混凝土梁橋設計構(gòu)造計算總結(jié)（126頁）

1、第2篇 混凝土梁橋 第2篇 混凝土梁橋 第1章 概述 第2章 簡支板橋的設計與構(gòu)造 第3章 簡支梁橋的設計與構(gòu)造 第4章 簡支梁橋的計算第1章 概述 1.1鋼筋混凝土和預應力混凝土梁橋的特點 1.2梁式橋的主要類型及其適用情況第1章 概述 1.1鋼筋混凝土和預應力混凝土梁橋的特點 鋼筋混凝土梁橋的特點： 構(gòu)造簡單、適應范圍廣、不受基礎條件限制、便于使用于曲線段、易于建造、標準化程度高。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的局限性抗拉強度低，使用時開裂，限制裂縫寬度的同時也限制了高強混凝土和高強鋼筋的采用，跨度越大，自重所占比例越高，跨度難以發(fā)展。 適用跨度范圍：一般20米以下。 預應力混凝土梁橋的特點： 采用混凝土

2、和高強鋼筋；提高抗裂性，增強耐久性和剛度；尺寸、自重減??；增大跨度；預剪力可以提高抗剪能力；力筋應力變幅小，疲勞性能好。 適用跨度范圍：一般20米以上。 預應力混凝土的兩種結(jié)構(gòu)型式: 全預應力混凝土結(jié)構(gòu):在最大使用荷載作用下,混凝土不出現(xiàn)任何拉應力。 部分預應力混凝土結(jié)構(gòu):在最大使用荷載作用下,容許發(fā)生不超過規(guī)定的拉應力值或裂縫寬度。 另外，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部分地施加少量預應力，提高結(jié)構(gòu)裂縫安全度，稱為預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 1.2梁式橋的主要類型及其適用情況1.2.1按承重結(jié)構(gòu)的截面型式劃分主要類型:板橋、肋板式梁橋、箱型梁橋。、板橋截面型式：整體式實心板、裝配式實心板、空心板和異型板。板

3、橋的適用范圍：主要適用于小跨徑橋梁。簡支板橋一般都設計為等厚度的。 、肋板式梁橋截面型式：型板、I型梁、T型梁橋。 肋板式梁橋的適用范圍：主要適用于中等跨徑（1315米以上）的橋梁。 一般跨徑在1350米的簡支梁式橋,橋梁的橫截面型式布置成多主梁式截面,在2560米之間的懸臂梁、連續(xù)板橋截面：a）、b）整體式實心板；c）裝配式實心板；d）裝配式空心板；d）裝配組合式板。肋板式梁橋截面：a）型板 b） I型梁 c） 、d） T型梁橋梁，當正負彎矩的絕對值相差不大時，也有采用肋部加寬或底部加寬的T型截面。 3、箱型梁橋 截面型式：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室。箱型梁橋的適用范圍

4、：主要適用于大跨徑橋梁，特別適用于彎橋和采用懸臂施工的梁橋。 1.2.2按力學圖式劃分主要類型:簡支體系、連續(xù)體系、懸臂體系。 、簡支體系 簡支體系主要有：簡支板橋、簡支梁橋。 簡支板橋的適用范圍：主要適用于小跨徑的橋梁。簡支板橋一般都設計為等厚度的。 簡支梁橋的適用范圍：主要適用于中、小跨徑的橋梁。其中裝配式鋼筋混凝土簡支梁，我國標準設計為：10米、13米、16米、20米等四種。當跨徑超過20米時，一般采用預應力混凝土梁橋，我國后張法裝配式預應力混凝土簡支梁的標準設計有：25米、30米、35米、40米四種。 2、連續(xù)體系 連續(xù)體系主要有：連續(xù)板橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋。 連續(xù)板橋的適用范圍：

5、主要適用于小跨徑的橋梁。鋼筋凝土簡支板橋610米；預應力鋼筋混凝土簡支板橋1320米；鋼筋混凝土連續(xù)板橋跨徑25米；預應力鋼筋混凝土連續(xù)板橋跨徑30米以上。 連續(xù)梁橋的適用范圍：主要適用于較大跨徑的橋梁。鋼筋混凝土連續(xù)梁橋因其施工和經(jīng)濟等因素采用得不是很多。 連續(xù)剛構(gòu)橋的適用范圍：主要適用于大跨高墩的橋梁。連續(xù)剛構(gòu)橋是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。 連續(xù)剛構(gòu)橋分為跨中無鉸和跨中帶鉸兩種類型?？缰袔сq的連續(xù)剛構(gòu)橋，由于跨中的鉸可以滿足一部分縱向位移，所以橋墩的剛度可以比不設鉸的連續(xù)剛構(gòu)橋大一些。 3、懸臂體系 懸臂體系主要有：鋼筋混凝土懸臂梁橋、預應力混凝土懸臂梁橋、預應力混凝土T型剛構(gòu)橋。 鋼筋混凝土懸

6、臂梁橋分為：單孔雙懸臂梁橋、三孔帶掛梁的鋼筋混凝土懸臂梁橋、多孔懸臂梁橋。 鋼筋混凝土懸臂梁橋的適用范圍：單孔雙懸臂梁橋主要用于跨線橋；三孔帶掛梁的鋼筋混凝土懸臂梁橋適用于跨越城市河道的橋梁；多孔懸臂梁橋適用于橋梁長度較大，通航跨徑要求在60米以下的橋梁。 預應力混凝土懸臂梁橋的適用范圍：跨徑超過5060米的橋梁。 預應力混凝土T型剛構(gòu)橋的適用范圍：大跨徑橋梁。預應力混凝土T型剛構(gòu)又分為帶鉸T型剛構(gòu)和帶掛梁的T型剛構(gòu)。預應力混凝土T型剛構(gòu)布置圖第2章 簡支板橋的設計與構(gòu)造第一節(jié) 簡支板橋的類型及其特點第二節(jié) 簡支板橋的構(gòu)造 第2章 簡支板橋的設計與構(gòu)造 2.1簡支板橋的類型及其特點 簡支板橋從

7、結(jié)構(gòu)靜力體系劃分:簡支板橋、懸臂板橋和連續(xù)板橋。 2.1.1簡支板橋 簡支板橋可以采用整體式結(jié)構(gòu),也可以采用裝配式結(jié)構(gòu)。整體式結(jié)構(gòu)跨徑一般48米，裝配式結(jié)構(gòu)跨徑一般613米?？鐝捷^大時采用鋼筋混凝土空心板，跨徑更大時采用預應力混凝土空心板，跨徑可達1620米。 2.1.2懸臂板橋 懸臂板橋一般做成雙懸臂式結(jié)構(gòu)，中間跨徑為810米，兩端伸出的懸臂長度約為中間跨徑的1/141/18，在支點處的板厚要比跨中的加大30%40%。懸臂端可以直接伸到路堤上，不用設置橋臺。a）單孔雙懸臂梁橋中孔為錨固孔，不設橋臺b）三孔帶掛梁的單懸臂梁橋 2.1.3 連續(xù)板橋 連續(xù)板橋的特點是板不間斷地連續(xù)跨越幾個橋孔而形

8、成一個超靜定結(jié)構(gòu)體系。連續(xù)板橋一般做成不等跨的，邊跨與中跨之比約為0.70.8,這樣可以使各跨的跨中彎矩接近相等,由于支點負彎矩的存在，跨中正彎矩較同跨徑的簡支板小得多。 2.2 簡支板橋的構(gòu)造（如圖） 2.2.1 整體式板橋的構(gòu)造 簡支板橋常用于跨徑小于8米的橋梁,其橫截面一般都設計成等厚度的矩形截面。 簡支板橋的跨徑通常與板寬相差不大,在車輛荷載作用下,簡支板橋常處于雙向受力狀態(tài)，所以板內(nèi)既有縱向受力鋼筋，還有橫向分布鋼筋。（附鋼筋要求） 2.2.2 裝配式板橋的構(gòu)造 裝配式板橋按橫截面型式劃分主要有:實心板和空心板兩種。對于簡支板橋主要掌握空心板的構(gòu)造。 1、實心矩形板橋 實心矩形板適用

9、于跨徑小于8米的橋梁。我國已有裝配式實心矩形鉸接板橋的標準圖。對橋梁的跨徑、板高、橋面凈空及荷載等都有相應的規(guī)定。（附鋼筋要求） 2、空心矩形板橋 鋼筋混凝土空心矩形板橋適用的跨徑為613米的橋梁，預應力混凝土空心板橋適用的跨徑為816米的橋梁。 3、裝配式板橋的橫向聯(lián)接 常用的聯(lián)接方法有：企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)、鋼板焊接聯(lián)接。 企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)：鉸的型式有圓形、棱形、漏斗形三種。企口混凝土鉸通常用較預制板高一級的小石子混凝土填充。 鋼板焊接聯(lián)接：用一塊上蓋板將相鄰預制板中預埋的鋼板焊接。聯(lián)接構(gòu)造的中距視鉸縫情況受力而定，一般80150厘米，跨中較密向兩端逐漸變疏。 2.3 斜交板橋的受力特點與構(gòu)造

10、 2.3.1 斜交板橋的受力特點 1、斜交板橋除了跨徑方向的縱向彎矩外,在鈍角處還產(chǎn)生相當大的垂直于鈍角平分線的負彎矩,其值隨著斜交角的增大而增大,但影響范圍不大。 2、斜交板支承反力的分布很不均勻，鈍角角隅處的反力比正交板大幾倍，而銳角角隅處反力變小，甚至出現(xiàn)負值。 3、縱向最大彎矩的位置，隨著斜交角的增大從跨中向鈍角部位轉(zhuǎn)移。 4、斜交板橋的最大縱向彎矩，一般比斜跨徑相等的正交板要小，而橫向彎矩則大得多。 5、斜交板的扭矩變化很復雜，沿板的自由邊和支承邊都有正負扭矩交替產(chǎn)生。 鑒于斜交板橋的受力特點，在進行構(gòu)造鋼筋配置、支座設置以及截面尺寸的確定時，都必須充分考慮它的受力狀況。 2.3.2

11、 斜交板橋的構(gòu)造 斜交板橋的鋼筋布置除了必須設置正交板橋的主鋼筋和分布鋼筋外，還必須在內(nèi)力變化劇烈和扭矩作用突出的位置，設置附加鋼筋來承受斜交板橋復雜的受力。 1、附加鋼筋 1）鈍角頂面 由于負彎矩的作用，在鈍角部分板的頂面與鈍角二等分線呈直角的方向，會產(chǎn)生很大的拉力，必須設置附加鋼筋。 2）自由邊頂面 為了抵抗扭矩，在每邊約l/5范圍內(nèi)，要設置附加鋼筋。 3）鈍角底面 鈍角處有平行于鈍角平分線方向的正彎矩，所以在平行于鈍角等分線方向要設置附加鋼筋，鈍角處支反力很大，也需要設置一些加強鋼筋。 2、錨固鋼筋 斜交板橋在使用過程中，平面內(nèi)有向銳角方向蠕動的趨勢，故設置的支座要有充分的錨固作用。否則

12、，應加強銳角處橋臺頂面的耳墻，以免被擠裂。故要在臺帽上設置錨固斜板的錨固鋼筋或在銳角處耳墻中增加抗擠鋼筋。第3章 簡支梁橋的設計與構(gòu)造第一節(jié) 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型第二節(jié) 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造布置第三節(jié) 裝配式簡支梁橋的鋼筋布置第四節(jié) 裝配式簡支梁橋的聯(lián)結(jié)構(gòu)造 第3章 簡支梁橋的設計與構(gòu)造 3.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型 按施工方法分:整體澆筑式梁橋、預制裝配式梁橋、組合式梁橋。 3.1.1整體澆筑式梁橋：常采用在橋孔支架模板上現(xiàn)澆。整體性好，剛度大，易于做成復雜形狀，但施工速度慢，要耗費大量的支架模板，除彎橋、斜橋、特別是小半徑彎橋外一般較少采用。 3.1.2預制裝配式梁橋：按橫截面的形狀

13、不同可分為三種類型。形截面、I形截面、T形截面、箱形形截面。 3.1.3 組合式梁橋：組合式的簡支梁橋也是一種裝配式的橋跨結(jié)構(gòu)，是用縱向水平縫將橋梁分割成I字形的梁肋或開口槽形梁和橋面板，橋面板再借縱橫向的豎縫劃分成在平面內(nèi)呈矩形的預制構(gòu)件，可以顯著減輕預制構(gòu)件的重量，并便于集中制造和運輸?shù)跹b。 特點：組合梁是整個截面分兩個階段組合而成，在I形梁或開口槽形梁上擱置輕巧的預制空心板或微彎板構(gòu)件，通過現(xiàn)澆混凝土接頭而與I形梁或槽形梁結(jié)合成整體，或以弧形薄板或平板作為現(xiàn)澆橋面混凝土的模板，通過現(xiàn)澆橋面混凝土使各主梁結(jié)合成整體。 3.2 裝配式簡支梁橋的構(gòu)造布置（如圖） 3.2.1 主梁布置 對于設計

14、給定的橋面寬度,如何選定主梁的間距（或片數(shù)）。 3.2.2 橫隔梁布置 橫隔梁在裝配式T型梁橋中起著保證各根主梁相互聯(lián)成整體共同受力的作用。按位置分為中橫隔梁和端橫隔梁。中橫隔梁間距56米。 3.2.3 截面尺寸 截面尺寸包括主梁高度、梁肋厚度、梁肋間距、橋面板等。 1、主梁高度 主梁高度取決于使用、經(jīng)濟條件。 鐵路：普通高度的鋼筋混凝土梁，梁高與跨度之比，約為h/L=1/61/9；低高度的鋼筋混凝土梁則約為h/L=1/111/15 。 公路：板式截面梁高與跨度之比，約為h/L=1/111/20；肋式截面梁高與跨度之比，約為h/L=1/111/13。 跨度越大，高跨比越趨下限。 2、梁肋厚度

15、取決于：主拉應力和主筋布置構(gòu)造要求 跨中至梁端，梁肋可變厚度以適應剪力沿梁長變化 主筋布置考慮如何排列、鋼筋間凈距、保護厚度等，下翼緣可做成馬蹄狀 一般為200400mm，最小構(gòu)造厚度一般為140mm 3、梁肋間距 鐵路（1.8m）：考慮內(nèi)外道碴槽板懸臂彎矩大致相近，有利于板內(nèi)鋼筋布置。運架時，梁重心位于梁肋中心附近，保持梁的穩(wěn)定性。 公路（一般取1.62.2m）：考慮起吊能力，便于預制安裝，可能時盡量加大間距，減少梁數(shù)。 4、橋面板 板厚由構(gòu)造要求及受力條件確定，板的最小厚度為120mm。 3.3 裝配式簡支梁橋的鋼筋布置（如圖） 3.3.1 主梁鋼筋構(gòu)造 主梁鋼筋主要有:縱向主鋼筋、架立鋼

16、筋、斜鋼筋、箍筋、分布鋼筋等。 3.4 裝配式簡支梁橋的聯(lián)結(jié)構(gòu)造 3.4.1 裝配式主梁的聯(lián)結(jié)構(gòu)造 設有中橫隔梁和端橫隔梁的裝配式T型梁橋，均借助橫隔梁的接頭使所有主梁聯(lián)成整體，接頭要有足夠的強度，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，并使結(jié)構(gòu)在運營過程中不至因荷載反復作用和沖擊作用而發(fā)生松動。主要型式有：鋼板焊接接頭、螺栓接頭、扣環(huán)接頭。 3.4.2 裝配式無橫隔梁主梁的聯(lián)結(jié)構(gòu)造 對于小跨徑橋可以采用無橫隔梁的裝配式梁橋，但需增大T梁翼板的厚度、加強板的配筋和接縫強度，以達到荷載橫向分布的目的。翼板的接縫可采用剛性接頭和鉸接接頭兩類。第4章 簡支梁橋的計算第一節(jié) 荷載橫向分布系數(shù)計算第二節(jié) 主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算第

17、三節(jié) 橫隔梁內(nèi)力計算第四節(jié) 橋面板計算第五節(jié) 撓度和預拱度計算 第4章 簡支梁橋的計算 4.1 荷載橫向分布計算（其實質(zhì)是“內(nèi)力”橫向分布） 4.1.1 概述 1、荷載橫向分布計算的原理 公路橋梁一般由多片主梁組成,并通過一定的橫向聯(lián)結(jié)連成一個整體。當一片主梁受到荷載作用后，除了這片主梁承擔一部分荷載外，還通過主梁間的橫向聯(lián)結(jié)把另一部分荷載傳到其他各片主梁上去，因此對每個集中荷載而言，梁是空間受力結(jié)構(gòu)，實用計算中把結(jié)構(gòu)空間力學分析簡化為平面梁單元。 需求出任一位置集中力沿橋橫向分布給某梁的荷載力，然后按平面問題求某梁某截面內(nèi)力。 2、荷載橫向分布系數(shù)計算的相關概念 影響線：當一個指向不變的單位

18、集中荷載P=1(通常是豎直向下的)，沿結(jié)構(gòu)移動時，表示某一量值變化規(guī)律的圖形，稱為該量值的影響線。 荷載橫向分布影響線：單位荷載P=1在梁上橫向移動時，某主梁所相應分配到的不同的荷載作用力。 對荷載橫向分布影響線按最不利位置加載Pi，可求得某主梁可行最大荷載力。 荷載橫向分布系數(shù)：表征荷載分布程度的系數(shù)，通常用m表示。 3、荷載橫向分布系數(shù)的特點 同一座橋梁各片主梁的荷載橫向分布系數(shù)m是不相同的；不同類型的荷載m值也各異；同一類型的荷載在梁上沿縱向的位置不同對m值也有影響。 橋上荷載橫向分布的規(guī)律與結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)結(jié)剛度有著密切關系，橫向聯(lián)結(jié)剛度越大，荷載橫向分布作用越顯著，各主梁的分擔也越趨均勻

19、。 4.1.2 荷載橫向分布系數(shù)計算的常用方法 五種常用的計算方法： 杠桿原理法、偏心壓力法、橫向鉸接板（梁）法、橫向剛接梁法、比擬正交異性板法。 以上五種常用的計算方法，其共同特點是：從分析荷載在橋上的荷載橫向分布出發(fā)，求得各梁的荷載橫向分布影響線，從而通過橫向最不利位置布載來計算荷載橫向分布系數(shù)m。得出作用于單梁的最大荷載，就能按熟知的方法求得活載內(nèi)力值。 4.1.3 荷載橫向分布系數(shù)計算 1、杠桿原理法 1) 基本假定 忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，即假設橋面板在主梁在主梁上斷開，而當作沿橫向支承在梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮。 荷載橫向分布影響線為三角形 2) 適用情況 只有兩根主梁

20、雖為多主梁，但計算梁端支承處荷載（支點剪力） 無中間橫隔梁 3) 計算步驟（1）繪制荷載橫向分布影響線；（2）按最不利位置進行橫向布載（按規(guī)范要求）（3）求荷載橫向分布系數(shù)汽車：mcq=1/2i掛車：mcg=1/4i人群：mcr=i 2、 偏心壓力法（也稱剛性橫梁法） 1）基本假定 橫隔梁剛度無窮大，橋上作用荷載時，各主梁的變形按偏心受壓構(gòu)件考慮，忽略主梁抗扭剛度。 將偏心力P分解為通過扭轉(zhuǎn)中心的P及M=Pe通過扭轉(zhuǎn)中心的P作用下，各片主梁撓度相等，可求得中心荷載P在各片主梁間的荷載分布為：在偏心力矩M=Pe作用下，桁梁繞扭轉(zhuǎn)中心O有一個微小的轉(zhuǎn)動角，因此各片主梁所分配的荷載為：則偏心力P作用

21、下，每片主梁分配的荷載為： 令P=1依次變化e，則可求出第i根主梁荷載橫向分布影響線縱標。 圖219(e)為第1根主梁荷載分布影響線。 2）適用情況 在混凝土梁橋上，當設置了具有可靠橫向聯(lián)結(jié)的中間橫隔梁，且在橋的寬度與跨度之比小于等于1/2的情況時（也即窄橋），計算基本可變荷載的橫向分布采用。 3）計算步驟 （1）計算寬度與跨度之比，判斷是否滿足B/L1/2 （2）計算主梁間距的平方和 ai2= a12+a22+an2 （3）計算橫向影響線豎標值i，如各主梁截面剛度均相同，則： 11 = 1/n + a12/ai2 1n = 1/n - a12/ai2 （4）計算橫向影響線零點位置 （5）計算

22、主梁荷載橫向分布系數(shù) 汽車： mcq = 1/2i 掛車： mcg = 1/4i 人群： mcr = i 3、修正偏心壓力法（考慮主梁的抗扭剛度） 1） T形截面梁 偏心受壓法具有概念清楚、公式簡明和計算方便等優(yōu)點。然而其在推演過程中由于作了橫隔板近似絕對剛性和忽略主梁抗扭剛度的兩項假定，導致了邊梁的計算結(jié)果偏大（邊梁受力最大）。 若考慮主梁抗扭剛度，可進行修正。這一方法即不失偏壓法之優(yōu)點，又避免了結(jié)果偏大的缺陷，因此修正偏心受壓法是一個具有較高應用價值的近似法。 k號梁橫向影響線豎標： 主梁抗扭剛度修正系數(shù)： 對于簡支梁，主梁的截面相同。 則得1號梁橫向影響線的兩個坐標值為： 對于主梁截面相

23、同的簡支梁，當主梁間距相同時。則有： 與主梁根數(shù)有關的系數(shù)，如表23所示。 則主梁抗扭剛度修正系數(shù)： 在計算時，混凝土的剪切模量G可取等于0.425E，對于由矩形組合而成的梁截面，如T形或工字形梁，其抗扭慣矩IT近似等于多個矩形截面的抗扭慣矩之和。 2）箱形截面梁 鑒于箱梁截面橫向剛度和抗扭剛度大，則荷載作用下梁發(fā)生變形時可以認為橫截面保持原來形狀不變，即箱梁各個腹板的撓度也呈直線規(guī)律。因此，通?？梢詫⑾淞焊拱褰瓶醋鞯冉孛娴牧豪?，先按修正偏壓法求出活載偏心作用下邊腹板的荷載分配系數(shù)，再乘以腹板總數(shù)，這樣就得到箱梁截面活載內(nèi)力的增大系數(shù)。 4、橫向鉸結(jié)板（梁）法和橫向剛結(jié)板（梁）法 1）鉸結(jié)板

24、（梁）法 塊件之間連接采用砼鉸式鍵 （1）基本假定 鉸式鍵只傳遞豎向剪力； 橋上荷載近似作為一個沿橋連續(xù)分布的正弦荷載 ，且作用于梁軸上。則求出各鉸處 ，即可求出橫向分布影響線。 （2）適用情況 不設中橫隔梁的小跨徑鋼筋混凝土T形梁橋或無橫隔梁的組合式梁橋，其橫向連結(jié)剛度可以近似作為橫向鉸結(jié)計算。 （3）計算步驟 a）計算截面抗彎慣矩I； b）計算截面抗扭慣矩It； c）計算剛度參數(shù)； d）計算跨中荷載橫向分布系數(shù)。關鍵在于求出鉸結(jié)力g1、g2、g3。變形協(xié)調(diào)方程扭轉(zhuǎn)位移與主梁撓度之比懸臂板撓度與主梁撓度之比 變形協(xié)調(diào)方程改寫為： 在實際的鉸結(jié)橋梁中，系數(shù)一般可以略去不計。計算出值后，再根據(jù)梁

25、數(shù)和所計算的梁號，便可以從現(xiàn)成計算用表中查出各梁軸線處荷載橫向分布影響線的縱坐標。 2）橫向剛結(jié)板（梁）法 （1）基本假定 結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)實際上接近于數(shù)根并列而相互間橫向剛接的狹長板（梁）。傳遞剪力和彎矩。 （2）適用情況 （a）相鄰兩片主梁的接合處可以承受彎矩； （b）雖然橋面系沒有經(jīng)過構(gòu)造處理，但設有多片內(nèi)橫隔梁； （c）橋面澆筑成一塊整體板的橋跨結(jié)構(gòu)。 （3）計算步驟 (a）計算主梁截面豎向抗彎慣矩I； (b）計算主梁截面抗扭慣矩It； (c）計算內(nèi)橫隔梁與實際的橋面板一起化成等剛度的虛擬橋面板的抗彎慣矩IT； (d)計算主梁截面抗彎剛度與抗扭剛度比例參數(shù)和主梁抗彎剛度與橋面板抗彎剛度比

26、例參數(shù)； (e)根據(jù)和從表2-2-2中查出并繪制各主梁的跨中荷載主梁荷載橫向分布影響線； (f)在影響線上沿橋?qū)挵醋畈焕恢貌驾d，從而求解跨中荷載橫向分布系數(shù)mc。 對于翼緣板剛性連接的肋梁橋，只要在鉸結(jié)板（梁）計算理論的基礎上，在接縫處補充引入贅余彎矩，就可建立計及橫向剛性連結(jié)特點的贅余力正則方程。在此不作詳細介紹，詳見相關書籍。 5、 比擬正交異性板法（G-M法） 1）基本假定 將結(jié)構(gòu)簡化成一塊矩形平板，作彈性薄板按古典彈性理論進行分析。 2）適用情況 （1）對于由主梁、連續(xù)的橋面板和多橫隔梁所組成的梁橋，當其寬度與其跨度之比較大時，當其寬跨比1/2 ，可將其簡化比擬為一塊矩形的平板，作為

27、彈性薄板按古典彈性理論進行分析。 （2）適用于密排主梁上多橫隔梁的梁式結(jié)構(gòu)。 3）計算步驟 （1）計算幾何特性 （a）計算主梁、橫隔梁的抗彎慣矩及比擬單寬抗彎慣矩； (b）計算主梁、橫隔梁的抗扭慣矩及縱橫向截面單寬抗扭慣矩之和； （2）計算參數(shù)和； （3）計算各主梁橫向影響線坐標； (a）用已求得的值從“G-M ”法計算用表上查影響系數(shù)K1和K0值；(b）用內(nèi)插法求實際梁位處的K1和K0值； (c）用值和公式K=K0+（K1-K0）1/2，求K； (d)用主梁片數(shù)n除K即得影響線坐標； （4）計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)mc。 在影響線上按橫向最不利位置布載，從而求解跨中荷載橫向分布系數(shù)mc 。

28、 其中C、值查表，B承重結(jié)構(gòu)的半寬。 4.1.4 荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化 1、橫向分布系數(shù)mc與荷載沿橋跨方向的位置關系： 當荷載在梁端時，按杠桿分配法計算m0； 當荷載在跨中時，按撓度分配法計算mc； 當荷載在跨中與梁端之間時，荷載橫向分布系數(shù)在m0與mc之間變化。 求主梁最大彎矩時：沿全橋都按跨中的mc。求主梁最大剪力時：荷載橫向分布系數(shù)按下圖所示、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向變化的特點：1）對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變的mc，從支點至離支點L/4處區(qū)段mx呈直線變化。2）對于有多根內(nèi)橫隔梁的情況，mc從第一根內(nèi)橫隔梁起向m0直線形過渡。 4.2 主梁

29、內(nèi)力的計算 4.2.1 計算內(nèi)容 主梁內(nèi)力的計算包括:恒載內(nèi)力計算、活載內(nèi)力計算和內(nèi)力組合。 4.2.2 主梁內(nèi)力計算 繪制梁的彎矩、剪力包絡圖，故一般需求跨中、L/4等處，截面的最大彎矩和支座、腹板變厚度及跨中的最大剪力。 主梁內(nèi)力計算可利用影響線和換算均布荷載并考慮動力系數(shù)（沖擊系數(shù)）及橫向分布系數(shù)。 鐵路：公路：- 計算截面的彎矩或剪力- 沖擊作用- 多車道的折減 沿橋跨縱向與荷載位置對應的橫向分布系數(shù)- 車輛荷載的軸重 沿橋跨縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線 坐標值 1、恒載內(nèi)力計算 鋼筋混凝土或預應力混凝土公路橋梁的恒載占全部設計荷載很大的比例，梁的跨徑愈大，恒載所占的比例也愈大。 主

30、梁恒載內(nèi)力，包括主梁自重（前期恒載）引起的主梁自重內(nèi)力SG1和后期恒載（橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱等）引起的主梁后期恒載內(nèi)力SG2 。 簡支梁橋施工過程中通常不發(fā)生結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換： 當主梁為等截面時，主梁承受沿跨長的均布荷載g，截面恒載內(nèi)力：Mx= gx（l-x）/2 Qx= g（l-2x）/2 當主梁為變截面時，按沿跨長變化的恒載集度gx來計算各截面的恒載內(nèi)力： SG=L gxYxdx SG：主梁恒載內(nèi)力 gx：主梁恒載集度 Yx：相應的主梁內(nèi)力影響線 1）主梁恒載內(nèi)力計算步驟 （1）確定恒載集度 為簡化起見，可將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量，沿橋橫向不等分的鋪裝層重量以及作用于兩側(cè)的人行道

31、和欄桿等重量均勻地分攤給各主梁承受，因此： a）等截面梁橋的主梁，計算恒載是簡單的均布恒載； b）對于組合梁橋，應按實際施工組合情況，分階段計算恒載內(nèi)力。如：先按預制主梁和后加橋面板的重量計算，僅由預制主梁承受的第一階段恒載內(nèi)力；再按橋面鋪裝、人行道、欄桿等重量計算，由橋面板和預制主梁結(jié)合而成的組合梁所承受的第二階段恒載內(nèi)力。 c）對于預應力混凝土簡支梁橋，在施加預應力階段，往往要利用梁體自重（前期恒載）來抵消強大鋼絲束張拉力在上翼緣產(chǎn)生的拉應力，在此情況下，也要將恒載分為兩個階段（即前期恒載和后期恒載）來進行分析。 （2） 計算恒載內(nèi)力 Mx= gx（l-x）/2 Qx= g（l-2x）/2

32、 2、主梁活載內(nèi)力計算 主梁活載內(nèi)力由基本可變荷載中的車輛荷載和人群荷載產(chǎn)生。 1）主梁活載內(nèi)力計算步驟 （1）求某一主梁最不利荷載位置的橫向分布系數(shù)m； （2）繪制主梁內(nèi)力影響線； （3）將縱向荷載在內(nèi)力影響線上按最不利位置加載，然后乘以橫向分布系數(shù)，求主梁最大活載內(nèi)力。 按規(guī)范要求，汽車荷載必須考慮沖擊力，因此，主梁活載內(nèi)力計算公式為：a、直接在內(nèi)力影響線上布載：Sp=（1+）mipiyib）利用等待荷載時： Sp=（1+） mkc）用彎矩、剪力系數(shù)表時：Mp=（1+）m（AL-B） Qp=（1+）m（A-B/L） 3、內(nèi)力組合 為了按各種極限狀態(tài)來設計鋼筋混凝土或預應力混凝土梁，就需要確

33、定主梁沿橋跨各個截面的計算內(nèi)力（Sj），它就是將各類荷載引起的最不利內(nèi)力乘以相應的荷載安全系數(shù)后，按橋規(guī)規(guī)定進行荷載組合而得到的內(nèi)力值。 按承載能力極限狀態(tài)設計時，荷載組合和安全系數(shù)按橋涵設計規(guī)范的規(guī)定采用。 在實際計算中，首先，必須針對每一專項的結(jié)構(gòu)強度驗算工作去組合結(jié)構(gòu)各截面的最大設計內(nèi)力；其次，根據(jù)最大、最小控制設計值后，就可繪制內(nèi)力包絡圖；最后，依據(jù)內(nèi)力包絡圖配置主梁的預應力鋼筋、縱向主鋼筋、斜筋、箍筋等，并進行各種驗算。 車道橫向分布系數(shù)應按設計車道數(shù)布置車輛荷載進行計算。橋涵設計車道數(shù)應符合規(guī)范規(guī)定。多車道橋梁上的汽車荷載應考慮多車道折減。當橋涵設計車道數(shù)等于或大于2時，由汽車荷載

34、產(chǎn)生的效應應按規(guī)范規(guī)定的多車道折減系數(shù)進行折減，但折減后的效應不得小于兩設計車道的荷載效應。 大跨徑橋梁上的汽車荷載應考慮縱向折減。當橋梁計算跨徑大于150米時，應按規(guī)范規(guī)定的縱向折減系數(shù)進行折減。當為多跨連續(xù)結(jié)構(gòu)時，整個結(jié)構(gòu)應按最大的計算跨徑考慮汽車荷載效應的縱向折減。 4.3 橫隔梁內(nèi)力計算 4.3.1 力學模型 彈性支承在主梁上的多跨連續(xù)梁 4.3.2 計算思路 先利用前述荷載橫向分布的方法求出各主梁分配到的荷載，這就是主梁對隔板的支承反力，據(jù)支承反力和直接作用在隔板上的荷載，可按一般方法求出最大內(nèi)力。 對于具有多根內(nèi)橫隔梁的橋梁,由于位于跨中的橫隔梁受力最大,通常只要計算跨中橫隔梁的內(nèi)

35、力,其他橫隔梁可偏安全地依據(jù)設計。 4.3.3 計算步驟 1、按最不利位置布載（縱向按杠桿法），求出計算荷載； 2、繪制橫隔梁的內(nèi)力影響線； 3、計算橫隔梁內(nèi)力。 一般情況下，橫隔梁的彎矩在靠近橋中線的截面最大，剪力則在靠近兩側(cè)邊緣處的截面較大。 4.3.4 偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力(P266267) 4.4 橋面板計算 4.4.1 鐵路橋面板計算 1、計算圖式與荷載 圖式：固結(jié)在肋上的懸臂梁 恒載：自重及線路、設備、道碴等，道碴容重按20kN/m3 活載：按特種活載，換算成均布荷載計算。 方法如下： 順橋向：按1.2m； 橫橋向：自枕木底面向下按45擴散，以木枕為例，分布寬度：2.5+20.32

36、=3.14m列車活載強度:其中：h軌底到道碴槽板頂面的高度 L板計算跨度人行道恒載：支架欄桿、步板；人行道活載：距橋中心2.45m以內(nèi)（考慮維修道床時堆放道碴），按10kN/m2計算；距橋中心2.45m以外，按4kN/m2計算；明橋面按4kN/m2計算。 2、內(nèi)力計算 控制截面：板肋交接處及板厚變化處 計算截面形狀：沿橋長方向取1m寬板帶 荷載組合： 內(nèi)側(cè)板：恒載+列車活載 外側(cè)板：恒載+人行活載 恒載+列車活載+2.45m以外人行活載 利用一般的力學方法計算出截面的彎矩和剪力。 4.4.2 公路橋面板（行車道板）的計算 1、行車道板的類型 板支承在縱梁和橫梁上，按支承情況和板尺寸，從力學計算

37、角度分為以下幾類： 單向板：長邊/短邊2 荷載絕大部分沿短跨方向傳遞可視為單由短跨承載的單向板； 雙向板：長邊/短邊2； 懸臂板：如翼板端邊自由（即三邊支承板），可作為沿短跨一端嵌固，而另一端自由的懸臂板； 鉸接懸臂板：相鄰翼緣板在端部做成鉸接接縫的情況。 如 2、車輪荷載在板上分布 輪壓一般作為分布荷載處理，以力求精確 車輪著地面積：a2b2 橋面板荷載壓力面：a1b1 荷載在鋪裝層內(nèi)按45擴散。 沿縱向：a1a2 +2H 沿橫向：b1=b2+2H 橋面板的輪壓局部分布荷載： 3、橋面板有效工作寬度 板有效工作寬度（荷載有效分布寬度）：除輪壓局部分布荷載直接作用板帶外，其鄰近板也參與共同分擔

38、荷載。 板有效工作寬度的影響因素：板支承條件、荷載性質(zhì)、荷載位置。公路橋規(guī)規(guī)定：（1）單向板荷載在跨中單個荷載多個荷載l-板的跨徑（梁肋不寬時取梁肋中心距，梁肋寬時為梁肋凈距加板厚） d-發(fā)生重疊的前后最外兩輪中心的距離 H-鋪裝層厚荷載在板支承處荷載靠近板支承處 t-板的厚度 x-車輪離板支承邊的距離（2）懸臂板集中荷載在垂直于板跨方向的分布寬度注：對履帶荷載，因其著地面較長，不考慮壓力面以外板參加工作。 縱向幾個靠近的車輪分布寬度發(fā)生重疊時，板的有效工作寬度 a=a1+d+c=a2+2H+d+2c 分布荷載位于板邊的最不利情況，c就等于懸臂板的跨徑lc a=a1+2lc 或 a=a+d+2

39、lc d-發(fā)生重疊的前后最外兩輪中心的距離lc-懸臂板的跨徑c-承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離 4、行車道板的內(nèi)力計算 行車道板通常由彎矩控制設計，常取沿橋長方向1m寬板條，按梁式板計算。 根據(jù)板的有效寬度可得梁式板計算荷載，即荷載除以相應的板有效工作寬度便得每米板寬荷載。 1）多跨連續(xù)單向板 (1)彎矩計算 (a)計算同跨簡支板跨中恒載彎矩; (b)計算同跨簡支板跨中活載彎矩; (c)計算同跨簡支板跨中恒載、活載彎矩之和; (d)計算支點處和跨中截面處的設計彎矩。通過恒載、活載彎矩之和乘以偏安全的經(jīng)驗系數(shù)加以修正而得到。1m寬簡支板的跨中活載彎矩1m寬簡支板的跨中恒載彎矩恒載彎矩

40、：活載彎矩：恒載、活載彎矩之和：修正系數(shù)由 板厚t 的比值來選定。 梁肋高度h : 沖擊系數(shù)，對于橋面板通常取0.3; P : 加重車后軸的軸重； a : 板的有效工作寬度。 如果板的跨徑較大，可能還有第二個車輪進入跨徑內(nèi)，此時應按工程力學的方法將荷載布置得使跨中彎矩最大。 （2）剪力計算 (a)當計算單向板的支點剪力時，可不考慮板和主梁的彈性固結(jié)作用，此時，荷載必須盡量靠近梁肋邊緣布置。 (b)考慮相應的有效工作寬度后，求每米板寬承受的分布荷載。 (c)支點剪力計算Q0=gl0+（1+）（A1y1+A2y2） 2 車輪荷載（矩形分布圖形）的合力： A1=pb1= P b1= P 2ab1 2

41、a三角形部分荷載的合力： A2=1（p- p ）1（a-a） 2 2 p= P 2ab1 p= P 2ab1 A2= P （a-a）2 8aab1式中：p 、p是對應于有效工作寬度a、a處的荷載強度 y1、y2是對應于荷載合力A1、A2的支點剪力影響 線豎標值 l0是板的凈跨徑 2）鉸接懸臂板的內(nèi)力 T形梁翼緣板作為行車道板常常用鉸接的方式連接，最大彎矩在懸臂根部。 (1)彎矩計算 (a)活載彎矩計算 最不利的荷載位置是把車輪荷載對中布置在鉸接處，這時鉸內(nèi)的剪力為0。 每米寬懸臂板在根部的活載彎矩為： MAP=-（1+）P （l0-b1/4） 4a 每米板寬恒載彎矩： MAg=-1gl02 2 每米板寬最大彎矩： MA=MAP+MAg （2）剪力計算 每米寬板的活載剪力: Qsp=（1+）l0p 式中p是荷載集度p= 2P 2ab1 此時鉸的剪力為0,可按自由懸臂板計算,則板的剪力為:Qsp=（1+）l0p 對于簡支梁,一般情況下剪力不控制設計,為簡化計算,鉸接懸臂板也