混凝土简支梁桥的计算1

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1、第三章混凝土简支梁桥的计算第一节概述桥梁工程计算的内容内力计算——桥梁工程、基础工程课解决截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝土结构课程解决变形计算简支梁桥的计算构件上部结构——主梁、横梁、桥面板支座下部结构——桥墩、桥台计算过程内力计算截面配筋验算开始拟定尺寸是否通过计算结束否是第二节行车道板计算一、行车道板的类型行车道板的作用——直接承受车轮荷载、把荷载传递给主梁分类单向板双向板悬臂板铰接板二、车轮荷载的分布车轮均布荷载——a2b2(纵、横)桥面铺装的分布作用轮压三、有效工作宽度1、计算原理外荷载产生的分布弯矩——mx外荷载产生的总弯矩——分布弯矩的最大值——mxmax设板的有效工

2、作宽度为a假设可得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2、两端嵌古固单向板1）荷载位于板的中央地带单个荷载作用多个荷载作用2）荷载位于支承边处3）荷载靠近支承边处ax=a’+2x3、悬臂板荷载作用在板边时mxmin-0.465P取a=2l0规范规定a=a1+2b’＝a2+2H+2b’4、履带车不计有效工作宽度四、桥面板内力计算1、多跨连续单向板的

3、内力1）弯矩计算模式假定实际受力状态：弹性支承连续梁简化计算公式：当t/h<1/4时：跨中弯矩Mc=+0.5M0支点弯矩Ms=-0.7M0当t/h1/4时：跨中弯矩Mc=+0.7M0支点弯矩Ms=-0.7M0M0——按简支梁计算的跨中弯矩2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩活载弯矩恒载弯矩3）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2）铰接悬臂板活载恒载2）悬臂板活载恒载第三节主梁内力计算一、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

4、（桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱〕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影响线加载计算计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系数通用计算公式三、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第四节主梁内力横向分布计算一、桥面板与主梁分离式桥梁挂车汽车人群横向分布系数——杠杆原理法二、横向分布计算原理1.整体桥梁结构必须采用影响面加载计算最不利荷载2.为简化计算，采用近似影响面来加载近似影响面纵横方向分别相似3.加载过程横向分布系数相当于1#梁分配到的荷载4.近似方法总结——内力横向分布转化为荷载横向分布轴重轴重与轮重的关系各纵

5、向影响线比例关系5.影响面加载精确方法轴重轴重与轮重的关系各纵向影响线在不同位置的比例关系6.近似方法的近似程度近似的原因——纵向各截面取相同的横向分配比例关系近似程度对于弯矩计算一般取跨中的横向分配比例关系跨中车轮占加载总和的75%以上活载只占总荷载的30%左右荷载横向分布等代内力横向分布的荷载条件半波正弦荷载可满足上述条件7.常用计算方法梁格法板系法梁系法三、刚性横梁法（偏心受压法）1.基本假定将多梁式桥梁简化为由纵梁及横梁组成的梁格，计算各主梁在外荷载作用下分到的荷载桥梁较窄时(B/L<0.5)横梁基本不变形。2.变形的分解1）纯竖向位移2）纯转动3.各主梁位移与内力的关系1）与竖向

6、位移的关系2）与转角的关系1）竖向位移时的平衡2）转动时的平衡4.内外力平衡5.反力分布图与横向分布影响线反力分布图选定荷载位置，分别计算各主梁的反力横向分布影响线选定主梁，分别计算荷载作用在不同位置时的反力各主梁刚度相等6.横向分布系数在横向分布影响线上用规范规定的车轮横向间距按最不利位置加载7.本方法的精度边梁偏大，中梁偏小8、考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法a3θ竖向反力与扭矩的关系转动时的扭矩平衡四、铰（刚）接板（梁）法1.基本假定将多梁式桥梁简化为数根并列而相互间横向铰接的狭长板（梁）各主梁接缝间传递剪力、弯矩、水平压力、水平剪力用半波正弦荷载作用在某一板上，计算各板（梁）间的

7、力分配关系。2.铰接板法假定各主梁接缝间仅传递剪力g，求得传递剪力后，即可计算各板分配到的荷载传递剪力根据板缝间的变形协调计算变位系数计算横向分布影响线各板块不相同时，必须将半波正弦荷载在不同的板条上移动计算各板块相同时，根据位移互等定理，荷载作用在某一板条时的内力与该板条的横向分布影响线相同位移互等定理板条相同横向分布系数在横向分布影响线上加栽列表计算、刚度参数计算为计算方便，对于不同梁数、不同几何尺寸的铰接板桥的计算