很經(jīng)典的橋梁工程課件橋梁更深的學(xué)習(xí)

很經(jīng)典的橋梁工程課件橋梁更深的學(xué)習(xí)第一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)懸臂梁橋的體系

與構(gòu)造特點(diǎn)一、體系特點(diǎn)由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩大大減小由于彎矩圖面積的減小，跨越能力增大體系形式：雙懸臂、單懸臂、雙懸臂加掛孔、T形剛構(gòu)缺點(diǎn)行車條件不好第二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六二、構(gòu)造特點(diǎn)1、跨徑布置各跨跨徑比懸臂長與跨徑比第七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六具體考慮因素材料鋼筋混凝土——懸臂較短，減小負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力混凝土——懸臂可適當(dāng)加長施工方法縱向分縫——必須考慮錨孔的吊裝重量橫向分縫——可適當(dāng)加長懸臂長度特殊使用要求城市橋梁可能要求較小的錨孔，但必須保證穩(wěn)定性第八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六我國的大型T構(gòu)橋第九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、截面形式懸臂部分（錨孔）——吊裝時(shí)采用肋梁 懸臂施工時(shí)采用箱梁掛孔——一般采用肋梁，便于吊裝第十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、梁高一般采用變高度梁支點(diǎn)梁高/跨中梁高=2～2.5優(yōu)點(diǎn)：增加支點(diǎn)抗彎能力 不增加很多的彎矩底緣曲線：拋物線、正弦曲線、圓弧、折 線第十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六4、腹板及頂、底板厚度頂板——滿足橫向抗彎及縱向抗壓要求 一般采用等厚度，主要由橫向抗 彎控制腹板——主要承擔(dān)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力 一般采用變厚度腹板，靠近懸臂 端處受構(gòu)造要求控制，靠近支點(diǎn) 處受主拉應(yīng)力控制，需加厚。第十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六底板——滿足縱向抗壓要求 一般采用變厚度，懸臂端主要受 構(gòu)造要求控制，支點(diǎn)主要受縱向 壓應(yīng)力控制，需加厚第十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六5、配筋特點(diǎn)縱向鋼筋懸臂上只承擔(dān)負(fù)彎矩，配置負(fù)彎矩鋼筋錨孔可能承擔(dān)正或負(fù)彎矩需雙向配筋節(jié)段施工的T形剛構(gòu)主筋沒有下彎時(shí)布置在腹板加掖中需下彎時(shí)平彎至腹板位置一般在錨固前豎彎，以抵抗剪力預(yù)應(yīng)力鋼筋彎出位置設(shè)齒槽或齒板第十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六頂板——配制橫向鋼筋或 橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋腹板——下彎的縱向鋼筋 需要時(shí)布置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋第十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六6、牛腿截面小、受力復(fù)雜第十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)懸臂梁橋的計(jì)算要點(diǎn)一、恒載內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)變截面手算可采用影響線加栽施工中的內(nèi)力狀態(tài)可能出現(xiàn)控制應(yīng)力第十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六二、活載內(nèi)力1、縱向——某些截面可能出現(xiàn)正負(fù)最不利 彎矩2、橫向箱梁——專門分析多梁式——橫向分布系數(shù)，必須考慮橫 向分布系數(shù)沿橋縱向的變化支點(diǎn)：杠桿原理掛孔、懸臂：采用等剛度原則簡化為等代簡 支梁，采用剛性橫梁法或比擬正交異 性板法計(jì)算第十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六等剛度法出發(fā)點(diǎn)：橫向分布體現(xiàn)肋主梁抗彎與抗扭能力的比例關(guān)系不同體系的梁橋抗扭性能基本相同，抗扭剛度只與抗扭慣矩有關(guān)體系不同體現(xiàn)在總體抗彎剛度上采用撓度相等的辦法計(jì)算等代剛度第十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第二十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六邊跨第二十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六中跨——錨梁與掛孔剛度相差懸殊時(shí)懸臂等代為跨度2l2的簡支梁掛孔等代為相同跨度的簡支梁第二十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六中跨——錨梁與掛孔剛度相近時(shí)懸臂與掛孔聯(lián)合等代為跨度2l2+l3的簡支梁第二十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)牛腿計(jì)算一、計(jì)算截面寬度第二十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六二、截面內(nèi)力第二十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六三、驗(yàn)算截面內(nèi)力1、豎直截面（按抗彎構(gòu)件驗(yàn)算）第二十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、45°斜截面的抗拉驗(yàn)算（按軸心受拉構(gòu)件）第二十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、最弱斜截面驗(yàn)算（按偏心受拉構(gòu)件）判別標(biāo)準(zhǔn)：邊緣應(yīng)力最大第二十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六無水平荷載時(shí)第二十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六如果是預(yù)應(yīng)力牛腿 計(jì)算截面內(nèi)力時(shí)應(yīng)該考慮預(yù)應(yīng)力第三十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的牛腿內(nèi)力第三十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六4、專門空間分析 對于重要的牛腿應(yīng)作為專門課題來驗(yàn)算第三十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第三十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第四節(jié)箱梁計(jì)算簡介一、箱梁截面受力特性箱梁截面變形的分解第三十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六總變形撓曲變形——正應(yīng)力m，剪應(yīng)力m橫向彎曲——橫向正應(yīng)力c扭轉(zhuǎn)變形——自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力k，約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力w，正應(yīng)力w畸變變形——正應(yīng)力dw，剪應(yīng)力dw，橫向正應(yīng)力dt第三十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六變形及相應(yīng)的應(yīng)力第三十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六剪力滯效應(yīng)第四十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六箱梁應(yīng)力匯總縱向正應(yīng)力σ(Z)=σM+σW+σdW 剪應(yīng)τ=τM+τK+τW+τdW橫向正應(yīng)力σ(S)=c+σdt對于混凝土橋梁，恒載占大部分，活載比例較小，因此對稱荷載引起的應(yīng)力是計(jì)算的重點(diǎn)第四十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六二、箱梁截面橫向正應(yīng)力計(jì)算簡化為框架計(jì)算——必須考慮有效工作寬 度第四十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六三、箱梁對稱撓曲應(yīng)力1、彎曲正應(yīng)力 初等梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力均勻分布 空間梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力不均勻分布，有剪力滯作用。

第四十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、彎曲剪應(yīng)力開口截面

第四十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六取微段水平力平衡第四十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六閉口單室截面

問題：無法確定積分起點(diǎn)解決方法：在平面內(nèi)為超靜定結(jié)構(gòu)，必須通過變形協(xié)調(diào)條件求解第四十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第四十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六贅余力剪力流

剪切變形：

第四十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六外力剪力流

按開口薄壁桿件計(jì)算剪切變形：第四十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六切口剪切變形協(xié)調(diào)第五十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六最終剪力流

第五十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六閉口多室截面 每室設(shè)一個切口，每個切口列一個變形協(xié)調(diào)方程第五十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第五十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六變形協(xié)調(diào)方程聯(lián)合求解可得各室剪力流第五十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六最終剪力流

第五十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六剪切中心剪力流合力位置 如果外剪力通過剪切中，截面將只彎曲，不扭轉(zhuǎn)第五十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六四、箱梁自由扭轉(zhuǎn)應(yīng)力1、實(shí)心截面桿扭轉(zhuǎn)與截面形狀及尺寸有關(guān)矩形薄板第五十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、開口薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面表面環(huán)流，按各分支矩形薄板的總和計(jì)算第五十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、閉口單室薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面厚度方向相等，在全截面環(huán)流第五十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六根據(jù)內(nèi)外力矩平衡Ω為箱梁薄壁中線所圍面積的兩倍第六十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、開口閉口薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪力流比較第六十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六4、閉口多室薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)多室箱梁扭轉(zhuǎn)時(shí)，截面內(nèi)是超靜定結(jié)構(gòu)，必須將各室切開，利用切口變形協(xié)調(diào)條件求解超靜定剪流第六十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六三、箱梁對稱撓曲應(yīng)力1、彎曲正應(yīng)力 初等梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力均勻分布 空間梁理論，頂?shù)装鍛?yīng)力不均勻分布，有剪力滯作用。

第六十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、彎曲剪應(yīng)力開口截面

第六十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六取微段水平力平衡第六十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六閉口單室截面

問題：無法確定積分起點(diǎn)解決方法：在平面內(nèi)為超靜定結(jié)構(gòu)，必須通過變形協(xié)調(diào)條件求解第六十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第六十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六贅余力剪力流

剪切變形：

第六十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六外力剪力流

按開口薄壁桿件計(jì)算剪切變形：第六十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六切口剪切變形協(xié)調(diào)第七十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六最終剪力流

第七十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六閉口多室截面 每室設(shè)一個切口，每個切口列一個變形協(xié)調(diào)方程第七十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第七十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六變形協(xié)調(diào)方程聯(lián)合求解可得各室剪力流第七十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六最終剪力流

第七十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六剪切中心剪力流合力位置 如果外剪力通過剪切中，截面將只彎曲，不扭轉(zhuǎn)第七十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六四、箱梁自由扭轉(zhuǎn)應(yīng)力1、實(shí)心截面桿扭轉(zhuǎn)與截面形狀及尺寸有關(guān)矩形薄板第七十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、開口薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面表面環(huán)流，按各分支矩形薄板的總和計(jì)算第七十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、閉口單室薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面厚度方向相等，在全截面環(huán)流第七十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六根據(jù)內(nèi)外力矩平衡Ω為箱梁薄壁中線所圍面積的兩倍第八十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六對全截面橫截面縱向變形扭轉(zhuǎn)微分方程第八十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六扇性坐標(biāo)廣義扇性坐標(biāo)第八十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六4、開口閉口薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)剪力流比較第八十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六5、閉口多室薄壁桿自由扭轉(zhuǎn)多室箱梁扭轉(zhuǎn)時(shí)，截面內(nèi)是超靜定結(jié)構(gòu)，必須將各室切開，利用切口變形協(xié)調(diào)條件求解超靜定剪流第八十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六對全截面對每個箱室補(bǔ)充方程第八十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六五、箱梁約束扭轉(zhuǎn)應(yīng)力1、橫截面縱向變形自由扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形縱向纖維無應(yīng)變、應(yīng)力約束扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形——烏曼斯基假定約束扭轉(zhuǎn)函數(shù)第八十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力截面上出平面力的平衡第八十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六令按此條件求得的稱主廣義扇性矩定義：約束扭轉(zhuǎn)雙力矩 約束扭轉(zhuǎn)慣矩第八十八頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六3、約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力微元上Z方向力的平衡第八十九頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六根據(jù)截面內(nèi)外力矩平衡計(jì)算主廣義扇性靜矩自由扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)增量第九十頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六4、約束扭轉(zhuǎn)扭角微分方程根據(jù)截面上內(nèi)外扭矩平衡翹曲系數(shù)截面極慣矩根據(jù)截面上縱向位移協(xié)調(diào)第九十一頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六合并兩微分方程后得到約束扭轉(zhuǎn)的彎扭特性系數(shù)常用邊界條件第九十二頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六六、箱梁的畸變應(yīng)力1、彈性地基梁比擬法基本原理畸變角微分方程第九十三頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六彈性地基梁微分方程第九十四頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六彈性地基梁與受畸荷載箱梁各物理量之間相似關(guān)系第九十五頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六2、用彈性地基梁影響線計(jì)算畸變值彈性地基梁的彎矩與撓度影響線可以通過查表獲得，根據(jù)比擬關(guān)系可以計(jì)算箱梁的畸變雙力矩和畸變角第九十六頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第九十七頁，共一百零九頁，編輯于2023年，星期六第九十