[理学]第五章行车道板的计算.ppt

第二篇 第五章 简支梁桥的计算 主要内容： 简支梁桥主要受力构件的受力特点、 最不利内力及其组合的计算方法。 计算项目： 桥面板（行车道板）的计算、 主梁的计算、 横隔梁的计算等。 荷载计算： 恒载计算、 活载计算（荷载横向分布计算）、 荷载组合 Ⅰ、行车道板的计算 Ⅱ、荷载横向分布计算 Ⅲ、主梁内力计算 Ⅳ、横隔梁内力计算 Ⅴ、挠度、预拱度的计算 一、恒载内力 前期恒载内力SG1 （主要包括主梁自重） 计算与施工方法有密切关系， 分清荷载作用的结构 后期恒载内力SG2 （桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱〕 三、内力组合 承载能力极限状态 正常使用极限状态 四、内力包络图 沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的连线 简支梁桥的计算 Ⅰ. 行车道板的计算 一、计算模型 桥面板是周边支承于主梁梁肋、横隔板或内纵梁上的周边支承板。 例：四周支承板的受力分析 梁a和梁b承担的荷载不同，短跨承担的多，长跨承担的少。对于板梁来讲，力是沿着最短路经传递的。 la（长）／lb（宽）≥ 2——单向板（周边支承） ▲在短跨方向配置主受力钢筋，而在长跨方向只需配置一些分布钢筋即可。 la（长）／lb（宽）＜ 2——双向板（周边支承） ▲需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。 对于la（长）／lb（宽）≥ 2的装配式T形梁桥， 当翼缘板得端边是自由边时，实际上板是处于三边支承的状态，近似简化成沿短跨一端嵌固而另一端为自由端的悬臂板来分析。 （悬臂板） 当相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的时候， 则行车道板应按一端嵌固一端铰接悬臂板进行计算。 行车道板受力图示：单向板、悬臂板、铰接悬臂板 主梁与翼缘板连接方式： 单向板： a.两端固端梁 主梁的抗扭刚度极大 b.两端铰支梁 主梁的抗扭刚度极小 板在梁肋处近似为铰支承 c.弹性固结梁 实际上行车道板的约束 悬臂板： 铰接悬臂板： 二、车辆荷载在板上的分布 车辆荷载车轮着地面假定为a2Xb2的矩形。 车轮沿行车方向的着地长度a2，着地宽度b2。 三、有效工作宽度 a——板的有效工作宽度，或称为荷载有效分布宽度。 有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同 通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布 需要解决的问题： mxmax的计算 影响mxmax的因素： 1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离 1.单向板的荷载有效分布宽度 （1）荷载在跨径中间 ①对于单独一个车轮荷载为 ②对于几个靠近的相同车轮荷载 （2）荷载在板的支承处 （3）荷载靠近板的支承处 荷载由支点向跨中移动时，相应的有效分布宽度可以近似的按45。线过渡 2.悬臂板的荷载有效分布宽度 a 悬臂板的有效工作宽度可近似按 45°角向悬臂板支承处分布 规范规定 a = a1+2b’＝a2+2H+2b’ 四、内力计算 1.多跨连续单向板的内力——弹性固结单向板（例如：整浇桥面板、组合梁） 多跨连续单向板的内力计算 1）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩 活载弯矩 恒载弯矩 2）考虑有效工作宽度后的支点剪力 车轮布置在支承附近 2、悬臂板的内力 1）计算模式假定 铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端 铰接悬臂板的内力——铰接悬臂板 （例如：装配式主梁翼板企口连接） 2）铰接悬臂板 活载 恒载 悬臂板的内力——悬臂板 （例如：装配式主梁边梁翼板、钢板连接的中主梁） 3）悬臂板 活载 恒载 1）多跨连续单向板 考虑梁的约束时的简便计算法 当t/h＜1/4时（主梁抗扭能力较大） 跨中弯矩 M中 = + 0.5M0 支点弯矩 M支 = - 0.7M0 当t/h ≥ 1/4时（主梁抗扭能力较小） 跨中弯矩 M中 = + 0.7M0 支点弯矩 M支 = - 0.7M0 t/h代表了板和梁的刚度之比 M0代为按简支梁计算的跨中弯矩值。 t h t h 多跨连续单向板的内力计算 跨中弯矩和支点剪力计算 二、活载内力 活载内力计算必须考虑最不利荷载位置 一般采用