顶板嗓——荡配制疫横向言钢筋晓或横向汇预应晨力钢档筋腹板涉——住下弯污的纵懂向钢静筋需要钢时布崖置竖词向预降应力字钢筋6、互牛腿截面类小、乖受力建复杂第二隔节宏悬臂拖梁桥员的计怖算要宇点一、策恒载狂内力静定册结构变截渣面手算王可采夜用影楼响线各加栽施工眯中的把内力需状态船可能贪出现介控制昼应力二、崭活载绩内力1、简纵向纵——准某些虎截面表可能敞出现尽正负天最不帅利沃弯矩2、竞横向箱梁迟——械专门浆分析多梁预式—转—横码向分忽布系圆数，遵必须属考虑旁横奏向分继布系俘数沿测桥纵粮向的线变化支点释：杠博杆原划理挂孔雕、悬尤臂：成采用闪等刚鹊度原庸则简蜡化为疤等代煮简吊支距梁，日采用绢刚性这横梁怜法或前比拟敌正交自异峰性危板法掀计算等刚蔑度法出发份点：横向同分布角体现贯肋主她梁抗屿弯与话抗扭违能力都的比狱例关蝴系不同雾体系芽的梁辟桥抗械扭性局能基腹本相帽同，中抗扭走刚度弦只与踢抗扭庭惯矩逐有关体系毫不同帐体现铲在总炎体抗凯弯刚系度上采用弦挠度眨相等暂的办巧法计傻算等之代刚勒度边跨中跨挠——糕锚梁纷与挂敬孔刚弊度相或差悬星殊时悬臂敏等代漆为跨帖度2l2的简袖支梁挂孔菠等代慕为相套同跨富度的绘简支得梁中跨纯——咳锚梁文与挂惰孔刚销度相料近时悬臂攻与挂棋孔联疗合等怪代为粥跨度呢2l2+l3的简糊支梁第三诱节凡牛胖腿计刮算一、趁计算挨截面赏宽度二、辰截面街内力三、欠验算电截面贫内力1、缩慧竖直斑截面闷（按慎抗弯弹构件阶验算穴）2、吸45°斜截国面的帅抗拉炸验算粮（按研轴心凳受拉晓构件塑）3、逢最弱重斜截先面验救算（昏按偏解心受泼拉构中件）判别锹标准芝：边缘畅应力痰最大无水监平荷期载时如果删是预治应力精牛腿计算胀截面碌内力引时应沟该考恢虑预伐应力预应用力产飘生的冷牛腿谋内力4、刘专门塔空间禽分析对于请重要作的牛良腿应暮作为葬专门洞课题缎来验性算第四桂节雁箱乓梁计图算简敬介一、箱梁明截面向受力酸特性箱梁置截面过变形错的分白解总变脂形挠曲僚变形章——芳正应恋力m，剪应发力m横向朽弯曲圈——卡横向石正应倘力c扭转胃变形炎——中自由佳扭转睬剪应瞧力k，约束碎扭转章剪应抖力w，正应蓄力w畸变轧变形项——位正应取力dw怖，剪应单力dw逮，横向派正应踢力dt变形容及相坑应的侮应力剪力情滞效近应箱梁会应力猾汇总纵向必正应眨力σ(Z拦)=敏σM+σW+σdW剪应免τ=淹τM+τK+炮τW+τdW横向纪正应誉力σ(S犬)=c+不σdt对于觉混凝歉土桥泄梁，相恒载袋占大抢部分汉，活身载比盏例较悦小，赖因此映对称页荷载唯引起港的应桶力是浴计算信的重积点二、箱梁公截面找横向捷正应交力计士算简化处为框菜架计赌算—败—必远须考记虑有璃效工裙作宽霉度三、抵箱梁侧对称努挠曲算应力1、御弯曲窝正应己力初等港梁理尖论，栗顶底是板应烦力均涉匀分举布空间棍梁理哄论，退顶底敏板应钓力不阔均匀公分布路，有道剪力狗滞作流用。2、趴弯曲吩剪应册力开口迷截面取微幻玉段水削平力脊平衡闭口畅单室骨截面问题傻：无丘法确始定积逐分起冬点解决晚方法闸：在阔平面关内为驰超静瓶定结投构，此必须台通过锤变形稼协调缠条件权求解赘余揭力剪以力流剪切迈变形冻：外力杯剪力低流按开苏口薄腔壁杆迷件计钢算剪切神变形暗：切口腔剪切准变形眉协调最终机剪力结流闭口雀多室绩截面每室预设一粉个切帮口，摇每个串切口咳列一普个变屡形协芹调方萌程变形御协调渐方程联合界求解可可得灾各室象剪力戴流最终莫剪力秆流剪切柳中心剪力笼流合内力位袖置如果涨外剪佣力通附过剪吉切中是，截违面将震只弯骂曲，圾不扭先转四、油箱梁魄自由职扭转完应力1、够实心贫截面砖杆扭戏转与截笨面形把状及尺寸暑有关矩形朱薄板2、报开口允薄壁尚杆自德由扭捎转剪应乏力沿赠截面迫表面哭环流配，按各震分支迹矩形薄肺板的戒总和计杨算3、敢闭口睁单室廉薄壁隙杆自骨由扭位转剪应丝式力沿寸截面畏厚度驳方向吨相等墨，在街全截素面环睛流根据霉内外语力矩荣平衡Ω为痛箱梁鞠薄壁爷中线索所围锅面积习的两轧倍3、慎开口壤闭口赏薄壁查杆自挡由扭光转剪迫力流衰比较4、抚闭口指多室鼠薄壁仍杆自椒由扭轿转多室颜箱梁瓶扭转荷时，黎截面匆内是藏超静孩定结拼构，很必须零将各杏室切斥开，洋利用极切口副变形缸协调殊条件按求解齿超静宰定剪仿流三、聪箱梁厌对称梁挠曲鞠应力1、燥弯曲满正应妄力初等体梁理殊论，著顶底朱板应窃力均雁匀分茅布空间农梁理兔论，澡顶底惠板应等力不叠均匀膨分布玻，有放剪力像滞作累用。2、纸弯曲杆剪应障力开口猫截面取微季段水清平力位平衡闭口箱单室造截面问题览：无疲法确恋定积周分起时点解决砖方法葱：在牺平面井内为昆超静言定结伏构，第必须阻通过疮变形岂协调醋条件丙求解赘余歉力剪勤力流剪切霞变形煤：外力当剪力需流按开酷口薄捆壁杆云件计挂算剪切兼变形粗：切口召剪切拉变形仆协调最终映剪力缎流闭口敏多室惑截面每室孩设一钱个切烛口，萄每个以切口耐列一撇个变职形协类调方迷程变形冒协调萝方程联合设求解低可得兴各室法剪力税流最终舞剪力哨流剪切哑中心剪力猪流合荷力位吧置如果仔外剪辉力通杜过剪粒切中蓄，截周面将呆只弯穿曲，故不扭躲转四、宫箱梁同自由糕扭转费应力1、菊实心阿截面穷杆扭士转与截撇面形淋状及尺寸何有关矩形蚊薄板2、拒开口指薄壁辨杆自盛由扭歉转剪应遣力沿局截面泰表面顺环流轰，按各冶分支等矩形薄独板的赤总和计铃算3、柄闭口册单室杂薄壁矿杆自类由扭梅转剪应喜力沿狗截面敏厚度广方向虹相等恨，在絮全截事面环记流根据郑内外条力矩积平衡Ω为区箱梁畏薄壁搂中线腹所围疮面积涨的两毅倍对全婶截面横截撇面纵现向变榨形扭转姓微分酿方程扇性逢坐标广义影扇性己坐标4、进开口恳闭口恶薄壁所杆自给由扭慎转剪允力流拴比较5、威闭口吼多室判薄壁努杆自倘由扭命转多室喇箱梁距扭转劫时，型截面宽内是蝇超静挽定结艇构，洞必须稳将各晚室切烧开，迎利用市切口海变形联协调轨条件而求解膊超静撤定剪聪流对全石截面对每县个箱按室补充李方程五、骨箱梁悼约束问扭转哲应力1、项横截团面纵执向变慈形自由稿扭转瓦时的蜻变形纵向箱纤维库无应再变、捏应力约束丑扭转永时的缩慧变形物——步乌曼拌斯基咬假定约束斯扭转牺函数2、暗约束洒扭转盘正应飘力截面勿上出蹲平面错力的垂平衡令按此驶条件甘求得融的称主孩广义割扇性农矩定义肠：约束驾扭转商双力凭矩约束猴扭转届惯矩3、鸡约束扫扭转惜剪应眉力微元改上Z方向驾力的职平衡根据懒截面训内外洞力矩野平衡粗计算主广幼义扇沃性静扩矩自由宿扭转约束号扭转锅增量4、沙约束距扭转酿扭角远微分刊方程根据闲截面火上内事外扭芽矩平刃衡翘曲可系数截面吐极惯谈矩根据降截面择上纵峰向位份移协军调合并泪两微练分方浅程后潮得到约束虚扭转铸的弯扭特泰性系缎数常用夸边界剃条件六、箱梁顿的畸宽变应表力1、弹性将地基罗梁比攀拟法冶基本软原理畸变疫角微怖分方系程弹性搂地基杨梁微分炒方程弹性仇地基旱梁与握受畸衣荷载角箱梁片各物提理量什之间裳相似返关系2、忌用弹性柿地基钟梁影续响线劫计算屡畸变套值弹性翅地基辉