正交异性钢桥面板计算.ppt

《正交异性钢桥面板计算.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、正交异性钢桥面板计算2008.11.31.桥面系和桥面板桥面系—由桥面板和桥道梁组成的直接承受交通荷载的行车系统,还包括桥面铺装，人行道板;桥面板—钢桥面板、钢筋混凝土桥面板、木桥面板;桥道梁—纵、横梁组成的连接系，纵横梁体系;公路桥上的桥面板—钢筋混凝土桥面，钢桥面板；铁路桥上的桥面板—过去很少采用钢桥面板，常用明桥面或混凝土板的道碴桥面，现在高速大跨度桥梁较多采用。高铁箱型主梁正交异性钢桥面板2.钢桥面板构造与特性构造：盖板、纵肋、横肋。纵肋种类：闭口纵肋、开口纵肋。优点：重量轻，极限承载能力高，适用范围广，但是桥面铺装层要求很高。结构特性:（1）构造性的

2、正交异性板；（2）荷载纵向传递，符合刚度分配原则；（3）既作为主梁一部分发挥作用，又做为桥面系单独部分承受荷载。思考问题：（1）正交异性钢桥面板与各向同性板传力的区别。（2）桥面板强度计算如何进行。桥面板强度分析三个结构体系的考虑第一体系：主梁体系，桥面板作为主梁的一部分，为主梁的上翼缘；第二体系：桥面体系，由桥面盖板、纵肋、横梁组成桥面体系,板作为单独部分；第三体系：盖板体系，考虑连续支撑盖板部分的计算；（横向力部分）叠加原理：考虑受力方向和计算模型的选取钢桥面板计算内容主要进行第二体系内力的计算：1主要纵肋的弯曲内力和应力，包括跨中和支点的弯矩和应力；2桥

3、面板的横向应力。3.钢桥面板的计算方法正交异性板弯曲微分方程该方程是正交异性桥面板计算的理论基础正交异性钢桥面板计算的P.E法1P.E（Pelikan-Esslinger）法简介。2P.E法计算步骤：确定正交异性钢桥面板的顺、横桥方向的弯曲刚度Kx、Ky和抗扭刚度H；3将纵肋的刚度平均分摊到整个桥面，使桥面成为正交异性板。4按正交异性板弯曲方程求解板的弯曲内力：（1）支先按横肋刚度无穷大求纵肋跨中、支点的内力；（2）然后考虑横肋的弹性变形的影响，对计算结果进行修正。3.1P．E法开口纵肋的计算等价于格子梁，正交异性板的微分方程变为开口纵肋这是梁的弯曲方程，可以

4、按梁的弯曲理论求解。P．E法开口肋计算的主要步骤（1）根据反力位移互等定理求解求纵肋跨中、支点的弯矩、反力影响线；（2）根据影响线求弯矩、反力的量值；（3）根据反力大小求横肋挠曲对弯矩值进行修正；（4）根据修正后的内力值求应力。3.2P．E法闭口纵肋的计算解题主要思路Ⅰ阶段：按上述方程解刚性支承正交异性连续板Ⅱ阶段：考虑横肋弹性弹性作用的修正闭口纵肋计算的主要步骤主要计算步骤：（1）Ky一计算：闭口纵肋盖板的有效宽度（a0+e0）计算单个闭口肋抗弯刚度EIl桥面板抗弯刚度（2）H计算：G－剪切模量T－单个闭口肋抗扭惯性矩，F－面积，u－周长，s－肋宽度－刚度折

5、减系数，不同形状具有不同的表达式（3）荷载的傅立叶级数表示不同的加载方式，级数表达形式不同（4）求闭口截面纵肋支点，跨中弯矩影响面和支点反力影响面基本思路：求微分方程解传递系数概念利用边界条件求内力影响面齐次微分方程解设代入求得闭口截面闭口截面传递系数概念和求法传递系数概念：对平板没有荷载作用的节间来说，其内力是按照一定的传递系数k衰减的。根据变形连续条件可推得：根据虚功原理利用边界条件求各内力影响面虚功原理－求内力影响面得问题可转化为求挠曲面问题弯矩影响面－由所求截面产生相对转角所成得挠曲面构成；反力影响面－由所求截面产生竖向位移所形成得挠曲面构成支点弯矩影

6、响面：位移条件：（传递系数）代入挠曲线方程，利用产生单位转角得关系，得：0-1节间影响线：1-2节间影响线：节间中央弯矩影响面：0-0节间：0-1节间：1-2节间支承边反力影响面边界条件0-1节间影响面：1-2节间影响面：3.2P.E法计算的主要思路与步骤（5）求各截面得内力值式中:代表桥面板影响面值纵距（6）横肋挠曲的影响按弹性支承的连续梁计算：式中：－荷载作用下刚性支承连续梁在支点m处的反力；－弹性支承连续梁上考虑点i的弯矩影响线在支点m处的纵矩，可根据纵肋、横肋抗弯刚度比，查表求得。3.3数值计算方法1.有限元法2.有限条法3.格子梁法谢谢！