6.3 混凝土簡支梁的設(shè)計(jì)與計(jì)算ppt課件

1、 第第 6 章章 混凝土簡支梁橋混凝土簡支梁橋 6.1 混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造特點(diǎn)混凝土簡支梁橋的設(shè)計(jì)與構(gòu)造特點(diǎn) 6.2 混凝土簡支梁橋的制造與架設(shè)混凝土簡支梁橋的制造與架設(shè) 6.3 混凝土簡支梁的設(shè)計(jì)與計(jì)算混凝土簡支梁的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一、構(gòu)造尺寸的擬定一、構(gòu)造尺寸的擬定 一、構(gòu)造尺寸的擬定一、構(gòu)造尺寸的擬定 一、構(gòu)造尺寸的擬定一、構(gòu)造尺寸的擬定 一、構(gòu)造尺寸的擬定一、構(gòu)造尺寸的擬定 一、構(gòu)造尺寸的擬定一、構(gòu)造尺寸的擬定 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算

2、按受力形狀分為：按受力形狀分為：單向板：單向板： 四邊支承，板的長短比四邊支承，板的長短比2雙向板：雙向板： 四邊支承，板的長短比四邊支承，板的長短比 2懸臂板：三邊支承，端邊是自在邊懸臂板：三邊支承，端邊是自在邊鉸接懸臂板：三邊支承，端邊是鉸接邊鉸接懸臂板：三邊支承，端邊是鉸接邊鋼筋多，復(fù)雜，根本不用鋼筋多，復(fù)雜，根本不用 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算P 2(a2+2H)(b2+2H)(P 軸重)p =P/2P/2 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算問題：問題：板的縱向計(jì)算寬度板的縱向計(jì)算寬度=a1+2H (板頂輪載的分板頂輪載的分寬度寬度)

3、？結(jié)論：結(jié)論： 沿沿y y方向板均參與任務(wù)，但離荷載中方向板均參與任務(wù)，但離荷載中 心較遠(yuǎn)的板條受力小。心較遠(yuǎn)的板條受力小。單向板在局部分布荷載單向板在局部分布荷載 P P 作用下的撓度分布作用下的撓度分布單向板在局部分布荷載單向板在局部分布荷載 P P 作用下的彎矩分布作用下的彎矩分布 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算問題：問題：在簡化計(jì)算中，終究取多大的板寬來接受在簡化計(jì)算中，終究取多大的板寬來接受車輪產(chǎn)生的總彎矩？車輪產(chǎn)生的總彎矩？ M = mx dy= a mx max 等效等效 Mmxmaxa = a 稱為板的有效任務(wù)寬度，稱為板的有效任務(wù)寬度， 又稱為板的荷

4、載分布寬度又稱為板的荷載分布寬度 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 :1 1單向板的荷載有效任務(wù)寬度單向板的荷載有效任務(wù)寬度車輪荷載在跨徑中間車輪荷載在跨徑中間單獨(dú)一個(gè)荷載：單獨(dú)一個(gè)荷載：幾個(gè)相鄰荷載：幾個(gè)相鄰荷載： 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 :1 1單向板的荷載有效任務(wù)寬度單向板的荷載有效任務(wù)寬度車輪荷載在支承處車輪荷載在支承處車輪荷載在接近板的支承處車輪荷載在接近板的支承處xx 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 :2 2懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度當(dāng)當(dāng)P位于板端時(shí)位于板端時(shí):對(duì)應(yīng)與懸臂根部的

5、彎矩效應(yīng)對(duì)應(yīng)與懸臂根部的彎矩效應(yīng) a2l0荷載可近似地按荷載可近似地按45o角向懸臂板支承處分布。角向懸臂板支承處分布。 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 :2 2懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度a1= a2 + 2Ha= a1 + 2bP/2Hl0ba1a2b 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 :2 2懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度懸臂板的荷載有效任務(wù)寬度a1b1a= a1 + 2l0P/2Hl0b1=b2+Ha1a2當(dāng)分布荷載接近板邊為最不利時(shí)當(dāng)分布荷載接近板邊為最不利時(shí) 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算1

6、1多跨延續(xù)單向板多跨延續(xù)單向板板與肋整體的連結(jié)分以下幾種情況：板與肋整體的連結(jié)分以下幾種情況：肋抗扭剛度大肋抗扭剛度大肋抗扭剛度小肋抗扭剛度小肋抗扭剛度普通肋抗扭剛度普通橋規(guī)近似計(jì)算方法準(zhǔn)確計(jì)算難橋規(guī)近似計(jì)算方法準(zhǔn)確計(jì)算難 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算1 1多跨延續(xù)單向板多跨延續(xù)單向板彎矩計(jì)算：彎矩計(jì)算：th用簡支梁的跨中彎矩用簡支梁的跨中彎矩M0M0加以修正加以修正P/2b112Ppabgl000gpMMM橋面板取橋面板取0.30.3aa(a-a)/2ax 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算1 1多跨延續(xù)單向板多跨延續(xù)單向板支點(diǎn)剪力計(jì)算：支點(diǎn)

7、剪力計(jì)算：thP/2b112Ppabglaa(a-a)/2axg1Q Q 剪力影響線剪力影響線12gQgl12Ppab0l12Ppa b 1y2y12PAa221()8PAaaaa b1122(1)()pQA yAygpQQQ支 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算2 2鉸接懸臂板鉸接懸臂板剪力計(jì)算：剪力計(jì)算：max,4pPQa1min,0(1)()44pbPMla P/2H 2l0 b1b1P/2l0b1/212Ppab2min,012gMgl max,0gQgl彎矩計(jì)算：彎矩計(jì)算： 二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算3 3懸臂板懸臂板剪力計(jì)算：剪力

8、計(jì)算：max,012pQPlab1min,0(1)()22pbPMla P/2Hl0b112Ppab2min,012gMgl max,0gQgl彎矩計(jì)算：彎矩計(jì)算：b1=b2+H10()bl，2min,01(1)4pPMlab 10()bl，Hl0b1=b2+HP/2l0b1=b2+H12Ppab 4 4、橋面板的計(jì)算例如、橋面板的計(jì)算例如計(jì)算如下圖計(jì)算如下圖T T梁翼板所構(gòu)成鉸接懸梁翼板所構(gòu)成鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力橋面鋪裝為橋面鋪裝為2cm厚的瀝青混凝土厚的瀝青混凝土面層面層(容重為容重為23KN/m3)、平均厚、平均厚9cm的的C25混凝土面層混凝土面層(容重為容重為24 kN

9、/m3) 、T梁翼板鋼筋混凝土的梁翼板鋼筋混凝土的容重為容重為25 kN/m3知荷載為公路知荷載為公路 - -級(jí)級(jí)P/21.41.4二、公路橋面板行車道板的計(jì)算二、公路橋面板行車道板的計(jì)算 1 1、計(jì)算圖式和荷載、計(jì)算圖式和荷載三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)算的計(jì)算 1 1、計(jì)算圖式和荷載、計(jì)算圖式和荷載三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)算的計(jì)算 1 1、計(jì)算圖式和荷載、計(jì)算圖式和荷載三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)算的計(jì)算 2 2、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)

10、算的計(jì)算1l2l2q1qqEIqlf38454422411lqlq)(4241421lllqq)(4241412lllqq21ff 假定上述兩個(gè)板帶的假定上述兩個(gè)板帶的EI值相等，且兩端的支承情況一樣，那么根值相等，且兩端的支承情況一樣，那么根據(jù)據(jù)后分別算出兩個(gè)板帶的最大彎矩，并按其配筋。后分別算出兩個(gè)板帶的最大彎矩，并按其配筋。 2 2、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)算的計(jì)算位于主梁梁肋間的板，其支承情況本質(zhì)上系彈性固定，偏于平安，位于主梁梁肋間的板，其支承情況本質(zhì)上系彈性固定，偏于平安，支點(diǎn)截面可按固定端思索，在均布荷載支點(diǎn)截面可按固定端思索

11、，在均布荷載q+g)的作用下，兩端固結(jié)的作用下，兩端固結(jié)梁的支承彎矩為：梁的支承彎矩為：0227 . 0)(8132)(121MLgqLgqMbbg0222/5 . 0)(815 . 0)(161MLgqLgqMbbLbbqLQ21maxbh0LbbhLL0 2 2、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算三、鐵路橋面板三、鐵路橋面板( (道碴槽板道碴槽板) )的計(jì)算的計(jì)算 1 1、主梁內(nèi)力空間計(jì)算原理、主梁內(nèi)力空間計(jì)算原理四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算單梁與多片主梁橋內(nèi)力計(jì)算單梁與多片主梁橋內(nèi)力計(jì)算單梁：單梁： 內(nèi)力內(nèi)力S=P 1(x)多主梁：多主梁： 內(nèi)力內(nèi)力S=P (x,y) P 2

12、(y) 1(x) S=P 1(x)2 ( y) 2 ( y) ：當(dāng)：當(dāng)P1P1在空間構(gòu)造上沿某橫向位置在空間構(gòu)造上沿某橫向位置 挪動(dòng)時(shí)，某主梁截面內(nèi)力值，即挪動(dòng)時(shí)，某主梁截面內(nèi)力值，即 某截面內(nèi)力在某截面內(nèi)力在y y方向的分配比例關(guān)方向的分配比例關(guān) 系，稱為系，稱為“荷載橫向分布影響線。荷載橫向分布影響線。P= P 2(y) 1 1、主梁內(nèi)力空間計(jì)算原理、主梁內(nèi)力空間計(jì)算原理四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算P= P 2(y)空間計(jì)算原理精華：空間計(jì)算原理精華：近似內(nèi)力影響面近似內(nèi)力影響面 ( x, y) = 1 (x ) 2 ( y) 替代準(zhǔn)確內(nèi)力影響面替代準(zhǔn)確內(nèi)力影響

13、面 (x, y )?？煽醋髂持髁荷蠙M向分配到的荷載，本質(zhì)可看作某主梁上橫向分配到的荷載，本質(zhì) 為為“內(nèi)力橫向分布內(nèi)力橫向分布 。 2 2、荷載橫向分布系數(shù)、荷載橫向分布系數(shù)四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算當(dāng)沿橋?qū)捵饔玫能囕喓奢d不止一個(gè)時(shí)，在荷載橫向分布影響線當(dāng)沿橋?qū)捵饔玫能囕喓奢d不止一個(gè)時(shí)，在荷載橫向分布影響線2 (y)上按橫向最不利位置陳列荷載，可求得其分配到的荷載最上按橫向最不利位置陳列荷載，可求得其分配到的荷載最大值。大值。 P max = P輪輪 2 ( yi )令：令：m: 主梁在橫向分配到的最大荷載比例通常小于主梁在橫向分配到的最大荷載比例通常小于1,稱為荷

14、載橫向分布系數(shù)。稱為荷載橫向分布系數(shù)。 P max = m P輪輪 2 2、荷載橫向分布系數(shù)、荷載橫向分布系數(shù)1#梁某截面的內(nèi)力效應(yīng)計(jì)算式梁某截面的內(nèi)力效應(yīng)計(jì)算式 ：S = P 2 ( y) 1 ( x)S = P 1 ( x) P = P 2 ( y)1 (x)2 (y)對(duì)荷載橫向分布系數(shù)對(duì)荷載橫向分布系數(shù)m的了解的了解1當(dāng)單個(gè)力當(dāng)單個(gè)力P作用在橋面時(shí)作用在橋面時(shí), 1#梁某截梁某截面上內(nèi)力計(jì)算的等效簡化方式面上內(nèi)力計(jì)算的等效簡化方式 ：四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算P = P 2 ( y)1 (x) 2 2、荷載橫向分布系數(shù)、荷載橫向分布系數(shù)1#梁某截面的內(nèi)力效應(yīng)

15、計(jì)算式梁某截面的內(nèi)力效應(yīng)計(jì)算式 ： P= m P2 (y4)對(duì)荷載橫向分布系數(shù)對(duì)荷載橫向分布系數(shù)m的了解的了解2當(dāng)多車輛荷載的軸重當(dāng)多車輛荷載的軸重P作用在橋面上，作用在橋面上，并按并按1#梁某截面上內(nèi)力最不利位置布梁某截面上內(nèi)力最不利位置布置時(shí)，簡化計(jì)算方式置時(shí)，簡化計(jì)算方式:四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算1 (x) P/2 P/2 P/2 P/22 (y3)2 (y2)2 (y1)1 (x)P= P輪輪 2 ( yi )4211()2iimyP= P輪輪 2 ( yi )m表示主梁此例是表示主梁此例是1#主梁在橫主梁在橫向分配到的最大荷載比例向分配到的最大荷載比例

16、 2 2、荷載橫向分布系數(shù)、荷載橫向分布系數(shù)2 (y4)四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算1 (x) P/2 P/2 P/2 P/22 (y3)2 (y2)2 (y1)1 (x)P= P輪輪 2 ( yi )空間計(jì)算方法的關(guān)鍵問題空間計(jì)算方法的關(guān)鍵問題如何計(jì)算荷載橫向分布影響線如何計(jì)算荷載橫向分布影響線?如何計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)如何計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)?2 (y)m 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算橋梁橫向連結(jié)剛度決議了橋上荷載橫向分布的規(guī)律；橋梁橫向連結(jié)剛度決議了橋上荷載橫向分布的規(guī)律；根據(jù)橋梁橫向連結(jié)的

17、不同情況，目前常用的荷載橫向分布計(jì)算方法：根據(jù)橋梁橫向連結(jié)的不同情況，目前常用的荷載橫向分布計(jì)算方法：杠桿原理法杠桿原理法偏心壓力法偏心壓力法橫向鉸接板法橫向鉸接板法橫向剛接梁法橫向剛接梁法比較正交異性板法比較正交異性板法橫向構(gòu)造視為在主梁上斷開而簡支在其上的梁橫向構(gòu)造視為在主梁上斷開而簡支在其上的梁將橫隔梁視為剛性極大的梁將橫隔梁視為剛性極大的梁將相鄰板之間視為鉸接，只傳送剪力將相鄰板之間視為鉸接，只傳送剪力將相鄰板之間視為剛性銜接將相鄰板之間視為剛性銜接將主梁和橫隔梁的剛度換算成正交兩個(gè)方向剛度不將主梁和橫隔梁的剛度換算成正交兩個(gè)方向剛度不同的比較彈性平板同的比較彈性平板 3 3、荷載橫向

18、分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法根本定義：根本定義：假定橫向構(gòu)造橋面板和橫梁為在主梁上斷開而兩端簡支假定橫向構(gòu)造橋面板和橫梁為在主梁上斷開而兩端簡支擱置在主梁上的簡支梁或懸臂梁。擱置在主梁上的簡支梁或懸臂梁。當(dāng)橋上有車輛荷載作用時(shí)，各輪重按簡支梁反力的方式杠當(dāng)橋上有車輛荷載作用時(shí)，各輪重按簡支梁反力的方式杠桿原理分配給左右兩根主梁。桿原理分配給左右兩根主梁。適用條件：適用條件：主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁間橫向聯(lián)絡(luò)的剛度主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁間橫向聯(lián)絡(luò)的剛度雙主梁橋雙主梁橋橫向聯(lián)絡(luò)很弱的無中間橫隔梁的橋梁橫向聯(lián)絡(luò)很弱的無中間橫

19、隔梁的橋梁 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法杠桿原理受力圖示杠桿原理受力圖示P1/2P1/2ab1R2R2R3R3R4R112bRabP122aRabP222RRR2號(hào)主梁所分配的反力：號(hào)主梁所分配的反力： 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法P=1各主梁荷載橫向分布影響各主梁荷載橫向分布影響線的繪制線的繪制 (各主梁反力影響線各主梁反力影響線)1#2#3#4#1.01.0P=11.05#P=1 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫

20、向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法各主梁荷載橫向分布系數(shù)各主梁荷載橫向分布系數(shù)m0的計(jì)算的計(jì)算按最不利載位加載，某梁分按最不利載位加載，某梁分配到的最大軸載：配到的最大軸載：qiriqi人群：人群：汽車：汽車： 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法算例：圖示為一橋面凈空為凈算例：圖示為一橋面凈空為凈7附附20.75m人行道的鋼筋混凝人行道的鋼筋混凝土土T梁橋，共設(shè)五根主梁。試求荷載位于支點(diǎn)處時(shí)梁橋，共設(shè)五根主梁。試求荷載位于支點(diǎn)處時(shí)1號(hào)梁和號(hào)梁和2號(hào)號(hào)梁相應(yīng)于車

21、輛荷載和人群荷載的橫向分布系數(shù)。梁相應(yīng)于車輛荷載和人群荷載的橫向分布系數(shù)。 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算杠桿原理法杠桿原理法算例：算例：汽車荷載：汽車荷載：人群荷載：人群荷載： 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法根本定義：根本定義：假定橫隔梁剛性無窮大，且忽略主梁的抗扭剛度。假定橫隔梁剛性無窮大，且忽略主梁的抗扭剛度。橋梁的撓曲變形完全類似于桿件偏心受壓的情況。橋梁的撓曲變形完全類似于桿件偏心受壓的情況。適用條件：適用條件：主梁的剛度小于主梁

22、間橫向聯(lián)絡(luò)的剛度主梁的剛度小于主梁間橫向聯(lián)絡(luò)的剛度有可靠橫向結(jié)合的窄橋有可靠橫向結(jié)合的窄橋 B/L 0.5 B/L 0.5各主梁間有較多的橫隔梁相聯(lián)各主梁間有較多的橫隔梁相聯(lián) 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法計(jì)算原理：計(jì)算原理：假定：橫隔梁假定：橫隔梁E= 剛性橫梁剛性橫梁剛性橫梁法剛性橫梁法變形規(guī)律變形規(guī)律偏壓桿件偏壓桿件偏心壓力法偏心壓力法問題：偏心荷載問題：偏心荷載P對(duì)各主梁的荷載分布？對(duì)各主梁的荷載分布？P跨中截面跨中截面 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路

23、梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線:假設(shè)的知條件：假設(shè)的知條件：各片主梁的抗彎剛度各片主梁的抗彎剛度 Ii Ii各片主梁到截面改動(dòng)中心的間隔各片主梁到截面改動(dòng)中心的間隔 ai單位豎向集中荷載單位豎向集中荷載P=1距扭心的間隔距扭心的間隔 e求解的目的：求解的目的：橋面在單位豎向偏心荷載作用下，各片梁的反橋面在單位豎向偏心荷載作用下，各片梁的反Ri某片梁某截面的反力影響線某片梁某截面的荷載某片梁某截面的反力影響線某片梁某截面的荷載橫向分布影響線橫向分布影響線 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)

24、算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心豎向力的分解偏心豎向力的分解如下圖不同間距、不同剛度如下圖不同間距、不同剛度4片主片主梁組成的橋，其偏心豎向力梁組成的橋，其偏心豎向力P1分分解的圖式所示：解的圖式所示：P1偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線eP1M = P e = 1 e 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向

25、分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線 3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線偏心壓力法求解荷載橫向分布影響線荷載橫向分布影響線為直線荷載橫向分布影響線為直線,只需計(jì)算兩個(gè)影響線坐標(biāo)值就可只需計(jì)算兩個(gè)影響線坐標(biāo)值就可,為什么為什么? 計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑

26、L=19.50m L=19.50m 的橋梁橫截面的橋梁橫截面如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)l l號(hào)邊梁的號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載和人荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載和人群荷載。群荷載。3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法例題：例題：答：思索此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具答：思索此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連結(jié)剛性，且承重構(gòu)造的有強(qiáng)大的橫向連結(jié)剛性，且承重構(gòu)造的長寬比為長寬比為因此，采用偏心壓力法因此，采用偏心壓力法各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n n5 5，梁

27、間距為梁間距為1.60m1.60m 計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑L=19.50m L=19.50m 的橋梁橫截面的橋梁橫截面如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)l l號(hào)邊梁的號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載和人荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載和人群荷載。群荷載。3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法例題：例題：汽車荷載汽車荷載 計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑L=19.50m L=19.50m 的橋梁橫截面的橋梁橫截面如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)l l號(hào)邊梁的號(hào)邊梁的荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載和人荷載橫向分布系數(shù)

28、車輛荷載和人群荷載。群荷載。3 3、荷載橫向分布計(jì)算、荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算偏心壓力法偏心壓力法例題：例題：求得求得1 1號(hào)梁的各種荷載橫向分布系數(shù)號(hào)梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類荷載分布至該梁后，就可得到各類荷載分布至該梁的最大荷載值。的最大荷載值。 關(guān)于關(guān)于 m 的分析的分析4 4、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化m規(guī)律規(guī)律: 不同梁號(hào)，不同梁號(hào)，m不同；不同； 不同內(nèi)力，不同內(nèi)力，m不同；不同； 不同截面，不同截面，m不同；不同； 對(duì)于恣意一片梁對(duì)于恣意一片梁:荷載位于支點(diǎn)：荷載位于支點(diǎn)：m0荷載位于跨

29、中：荷載位于跨中：mc杠桿法，不思索支座彈性變形杠桿法，不思索支座彈性變形其他方法，一切主梁均參與任務(wù)其他方法，一切主梁均參與任務(wù)荷載位于其他截面：荷載位于其他截面：m0mmc準(zhǔn)確計(jì)算繁瑣準(zhǔn)確計(jì)算繁瑣四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算 關(guān)于關(guān)于 m 的取值的取值計(jì)算跨中彎矩時(shí)計(jì)算跨中彎矩時(shí)m的取值的取值前述前述mc均由分析跨中彎矩而得均由分析跨中彎矩而得思索：思索：mc沿沿L變化不大；變化不大；跨中荷載影響大彎矩包絡(luò)圖跨中豎標(biāo)大跨中荷載影響大彎矩包絡(luò)圖跨中豎標(biāo)大m=mcmc4 4、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公

30、路梁橋荷載橫向分布計(jì)算 計(jì)算支點(diǎn)計(jì)算支點(diǎn)Vmax時(shí)時(shí)m的取值的取值察看右圖得：察看右圖得：影響面縱橫向完全異形，無法作變量分別，不影響面縱橫向完全異形，無法作變量分別，不能得出一個(gè)簡化的在全跨單一的荷載橫向分布能得出一個(gè)簡化的在全跨單一的荷載橫向分布系數(shù)系數(shù)采用近似計(jì)算方法：采用近似計(jì)算方法：支點(diǎn)截面剪力分布與杠桿法類似支點(diǎn)截面剪力分布與杠桿法類似 m=m0第一片橫梁以后，其影響面縱、橫各自類似第一片橫梁以后，其影響面縱、橫各自類似 m=mc關(guān)于關(guān)于 m 的取值的取值4 4、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算 有多

31、片內(nèi)橫梁時(shí)有多片內(nèi)橫梁時(shí)無或只需一片內(nèi)橫梁時(shí)：無或只需一片內(nèi)橫梁時(shí)：計(jì)算支點(diǎn)計(jì)算支點(diǎn)Vmax時(shí)時(shí)m的取值的取值近似計(jì)算方法：近似計(jì)算方法：關(guān)于關(guān)于 m 的取值的取值4 4、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算四、公路梁橋荷載橫向分布計(jì)算 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載1、恒載內(nèi)力計(jì)算、恒載內(nèi)力計(jì)算恒載恒載=前期恒載前期恒載+后期恒載后期恒載(1)計(jì)算方法計(jì)算方法 橫隔梁、鋪裝層、人行道、欄桿、護(hù)欄等荷載橫隔梁、鋪裝層、人行道、欄桿、護(hù)欄等荷載處置方法處置方法均勻分布于各主梁簡單均勻分布于各主梁簡單 人行道

32、、欄桿等按橫向影響線加載準(zhǔn)確人行道、欄桿等按橫向影響線加載準(zhǔn)確 組合式梁內(nèi)力計(jì)算組合式梁內(nèi)力計(jì)算 分階段計(jì)算分階段計(jì)算 梁肋、板梁肋、板前期恒載梁肋接受前期恒載梁肋接受 鋪裝、人行道等鋪裝、人行道等后期恒載組合梁接受后期恒載組合梁接受 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載1、恒載內(nèi)力計(jì)算、恒載內(nèi)力計(jì)算恒載恒載=前期恒載前期恒載+后期恒載后期恒載(1) 計(jì)算方法計(jì)算方法 PC梁梁 分階段計(jì)算分階段計(jì)算梁自重梁自重后張梁時(shí)為凈截面接受。后張梁時(shí)為凈截面接受。 后后(二二)期恒載期恒載換算截面接受。換算截面接受。(2) 解題步驟：解題步驟： 1)計(jì)算各梁接受的恒載集

33、度：主梁、橫隔梁、橋面鋪裝、欄桿和人行道計(jì)算各梁接受的恒載集度：主梁、橫隔梁、橋面鋪裝、欄桿和人行道 2)計(jì)算各梁控制截面的彎矩和剪力計(jì)算各梁控制截面的彎矩和剪力 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載2、活載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算(1) 計(jì)算方法計(jì)算方法任任 意意 截截 面面 內(nèi)內(nèi) 力力計(jì)算某主梁或各主梁的計(jì)算某主梁或各主梁的m繪繪 縱縱 向向 內(nèi)內(nèi) 力力 彎彎 矩矩 和和 剪剪 力力 影影 響響 線線均布荷載：均布荷載：集中荷載：集中荷載：Sqk = (1 + ) mi qk Spk = (1 + ) mi pk yk車道荷載總效應(yīng)：車道荷載總效應(yīng)： S =

34、 Sqk + Spk = (1 + ) mi (qk + pk yk )人群荷載效應(yīng)：人群荷載效應(yīng)： Sr = mr pr 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載2、活載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算(1) 計(jì)算方法計(jì)算方法 舉例舉例: 車道荷載作用下車道荷載作用下 S = Sqk + Spk = (1 + ) mi (qk + pk yk )主梁跨中截面活載彎矩計(jì)算：主梁跨中截面活載彎矩計(jì)算： M L / 2 = Mq + Mp = (1 + ) mc (q + P y L / 2 ) 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載2、活載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算(1) 計(jì)算方法計(jì)算方法舉例舉例: 車道、人群荷車道、人群荷載作用下剪力的計(jì)算：載作用下剪力的計(jì)算： 五、主梁內(nèi)力計(jì)算五、主梁內(nèi)力計(jì)算主梁主梁M、V據(jù)恒載、活載據(jù)恒載、活載2、活載內(nèi)力計(jì)算、活載內(nèi)力計(jì)算(1) 計(jì)算方法計(jì)算方法舉例舉例: 車道、人群荷車道、人群荷載作用下剪力的計(jì)算：載作用下剪力的計(jì)算： 六、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算六、橫隔梁內(nèi)力計(jì)算1、計(jì)算橫梁位置、計(jì)算橫梁位置 跨中內(nèi)橫梁跨中內(nèi)橫梁(受力最大受力最大,