预应力溷凝土连续梁桥内力计算

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1、大跨度桥梁设计与施工DesignandConstructionofLargeSpanBridges哈尔滨工业大学交通科学与工程学院王宗林2/435、预应力混凝土连续梁桥内力计算5.1次内力的概念与特点5.2活载内力计算5.3支座摩阻力5.4基础沉降内力5.5预应力对结构的作用5.6温度影响力5.7混凝土收缩徐变效应3/43一、概念在超静定结构中，由于多余约束的存在，使结构在多余约束方向的变形受到限制，从而在该方向产生内力，该内力即次内力。（1）连续梁受温度作用5.1次内力的概念与特点4/43（2）连续梁受预应力作用二、特点（1）仅发生在具有多余约束的超静定结构中；（2）次内力

2、产生在变形受约束的方向，一般仅在支点上产生反力，内力形状在跨间成直线变化；（3）次内力改变了结构的初始内力分布（内力重分布）。5/431、计算体系在成桥体系上计算。2、计算方法活载效应ML=(1+)mM0式中，M0－通过纵向影响线加载，求得的一列车队的最不利内力；－车道折减系数，双车道不折减，三车道折减0.78，四车道折减0.67；(1+)－活载冲击系数，与结构一阶频率f1、二阶频率f2有关；m－活载横向分布系数。－考虑活载偏心影响的提高系数，一般为1.15。5.2活载内力计算6/433、横向分布计算（1）当结构为单箱单室截面时，m=车道数。（2）当结构为

3、多箱刚接时，计算每个单箱的横向分布系数，从而求得各个单箱的活载内力。（3）当结构为单箱多室截面时（宽桥），由于横向受力的不均匀性，需要将截面分成多个工字形截面，截面之间刚接，计算各工字截面的横向分布系数，从而求得每个工字形截面的活载内力。7/43横向分布计算方法：（1）等代简支梁法：按挠度等效的原则，对连续梁的刚度进行折减，采用简支梁中的刚接法或铰接法计算。（2）横向框架分析法①若求某截面x的横向影响线，先在该截面处作用一单位集中力，计算该截面的竖向变形。则该截面的刚度为：k=1/。②将横截面以单位长度的框架代替，在腹板处作用弹性支撑，各弹性支撑的弹簧刚度为：ki=k/n

4、。n为腹板的个数。8/43③在横向框架上计算横向影响线yi。④在横向影响线上，按规范要求进行横向加载，求得各梁横向分布系数mi。对1号梁：当p=1作用在1号梁时：y1i=1-Qiy2i=+Qi当p=1作用在2号梁时：y1i=-Qiy2i=1+Qi9/43梁式桥在温度、混凝土收缩徐变等作用下，梁在顺桥向将产生变形，引起支座的滑动，从而使得支座对结构产生与移动方向相反的摩阻力H：Hi=RifRi为恒载作用下的支座反力，f为支座摩阻系数，一般为0.06。支座摩阻力除对梁体施加轴向力之外，还对支座处的主梁截面施加了附加弯矩的作用Mi＝Hiei。5.3支座摩阻力10/431、计算方

5、法先计算每个支点单独发生沉降i时引起各控制截面的次力矩，再根据实际可能出现的沉降情况，进行线性叠加，得到各截面的最不利沉降内力；同时需要考虑沉降的发生速度对次力矩的影响。2、计算过程5.4基础沉降内力截面编号123支点0沉降0M10M20M30支点1沉降1M11M21M31支点2沉降2M12M22M32支点3沉降3M13M23M33支点4沉降4M14M24M34最大弯矩Mmax正值相加正值相加正值相加最小弯矩Mmin负值相加负值相加负值相加11/433、考虑沉降随时间变化时的次力矩由于支点沉降是缓慢发生的，需要经过很长的时间，沉降才能接近终值。为简化计算，假定沉降

6、变化规律类似于混凝土徐变变化规律。混凝土徐变变形为：x徐变=x弹(1-e-)/因此，沉降变化规律为：徐变=弹(1-e-)/若徐变终极值k=2，则沉降内力折减系数k为：k=(1-e-)/=(1–e-2)/2=0.432《规范》规定，沉降内力折减系数k为0.50。12/431、静定结构中预加力的作用可直接写出任意截面A-A由于预应力而产生的截面内力：MA=NcosiyiNA=NcosiQA=Nsini5.5预应力对结构的作用13/432、超静定结构中预加力的作用超静定结构中，除预加力产生的MA、NA、QA外，由于多余约束的存在，还产生次内力。

7、（a）为预应力在各截面上对形心轴所产生的弯矩－初预矩；（b）为预应力在超静定结构中产生的次力矩；（c）、（d）为预应力在结构中的总预矩、总预剪力。14/433、预应力效应计算的等效荷载法（1）计算原理预应力混凝土结构是预加力和混凝土压力相互作用，并取得内力平衡的体系。为分析其相互作用，可把预应力束和混凝土视为分别独立的脱离体，通过分析预应力束脱离体的受力平衡，反向施加于混凝土，即可得到预加力对结构的等效荷载（由林同炎提出）。15/43（2）计算方法如图所示，任意形状的预应力束，其张拉力为N，分析刚束的平