砼簡直梁橋設(shè)計計算

1、第三節(jié)第三節(jié) 混凝土簡支梁橋的設(shè)計計算混凝土簡支梁橋的設(shè)計計算（1 1）主梁梁高）主梁梁高（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度（4 4）下翼緣板尺寸）下翼緣板尺寸（3 3）上翼緣板尺寸）上翼緣板尺寸 梁高的確定應(yīng)通過多方面的比較，它取決于經(jīng)濟(jì)、梁重、建梁高的確定應(yīng)通過多方面的比較，它取決于經(jīng)濟(jì)、梁重、建筑高度以及運輸凈空等因素，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計還要考慮梁的標(biāo)準(zhǔn)化。筑高度以及運輸凈空等因素，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計還要考慮梁的標(biāo)準(zhǔn)化。 鐵路普通高度鋼筋混凝土梁設(shè)計中，梁高與跨度之比，約為鐵路普通高度鋼筋混凝土梁設(shè)計中，梁高與跨度之比，約為1/61/6 1/91/9，而預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高跨比為，而預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高跨比為1/10

2、1/10 1/111/11，跨度越大，跨度越大，比值越小。公路普通鋼筋混凝土梁高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍約為比值越小。公路普通鋼筋混凝土梁高跨比的經(jīng)濟(jì)范圍約為1/111/11 1/161/16；預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高跨比為；預(yù)應(yīng)力混凝土梁的高跨比為1/151/15 1/251/25，通常隨跨度，通常隨跨度增大而取較小值。增大而取較小值。（1 1）主梁梁高）主梁梁高 梁肋厚度取決于最大主拉應(yīng)力和主筋布置要求。因支座處剪力比梁肋厚度取決于最大主拉應(yīng)力和主筋布置要求。因支座處剪力比跨中大，故主拉應(yīng)力決定梁肋厚度時，跨中區(qū)段可以減薄。梁肋變截跨中大，故主拉應(yīng)力決定梁肋厚度時，跨中區(qū)段可以減薄。梁肋變截面位置可由主拉

3、應(yīng)力小于容許應(yīng)力值及斜筋布置要求加以確定。為了面位置可由主拉應(yīng)力小于容許應(yīng)力值及斜筋布置要求加以確定。為了減輕構(gòu)件重量，在滿足受力要求的情況下，梁肋應(yīng)盡量做的薄一些但減輕構(gòu)件重量，在滿足受力要求的情況下，梁肋應(yīng)盡量做的薄一些但需要保證梁肋屈曲穩(wěn)定條件，也不能使混凝土發(fā)生搗固困難。需要保證梁肋屈曲穩(wěn)定條件，也不能使混凝土發(fā)生搗固困難。 鐵路鋼筋混凝土簡支梁的梁肋厚度，一般可采用鐵路鋼筋混凝土簡支梁的梁肋厚度，一般可采用20cm20cm（跨中）（跨中）60cm60cm（端部）。（端部）。 預(yù)應(yīng)力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于14cm14cm，并且當(dāng)腹板內(nèi)有預(yù)，并且當(dāng)

4、腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力箍筋時，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之間腹板高度的應(yīng)力箍筋時，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之間腹板高度的1/201/20，當(dāng)無預(yù)應(yīng)力箍筋時，則不得小于當(dāng)無預(yù)應(yīng)力箍筋時，則不得小于1/151/15。 公路混凝土橋常用的梁肋厚度為公路混凝土橋常用的梁肋厚度為1518cm1518cm，視梁內(nèi)主筋的直徑和，視梁內(nèi)主筋的直徑和鋼筋骨架的片數(shù)而定。鋼筋骨架的片數(shù)而定。（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度 上翼緣板寬度視主梁間距而定，在實際預(yù)制公路上翼緣板寬度視主梁間距而定，在實際預(yù)制公路T T梁時，上翼緣板梁時，上翼緣板寬度應(yīng)比主梁中距小寬度應(yīng)比主梁中距小2cm2cm左右，以便在安裝過程中調(diào)整位置和

5、制作上的左右，以便在安裝過程中調(diào)整位置和制作上的誤差。誤差。 鐵路橋梁道碴槽頂寬不應(yīng)小于鐵路橋梁道碴槽頂寬不應(yīng)小于3.9cm3.9cm，以此確定上翼緣板寬度。，以此確定上翼緣板寬度。 翼緣板厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造最小尺寸的要求。翼緣板厚度應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造最小尺寸的要求。 根據(jù)受力特點，翼緣板通常都做成變厚度的，即端部較薄。向根根據(jù)受力特點，翼緣板通常都做成變厚度的，即端部較薄。向根部逐漸加厚。部逐漸加厚。 為了保證翼緣板與梁肋聯(lián)結(jié)的整體性，翼緣板與梁肋銜接處的厚為了保證翼緣板與梁肋聯(lián)結(jié)的整體性，翼緣板與梁肋銜接處的厚度不應(yīng)小于主梁高度的度不應(yīng)小于主梁高度的1/121/12。對鐵路橋梁，板與梗腋相

6、交處不得小于。對鐵路橋梁，板與梗腋相交處不得小于梁高的梁高的1/101/10（當(dāng)梗腋斜坡不大于（當(dāng)梗腋斜坡不大于1 1：3 3時）時）（3 3）上翼緣板尺寸）上翼緣板尺寸 下翼緣板尺寸根據(jù)主筋數(shù)量、類型、排列及規(guī)定的鋼下翼緣板尺寸根據(jù)主筋數(shù)量、類型、排列及規(guī)定的鋼筋凈距和保護(hù)層厚度加以確定。對預(yù)應(yīng)力混凝土梁，則筋凈距和保護(hù)層厚度加以確定。對預(yù)應(yīng)力混凝土梁，則主要取決預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置。為了獲得最大偏心距，主要取決預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置。為了獲得最大偏心距，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)盡量排列在下翼緣板內(nèi)，要求緊湊而且對預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)盡量排列在下翼緣板內(nèi)，要求緊湊而且對稱于梁截面豎軸，混凝土保護(hù)層和鋼絲束管道凈距應(yīng)符

7、稱于梁截面豎軸，混凝土保護(hù)層和鋼絲束管道凈距應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時還應(yīng)考慮到張拉端錨頭的布置以及在合有關(guān)規(guī)定。同時還應(yīng)考慮到張拉端錨頭的布置以及在運輸和架設(shè)過程中移梁的穩(wěn)定性要求。運輸和架設(shè)過程中移梁的穩(wěn)定性要求。（4 4）下翼緣板尺寸）下翼緣板尺寸ball /ball/ball/ball/11baPp輪輪PMdymmaxx max,max,xmMa maxxmmax, xma 通過對不同支承條件、不同荷載性質(zhì)以及不同荷載位置通過對不同支承條件、不同荷載性質(zhì)以及不同荷載位置情況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比情況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比值值a/la/l的分析，

8、可知兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度要比簡支的分析，可知兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度要比簡支的板小的板小30%30% 40%40%左右，全跨滿布的條形荷載的有效分布寬度左右，全跨滿布的條形荷載的有效分布寬度也比局部分布荷載的小些。另外，荷載愈靠近支承邊時，也比局部分布荷載的小些。另外，荷載愈靠近支承邊時，其有效工作寬度也愈小。其有效工作寬度也愈小。公橋規(guī)公橋規(guī)中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下規(guī)定中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下規(guī)定: :3/23/21lHalaa3/2l3/23/21ldHaldaatHataa211xaax212222babHaa012laa )(28110blaPMp )(

9、2081glMg 2211012yAyAglQ 支支2aPpbA11 12abPp 2010028212aabaaPaapplA 20122020min,412121121labpgbplglMp12 abPp )2(2121)2(12110221020min,blaPgbblpglMp01lb 01lb 01202labpglQpaglQ)1(212001lb 01lb 12 abPp )4(41211bbaPgbM pqbQ)( 1aPgbQ4)1 (212abPp la3061)1 ( 若梁肋間距和橫梁間距相當(dāng)時，道碴槽板呈現(xiàn)雙若梁肋間距和橫梁間距相當(dāng)時，道碴槽板呈現(xiàn)雙向板的受力特征，則

10、按雙向板來計算。向板的受力特征，則按雙向板來計算。EIqlf38454)(4241421lllqq)(4241412lllqq 假定上述兩個板帶的假定上述兩個板帶的EI值相等，且兩端的支承情況相同，則根據(jù)值相等，且兩端的支承情況相同，則根據(jù)21ff422411lqlq)(4241421lllqq)(4241412lllqq當(dāng)當(dāng)2:21ll時，以短邊跨度作為梁來計算；時，以短邊跨度作為梁來計算；當(dāng)當(dāng)2:21ll時則可求出時則可求出后分別算出兩個板帶的最大彎矩，并按其配筋。后分別算出兩個板帶的最大彎矩，并按其配筋。0227 . 0)(8132)(121MLgqLgqMbbg0222/5 . 0)(

11、815 . 0)(161MLgqLgqMbbLb 位于主梁梁肋間的板，其支承情況實質(zhì)上系彈性固定，偏于安全，位于主梁梁肋間的板，其支承情況實質(zhì)上系彈性固定，偏于安全，支點截面可按固定端考慮，在均布荷載（支點截面可按固定端考慮，在均布荷載（q+g)的作用下，兩端固結(jié)梁的作用下，兩端固結(jié)梁的支承彎矩為：的支承彎矩為：bqLQ21max板的最大剪力為板的最大剪力為 ：qbL0Mgbh0LbbhLL0 這樣這樣, ,就可完全像圖就可完全像圖5-47(a)5-47(a)所示平面問題一樣所示平面問題一樣, ,求得某求得某梁上某截面的內(nèi)力值。將空間問題簡化成平面問題梁上某截面的內(nèi)力值。將空間問題簡化成平面問

12、題, ,引入荷引入荷載橫向分布影響線并推算各梁分擔(dān)的荷載載橫向分布影響線并推算各梁分擔(dān)的荷載, ,這就是利用荷載這就是利用荷載橫向分布來計算多主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的基本原理。橫向分布來計算多主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的基本原理。 圖圖5-49(a)5-49(a)表示主梁與主梁間沒有任何橫向聯(lián)系，此表示主梁與主梁間沒有任何橫向聯(lián)系，此時若中梁承受集中力時若中梁承受集中力P P作用，則全橋只有直接承載的中梁作用，則全橋只有直接承載的中梁受力，其它各主梁不受力，也就是說，中梁的受力，其它各主梁不受力，也就是說，中梁的m=lm=l，其它，其它各梁的各梁的m=0m=0。 荷載橫向分布系數(shù)與各主梁之間的橫向聯(lián)系有直接關(guān)系。荷載

13、橫向分布系數(shù)與各主梁之間的橫向聯(lián)系有直接關(guān)系。圖圖5-495-49表示表示5 5根主梁組成的橋梁承受荷載根主梁組成的橋梁承受荷載P P的跨中橫截面。的跨中橫截面。 杠桿原理法適用于杠桿原理法適用于計算荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分計算荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分布系數(shù)布系數(shù)m0， 此時主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性此時主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性與杠桿原理法接近。與杠桿原理法接近。 外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。橋梁。iqiqm41 0igigm21 0rrm

14、0 c c）偏心壓力法的分析過程偏心壓力法的分析過程b）偏心壓力法的基本前提）偏心壓力法的基本前提 偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近靠的橫向聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近0.50.5的情況的情況（一般稱為窄橋（一般稱為窄橋) )，用于計算跨中截面荷載橫向分布，用于計算跨中截面荷載橫向分布系數(shù)系數(shù)m mc c。 I. 在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化。一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化。b）偏心壓力法的基本前提

15、）偏心壓力法的基本前提 II. 忽略主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的忽略主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的抗扭矩?？古ぞ?。 根據(jù)在彈性范圍內(nèi)，某根主梁所承受到的荷載根據(jù)在彈性范圍內(nèi)，某根主梁所承受到的荷載Ri與與該荷載所產(chǎn)生的跨中彈性撓度該荷載所產(chǎn)生的跨中彈性撓度 成正比例的原則，我們成正比例的原則，我們可以得出：在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫可以得出：在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊主梁向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊主梁受載最大。受載最大。ic c）偏心壓力法的分析過程偏心壓力法的分析過程I.I.中心荷載中心荷

16、載P Pl l的作用的作用II. 偏心力矩的作用偏心力矩的作用III. 偏心力矩為偏心力矩為e 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用對各主梁的總作用I.I.中心荷載中心荷載P Pl l的作用的作用 由于中心荷載作用下，剛性中橫梁整體向下平移則由于中心荷載作用下，剛性中橫梁整體向下平移則各主梁的跨中撓度相等，即：各主梁的跨中撓度相等，即：n21 348iiiR lEIiiiIR 根據(jù)材料力學(xué)，作用于簡支梁跨中的荷載根據(jù)材料力學(xué)，作用于簡支梁跨中的荷載(即土梁所分即土梁所分擔(dān)的荷載擔(dān)的荷載)與撓度的關(guān)系為：與撓度的關(guān)系為：或或常數(shù)348lEiI橋梁橫截面內(nèi)各主梁的慣性矩。橋梁橫截面內(nèi)各主梁的

17、慣性矩。根據(jù)靜力平衡條件，有：根據(jù)靜力平衡條件，有：111niiiniiIRniiiI11niiiiIIR1當(dāng)各主梁截面相等時，即當(dāng)各主梁截面相等時，即IIIIn 21nRi1則則則中心荷載則中心荷載P=1在各梁間的荷載分布為：在各梁間的荷載分布為：則則 在偏心力矩在偏心力矩M1e 作用下，橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點作用下，橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點O的轉(zhuǎn)角，因此各主梁的跨中撓度為的轉(zhuǎn)角，因此各主梁的跨中撓度為:II.偏心力矩的作用偏心力矩的作用tan iiaeaRinii11 根據(jù)力矩平衡條件，有：根據(jù)力矩平衡條件，有：各片主梁梁軸到截面形心的距離。各片主梁梁軸到截面形心的距離。ia即即再根據(jù)反力與

18、撓度成正比的關(guān)系，有再根據(jù)反力與撓度成正比的關(guān)系，有iiiiIR )tan(tan iiiiiIaaIRniiiIae12niiiiiiIaeIaR12 niiiiaeaR12 再根據(jù)力矩平衡條件有：再根據(jù)力矩平衡條件有：eIaaRiniiii112 有：有：iiiiiIaaIRtan 又因：又因：當(dāng)各主梁截面相等時，即當(dāng)各主梁截面相等時，即IIIIn 21則：則：niiiiiniiiieIaIeaIIR121niiiikiniikkikiIaIaaIIR121當(dāng)當(dāng)P=1位于位于i號梁軸上時號梁軸上時 e=a ai i 對對k號主梁的總作用為：號主梁的總作用為：III. 偏心力矩為偏心力矩為e

19、 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用為對各主梁的總作用為niiniiaaIIR1221111111niiniiaaaIIR1215111515圖圖6.3.11中中1號梁的荷載橫向分布影響線，即可通過求：號梁的荷載橫向分布影響線，即可通過求：1121iiiieieaeanR各主梁截面相同時，上式可簡化為：各主梁截面相同時，上式可簡化為：niiaanR122111111niiaaanR125115151當(dāng)橫截面沿橋縱軸線對稱時當(dāng)橫截面沿橋縱軸線對稱時, ,只需取一半主梁只需取一半主梁( (包括位于橋縱軸線上包括位于橋縱軸線上的主梁的主梁) )作為分析對象作為分析對象; ;荷載沿橫向的布置荷

20、載沿橫向的布置( (車輪至路緣石的距離車輪至路緣石的距離, ,各車橫向間距等各車橫向間距等) )應(yīng)滿足有應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定關(guān)規(guī)定( (見第三章見第三章););各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進(jìn)行各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進(jìn)行, ,即所求出的值應(yīng)為即所求出的值應(yīng)為最大值最大值; ;對雙車道或多車道橋梁對雙車道或多車道橋梁, ,汽車加載時應(yīng)以軸重汽車加載時應(yīng)以軸重( (而不是輪重而不是輪重) )為單位為單位, ,即一輛汽車橫向的兩個輪重應(yīng)同時加載或同時不加載。即一輛汽車橫向的兩個輪重應(yīng)同時加載或同時不加載。在計算過程中，需要注意以下幾點：在計算過程中，需要注意以下幾點： 在剛性橫梁法

21、中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉(zhuǎn)在剛性橫梁法中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣做導(dǎo)致邊梁受力偏大。而實際結(jié)構(gòu)中，在偏心荷載作用下，效應(yīng)，這樣做導(dǎo)致邊梁受力偏大。而實際結(jié)構(gòu)中，在偏心荷載作用下，主梁總會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。為了使荷載橫向分布計算更符合實際，又不失剛主梁總會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。為了使荷載橫向分布計算更符合實際，又不失剛性橫梁法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些修正性橫梁法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些修正, ,即將式即將式(5-(5-16)16)中的第二項乘以一個小于中的第二項乘以一個小于1 1的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭轉(zhuǎn)剛的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭

22、轉(zhuǎn)剛度，這就是修正的剛性橫梁法。度，這就是修正的剛性橫梁法。（3 3）修正的剛性橫梁法）修正的剛性橫梁法結(jié)合縫結(jié)合縫( (鉸接縫鉸接縫) )僅傳遞豎向剪力僅傳遞豎向剪力; ;橋上的荷載近似地作為一個沿橋跨分布的正弦荷載橋上的荷載近似地作為一個沿橋跨分布的正弦荷載, ,并且作用于主并且作用于主梁軸線上。梁軸線上。 （4 4）鉸接板、梁法）鉸接板、梁法 對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋，以及對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋，以及僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結(jié)的無中間橫隔僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結(jié)的無中間橫隔梁的裝配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接構(gòu)造，但梁的裝

23、配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接構(gòu)造，但連結(jié)剛性又很薄弱，可采用鉸接板連結(jié)剛性又很薄弱，可采用鉸接板( (梁梁) )法來討算橫向分布法來討算橫向分布系數(shù)系數(shù)其基本假定是：其基本假定是： 由此假定由此假定, ,根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，可以導(dǎo)出荷載在根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，可以導(dǎo)出荷載在橫向的分布值，算出橫向分布影響線坐標(biāo)，從而求出橫向分布系數(shù)。橫向的分布值，算出橫向分布影響線坐標(biāo)，從而求出橫向分布系數(shù)。（5）剛接板、梁法）剛接板、梁法 剛接板、梁法是在鉸接板、梁法計算理論的基礎(chǔ)上，剛接板、梁法是在鉸接板、梁法計算理論的基礎(chǔ)上，在結(jié)縫處補(bǔ)充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調(diào)方程，從而求

24、在結(jié)縫處補(bǔ)充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調(diào)方程，從而求解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結(jié)構(gòu)，解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結(jié)構(gòu)，用力法求解，主要適用于翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋。用力法求解，主要適用于翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋。（a a）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結(jié)果。）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結(jié)果。（b b）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的情況，可以很快求出各片主梁的相應(yīng)內(nèi)力值。這一方法在實際中得到情況，可以很快求出各片主梁的相應(yīng)內(nèi)力值。這一方法在實際中得到了較廣

25、泛的應(yīng)用。了較廣泛的應(yīng)用。 （6 6）比擬正交異性板法）比擬正交異性板法 對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成的混凝土梁橋，當(dāng)其寬對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成的混凝土梁橋，當(dāng)其寬度與跨度之比大于度與跨度之比大于1/21/2時，可以采用比擬正交異性板法時，可以采用比擬正交異性板法( (或稱或稱G-MG-M法法) )。 比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：其特點是：其特點是： 將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，按古典彈性理論來分析求解其各點的內(nèi)力值，并由實用的曲線圖表按古典彈性理論來分

26、析求解其各點的內(nèi)力值，并由實用的曲線圖表進(jìn)行荷載橫向分布計算。進(jìn)行荷載橫向分布計算。 在各種荷載橫向分布計算方法中在各種荷載橫向分布計算方法中, ,通常用通常用“杠桿原理法杠桿原理法”計算荷載在計算荷載在支點處的橫向分布系數(shù)支點處的橫向分布系數(shù)m m0 0。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)分布系數(shù)m mc c。那么荷載位于橋跨縱向其它位置時應(yīng)該怎樣確定橫向分布系。那么荷載位于橋跨縱向其它位置時應(yīng)該怎樣確定橫向分布系數(shù)數(shù)m m呢呢? ? 顯然，要精確計算顯然，要精確計算m m值沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是相當(dāng)繁雜的，而且值沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是

27、相當(dāng)繁雜的，而且也會使后續(xù)主梁內(nèi)力計算相當(dāng)麻煩。因此也會使后續(xù)主梁內(nèi)力計算相當(dāng)麻煩。因此, ,目前在設(shè)計實踐中習(xí)慣采用圖目前在設(shè)計實踐中習(xí)慣采用圖5-545-54所示的實用處理方法。所示的實用處理方法。 5.5.荷載在順橋跨不同位置時主梁荷載橫向分布系數(shù)的取值荷載在順橋跨不同位置時主梁荷載橫向分布系數(shù)的取值 由前面的推導(dǎo)和分析可知，當(dāng)荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁由前面的推導(dǎo)和分析可知，當(dāng)荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁的傳力作用的傳力作用, ,所有主梁均參與受力，但當(dāng)荷載在梁端支點處作用在某主梁所有主梁均參與受力，但當(dāng)荷載在梁端支點處作用在某主梁上時，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載

28、就直接由該主梁傳至支座上時，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座, ,其它主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向作用位置不同其它主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向作用位置不同, ,對某對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。 對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變m mc c。, ,從離支點從離支點1/41/4處起至支點的區(qū)段處起至支點的區(qū)段m mx x呈直線形過渡呈直線形過渡( (圖圖5-54a)5-54a)，對于有，對于有多根內(nèi)橫隔梁的清況，多根內(nèi)橫隔梁

29、的清況，m mc c從第一根內(nèi)橫隔梁起向從第一根內(nèi)橫隔梁起向m m0 0直線形過渡直線形過渡( (圖圖5-54b)5-54b)。圖中圖中m m0 0可能大于可能大于m mc c也可能小于也可能小于m mc c在具體設(shè)計中，當(dāng)計算簡支梁最大彎矩時，在具體設(shè)計中，當(dāng)計算簡支梁最大彎矩時，由于跨度內(nèi)橫向分布系數(shù)變化不大，一般可取不變的值。進(jìn)行計算，對由于跨度內(nèi)橫向分布系數(shù)變化不大，一般可取不變的值。進(jìn)行計算，對于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的m mc c。在計算主梁的最大剪力。在計算主梁的最大剪力( (梁梁端截面端截面) )時，鑒于主要荷載位于時，鑒于主要荷載

30、位于M M的變化區(qū)段內(nèi)，而且相對應(yīng)的剪力。的變化區(qū)段內(nèi)，而且相對應(yīng)的剪力。 影響線坐標(biāo)均接近最大值影響線坐標(biāo)均接近最大值( (見圖見圖5-54a)5-54a)，故應(yīng)考慮該區(qū)段內(nèi)橫向，故應(yīng)考慮該區(qū)段內(nèi)橫向分布系數(shù)變化的影響。對位于靠近遠(yuǎn)端的荷載鑒干相應(yīng)影響線坐標(biāo)值分布系數(shù)變化的影響。對位于靠近遠(yuǎn)端的荷載鑒干相應(yīng)影響線坐標(biāo)值的顯著減小的顯著減小, ,則可近似取不變的值。來簡化計算。則可近似取不變的值。來簡化計算。1.1.概概 述述2.2.恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算3.3.活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力計算 對于每一片主梁對于每一片主梁( (當(dāng)主梁片數(shù)不很多時，也可只取其中受力最的大當(dāng)主梁片數(shù)不很多時，也可只取

31、其中受力最的大的主梁來進(jìn)行設(shè)計、以便簡化設(shè)計、制造和施工的主梁來進(jìn)行設(shè)計、以便簡化設(shè)計、制造和施工) )，根據(jù)作用在其上的，根據(jù)作用在其上的恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計算活載，可以按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計算活載，可以按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計算各主梁的截面內(nèi)力。截面內(nèi)力主要包括彎矩和剪力。計算的方法計算各主梁的截面內(nèi)力。截面內(nèi)力主要包括彎矩和剪力。計算出截面內(nèi)力后，就可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理進(jìn)出截面內(nèi)力后，就可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理進(jìn)行主梁各截面的配筋設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的行主梁各截面的配筋設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛

32、度、穩(wěn)定性和抗裂性的驗算。對小跨徑簡支梁，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面驗算。對小跨徑簡支梁，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面以及跨中截面最大剪力；對于較大跨徑的簡支梁以及跨中截面最大剪力；對于較大跨徑的簡支梁, ,通常還計算跨徑的通常還計算跨徑的1/41/4、I/8I/8和和3/83/8截面的內(nèi)力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變截面的內(nèi)力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變化，如腹板厚度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力?；?，如腹板厚度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力。1.1.概概 述述 在鐵路混凝土橋梁設(shè)計中在鐵路混凝土橋梁設(shè)計中, ,活載在全部荷載中占

33、較大比重活載在全部荷載中占較大比重, ,恒載所恒載所占比重相對較?。欢诠坊炷翗蛄涸O(shè)計中，恒載卻占較大比重，占比重相對較??；而在公路混凝土橋梁設(shè)計中，恒載卻占較大比重，因此，設(shè)計中應(yīng)正確合理地確定作用于梁上的計算恒載。因此，設(shè)計中應(yīng)正確合理地確定作用于梁上的計算恒載。 在確定計算恒載時，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點作在確定計算恒載時，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩用的橫隔梁重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩側(cè)的人行道和欄桿等重量側(cè)的人行道和欄桿等重量, ,均勻分?jǐn)偨o各主梁承受。因此，對于等截面均勻分

34、攤給各主梁承受。因此，對于等截面梁橋的主梁，其計算恒載是簡單的均布荷載。若為了計算精確梁橋的主梁，其計算恒載是簡單的均布荷載。若為了計算精確, ,也可根也可根據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計算那據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計算那樣樣, ,按荷載橫向分布的規(guī)律進(jìn)行分配。按荷載橫向分布的規(guī)律進(jìn)行分配。2.2.恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算 對于頂應(yīng)力混凝土簡支梁橋，在施加預(yù)應(yīng)力階段對于頂應(yīng)力混凝土簡支梁橋，在施加預(yù)應(yīng)力階段,往往要利用梁體自重往往要利用梁體自重(或稱先期恒載或稱先期恒載)來抵消鋼絲束張拉來抵消鋼絲束張拉力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。在此情況

35、下，需將恒載力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。在此情況下，需將恒載分成兩個階段分成兩個階段(即先期恒載和后期恒載即先期恒載和后期恒載)來進(jìn)行分析。在來進(jìn)行分析。在特殊情況下，恒載可能要分成更多的階段來考慮。特殊情況下，恒載可能要分成更多的階段來考慮。3.3.活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力計算（1 1）直接布載法）直接布載法（2 2）等代荷載法）等代荷載法 對公路混凝土簡支梁對公路混凝土簡支梁, ,當(dāng)計算出每片主梁的活載橫向分布系數(shù)當(dāng)計算出每片主梁的活載橫向分布系數(shù)以后以后, ,就可以具體確定一片主梁所承擔(dān)的活載就可以具體確定一片主梁所承擔(dān)的活載, ,然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方法計算主梁各截面的活

36、載內(nèi)力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內(nèi)力計算的一法計算主梁各截面的活載內(nèi)力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內(nèi)力計算的一般公式為：般公式為： 式中式中 S S 所求裁面的彎矩或剪力所求裁面的彎矩或剪力; ; 1+ 1+汽車荷載的沖擊系數(shù)汽車荷載的沖擊系數(shù), ,按按公橋規(guī)公橋規(guī)規(guī)定取值規(guī)定取值; ; iiiyPmS)1 (（1 1）直接布載法）直接布載法 多車道橋涵的活載折減系數(shù)多車道橋涵的活載折減系數(shù), ,按按公橋規(guī)公橋規(guī)規(guī)定取用規(guī)定取用; ; m mi i 沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù), ,參見圖參見圖5-54;5-54; P Pi i車輛荷載的軸重車輛荷載的軸重;

37、; y yi i沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線縱標(biāo)值；沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線縱標(biāo)值；（2 2）等代荷載法）等代荷載法kmSc)1 (等代荷載法的一般公式：等代荷載法的一般公式：式中式中: k各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載類型查等代荷載表確定；當(dāng)計算人群荷載的內(nèi)力時，類型查等代荷載表確定；當(dāng)計算人群荷載的內(nèi)力時，k表示縱向每延米人群荷載的集度表示縱向每延米人群荷載的集度; 彎矩或剪力影響線的面積。彎矩或剪力影響線的面積。1 .作用在橫梁上的計算荷載作用在橫梁上的計算荷載2.2.橫隔粱的內(nèi)力影響線橫隔粱的內(nèi)力影響線. 橫隔梁內(nèi)力計算橫隔梁內(nèi)

38、力計算 對于跨中橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外、對于跨中橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外、前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖3.20所示。因此，縱向所示。因此，縱向一列汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載。一列汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載。1 . 作用在橫梁上的計算荷載作用在橫梁上的計算荷載 2. 2. 橫隔粱的內(nèi)力影響線橫隔粱的內(nèi)力影響線（1）荷載）荷載P=1位于截面位于截面r的左側(cè)時的左側(cè)時（）荷載（）荷載P=1位于截面位于截面r的右側(cè)時的右側(cè)時（1）荷載）荷載P=1位于截面位于截面r的左側(cè)時：的左側(cè)時：ebebRbRMir左i221R11R1i21左RRQr（）荷載（）荷載P=1位于截面位于截面r的右側(cè)時：的右側(cè)時：irbbRbRM左i221R左i21RRRQr（）橫隔梁內(nèi)力計算（）橫隔梁內(nèi)力計算oqPS)1 ( 橫隔梁內(nèi)力影響線豎標(biāo)；橫隔梁內(nèi)力影響線豎標(biāo)； 和和車輛荷載的軸重車輛荷載的軸重; ; 汽車荷載汽車荷載)1 (oqP恒載恒載(包括長期預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用包括長期預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用)是恒久存在的，是恒久存在的，其產(chǎn)生撓度與持續(xù)時間相關(guān)。恒載撓度可以通過施工時預(yù)