桥梁结构计算-2013.ppt

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1、桥梁荷载试验计算分析张治成浙江大学交通工程研究所2013年11月4日桥梁静载试验的总体思路：利用软件计算出结构各控制截面的试验控制内力根据内力等效的原则，利用各控制截面的内力或位移影响线，进行动态布载，以求出达到试验控制内力所需的车辆数及相应的加载位置主要内容第一章简支梁的内力计算第二章连续梁桥的内力计算第三章拱桥的内力计算第四章墩台的内力计算变形、应力及裂缝计算是桥梁检测中需掌握的拟定结构体系、构造设计和布置(包括主梁的纵、横截面布置)、各部分构造的主要尺寸和细节处理以及桥梁施工的基本方法。桥梁设计流程对拟定的结构进行内力计算根

2、据内力进行配筋计算对结构进行强度和刚度验算是否通过计算结束否是活载和恒载内力计算方法是桥梁检测中需要掌握第一章简支梁桥的内力计算简支梁的静载试验的主要内容主梁跨中最大正弯矩及挠度辅助试验工况：主梁的横向分布系数、L/4截面弯矩（大跨径）、支点最大剪力工况、桥墩的最大竖向反力主要考虑活载一期恒载二期恒载活载简支梁的传力方式净截面、、毛截面、、换算截面、、(a)净截面(c)换算截面(b)毛截面1-1截面特性桥梁检测时采用的截面1－2永久作用（恒载）产生的内力自重内力需分阶段计算：（1）每阶段受力体系不一样；（2）荷载作用的截面也不相同

3、结构重力的内力计算主梁一期自重恒载SG1二期自重恒载SG2（如横梁、桥面铺装、人行道、栏杆等）应用成桥体系的内力影响线进行内力求解内力计算与施工方法有关，尤其是超静定梁桥需根据不同的施工体系进行分阶段计算施工过程中结构不发生体系转换在施工过程中结构发生体系转换适用范围：所有静定结构(简支梁、悬臂梁、带挂孔的T形刚构)及整体浇筑一次落架的超静定结构，主梁一期自重作用于桥上时，结构已是最终体系主梁一期恒载自重内力SG1精确计算公式：式中：——主梁自重内力(弯矩或剪力)；——主梁一期自重集度；——相应的主梁内力影响线坐标。1.主梁一期自

4、重恒载SG1——施工过程中结构不发生体系转换简支梁一期恒载自重内力SG1近似计算公式：任意截面的弯矩：任意截面的剪力：——为简支梁的一期恒载平均集度——为主梁的计算跨径——计算截面到支点的距离2.二期恒载自重内力计算SG2受力体系：主梁在纵、横向的联接业已完成，二期恒载将作用在桥梁的最终成桥体系上。精确计算方法：考虑结构的空间受力特点，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重量像活载那样，按荷载横向分布的规律进行分配。近似的计算方法：将分点作用的横隔梁重量、横向不等分布的铺装层重量、延桥两侧作用的人行道、栏杆、灯柱和管道等重量均匀分摊给主梁

5、。任意截面的弯矩：任意截面的剪力：简支梁二期恒载自重内力SG2近似计算公式：1－3可变作用（活载）产生的内力1.荷载标准值由可变荷载中的汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载（汽车离心力、汽车引起的土侧压力及汽车制动力）组成可变荷载的类型车道荷载城－Ａ级车道荷载跨径2-20m跨径20-150m城－B级车道荷载跨径2-20m跨径20-150m公路桥梁的车辆荷载55T车辆（公路桥梁）（城市桥梁）2.车道横向折减系数3.车道纵向折减系数0.34.汽车冲击系数5.荷载的横向分布系数（1）单梁情况下主梁内力计算为单梁截面的纵向内力影响线，为单值函数

6、（2）多片主梁主梁内力计算近似·单位荷载沿桥面横向(y轴方向)作用在不同位置时，某梁所分配的荷载比值变化曲线，也称作对于某梁的荷载横向分布影响线。我们定义，P为荷载，则m就称为荷载横向分布系数，它表示某根主梁所承担的最大荷载是作用荷载的倍数（通常小于1）。（3）求解横向分布系数m的几种方法杠杠原理法偏心压力法（刚性横梁法、修正刚性横梁法）全部掌握掌握概念了解原理(通过桥梁博士能计算）(第二次课）刚接板（梁）法铰接板（梁）法A、杠杆原理法基本假定桥面板在主梁上断开，当作沿横桥向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。适用场合（4）两种横向分布

7、系数的求解方法双主梁、双拱肋；荷载位于支点附近；横向联系弱，无中横梁的梁桥。计算m０的方法绘出各梁的内力（反力）横向分布影响线；按最不利位置加载（确定荷载横向最不利位置）；P/2加到顶点上;注意车轮离开缘石的距离,车轮的横向间距0.5m;确定荷载沿横向最不利位置(左右移动P/2，看是否减小）;注意汽车的轮距1.8m和车与车之间的距离1.3md.计算各荷载位置的影响线竖标值。求得:汽车：挂车：人群：B、修正的偏心压力法（修正刚性横梁法）基本假定把横隔梁看作刚度无穷大的刚性梁，在外荷载作用下始终保持直线形状。考虑主梁抗扭刚度。基于横隔

8、梁无限刚性的假定，此法也称“刚性横梁法”。适用场合有可靠的横向联结，横梁多；而且桥梁宽跨比小于或接近于0.5的情况；荷载作用在跨中位置荷载横向分布影响线k号主梁的荷载横向影响线在各梁轴线处的竖标值，始终成直线。通常写成。以1号边梁为例，它的横向影