《简支梁桥的计算》word版

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1、第8章简支梁桥的计算教学提示：混凝土简支梁桥、包括钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁、板桥是最简单、最基本的桥梁型式，也是中小桥中使用最广的桥型。教学要求：熟悉桥面板受力计算的单向板、双向板及悬臂板模型与板的有效工作宽度概念及桥面板内力计算方法，掌握主梁荷载横向分布计算及活载内力计算的基本方法。了解横隔梁内力计算及挠度、预拱度计算方法。8.1桥面板的计算8.1.1桥面板的计算模型混凝土梁桥的行车道板、也称桥面板，直接承受车辆荷载，在构造上，它与主梁梁肋和横隔梁连接在一起。这样既保证了主梁的整体作用，又将车辆荷载传给主梁。1.梁格系构造

2、和桥面板的支承形式。1）四边支承，主梁翼板刚接，。1）四边支承，主梁翼板铰接。2）一边为固定边支承。4）单向板、双向板的概念现以十字交叉梁系如图所示，在跨中受集中力作用分析其受力来说明单向板、双向板的概念。可以忽略长跨方向的传力，而荷载P主要由短跨梁来承担。弹性力学分析表明：的四边支承板，其板中心最大挠度已接近的值，即长边无限长者板中心最大挠度的97.5%。对整体现浇的T梁桥，行车道板，它们是矩形的周边支承的板。一般其长边与短边之比，绝大部分荷载沿短跨方向传递。我们把的板称为单向板，仅在短跨方向布置受力主筋，而在长跨方向按构造配筋

3、即可。的板，则称为双向板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。1.对于常见的的装配式T形梁桥.计算模型：单向板、悬臂板和铰接悬臂板三种。8.1.2车轮荷载在板上的分布作用在桥面上的车轮荷载，与桥面接触近似椭圆，为了简化计算，看作是的矩形。车轮荷载在桥面铺装层中呈45°角扩散到行车道板上，则作用于行车道板顶面的矩形荷载压力面的边长为由一个车轮引起的桥面板上的局部分布荷载的应力为8.1.3板的有效工作宽度桥面板在局部分布荷载的作用下，不仅直接承压部分，承压面的板带参与工作。而且与其相邻的部分板带也分担一部分荷载。因此，在桥面板荷载的计

4、算中，需确定板的有效工作宽度，也称荷载有效分布宽度。下面分单向板和悬臂板来说明板的有效工作。1.单向板如果以的矩形面积等代曲线图形面积即：==M则得弯矩图的换算宽度：1）单向板的荷载有效分布宽度：①车轮位于板的跨中单个车轮在板的跨径中部时：多个车轮在板的跨径中部时，当各单个车轮按公式计算的荷载分布宽度发生重叠时，按下式计算：②车轮位于板的支承处③车轮位于板的支承附近，距支点的距离为时单向板的荷载有效分布宽度如图所示。单向板的荷载有效分布宽度2）悬臂板悬臂板规定的有效分布宽度为：（m）式中，b＇—承重板上的荷载压力面外侧边缘至悬臂板

5、根部的距离。对于分布荷载靠近板边的最不利情况，b＇即为悬臂板的跨径，于是：悬臂板的有效工作宽度8.1.4行车道板的内力计算1）多跨连续单向板的内力对于现浇的多跨连续单向板的内力计算，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）规定如下：当t/h<1/4时：跨中弯矩支点弯矩当t/h≥1/4时：跨中弯矩支点弯矩式中：t为板厚；h为梁肋高度；M0是与计算跨径相同的简支板1m宽板条跨中弯矩。式中：M0=M0P+M0g，M0P—1m宽简支板条的跨中活载引起的弯矩；M0g—1m宽简支板条的恒载引起的跨中弯矩；对于汽车

6、荷载对于汽车荷载：恒载弯矩：式中：为车辆荷载的冲击系数。计算单向板支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，而直接按简支板的图式进行。如图所示。对于跨内只有一个车轮荷载的情况，宽度1m的简支板支点剪力Qs的计算公式为：式中：p、p＇—对应于有效工作宽度a和a＇处的荷载强度（图3-7b），；A1—矩形部分合力，；A2—三角形部分荷载的合力:y1、y2—对应于荷载合力A1、A2的支点剪力影响线竖标值；—板的净跨径。如行车道板的跨径内不止一个车轮时，还需计及其他车轮的影响。2）铰接悬臂板的内力最不利车轮荷载位置，对于沿纵缝用铰连接的铰

7、接悬臂板，计算内力时把车轮荷载对称布置在铰接处，利用对称性，可知铰内的剪力为零。a）相邻翼缘板沿板边作成铰接的桥面板b）沿板边纵缝不相连的自由悬臂板悬臂板计算图式每米宽板条的弯矩为：每米宽板条的剪力为：3）悬臂板的内力对于沿板边纵缝不相连的悬臂板，在计算根部最大弯矩时，应将车轮荷载靠板的边缘布置，此时（无人行道一侧）或（有人行道一侧），1米宽板条的弯矩为：或悬臂板的剪力为：或例8.1：计算图所示T梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。设计荷载：公路--Ⅰ级，冲击系数。桥面铺装为6cm沥青混凝土面层（重力密度为23kN/m3）和平均1

8、0cm厚混凝土垫层（重力密度为24kN/m3），T梁翼板的重力密度为25kN/m3。铰接悬臂行车道板（单位：cm）解：（1）结构重力及其内力（取纵向1m宽的板条计算）每米板上的结构重力沥青混凝土面层：kN/m混凝土垫层：kN/mT梁翼板自重：kN/