简支梁桥的计算.ppt

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1、桥梁工程,梁桥设计计算方法一、桥梁方案设计 初步选定桥梁结构形式；拟定拟定桥梁各部分尺寸；绘制桥梁设计方案图；桥梁（各部分）构造图。二、作用效应与作用效应组合计算（荷载内力与荷载内力组合计算）三、主要承重构件承载力计算 主要是配筋设计与承载力复核，必要时作尺寸的调整。四、应力、裂缝、强度、刚度和稳定性的验算,梁桥计算主要内容,行车道板计算 荷载横向分布计算主梁内力计算 主梁承载力计算与配筋设计正常使用极限状态验算（应力、裂缝、挠度）横梁计算支座计算,第三章 简支梁桥的计算,概述2.3.1 行车道板的计算（例）2.3.2 荷载横向分布计算（例）2.3.3 主梁内力计算（例）,计算框图,2.3.1

2、 行车道板计算,一、行车道板（桥面板）的类型行车道板的作用直接承受车轮荷载、与主梁梁肋和横隔梁联结在一起，保证主梁的整体作用，把荷载传递给主梁。,行车道板的分类,单向板：整体现浇T梁，长宽比2时，绝大部分力由短跨方向传递，在短跨方向布置受力主筋，长跨方向配构造钢筋。双向板：整体现浇T梁，长宽比2时，需按两个方向配置受力钢筋。悬臂板：装配式T梁，长宽比 2,两主梁翼板之间采用钢板焊接接头联结，作为沿短跨一端嵌固另一端为自由端的悬臂板计算。铰接板：装配式T梁，长宽比 2,两主梁翼板之间采用湿接接头联结，作为沿短跨一端嵌固另一端铰接的铰接悬臂板计算。,二、车轮荷载在板上的分布,车轮均布荷载a2b2(

3、纵、横)根据试验研究，作用在混凝土或沥青铺装层上的车轮荷载，可以偏安全的假定呈45o扩散分布于混凝土板面上。桥面铺装的分布作用轮压,沿行车方向沿横向H铺装层厚度 P汽车的轴重,三、板的有效工作宽度,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

4、、两端嵌固单向板1）荷载在跨径中间单个荷载作用（下图a）多个荷载作用（下图b）,2）荷载位于支承边处（图c）,3）荷载靠近支承边处ax=a+2x x荷载离支撑边缘的距离,t板的厚度,3、悬臂板由弹性理论，荷载作用在板边时mxmax-0.465P取a=2l0,规范规定a=a1+2ba2+2H+2b b 承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离。,四、行车道板的内力计算1、多跨连续单向板的内力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/h1/4时：跨中弯矩 Mc=+0.5M0支点弯矩 Ms=-0.7M0当t/h1/4时：跨中弯矩 Mc=+0.7M0 支点弯矩 Ms=-0

5、.7M0 M0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 活载剪力 恒载剪力,矩形部分的合力,三角形部分荷载的合力,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,思考：铰接悬臂板、悬臂板剪力计算表达式,五、内力组合,1m宽板内力组合,例2-3-1 计算图2-3-8所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。桥面铺装为2cm的沥青混凝土处治(重力密度为23kNm3)和平均9cm厚混凝上垫层(重力密度为24kNm3)，C30T梁翼板的重力

6、密度为25KNm3。解：()结构自重及其内力(按纵向1m宽的板条计算)每延米板上的结构自重g(见表2-4-2),板的结构自重g 表242,车辆荷载：局部加载涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算。立面、平面尺寸，横向布置如图,2.每米宽板条的恒载内力,（二）汽车车辆荷载产生的内力将车辆荷载后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为P140KN轮压分布宽度如图2-3-9。车辆荷载的后轮着地长度为a20.20m，宽度为b20.60m，则 a1a2十2H0.20十20.110.42m b1b2十2H0.60十20.110.82m荷载对悬臂根部的有效分布宽度为：,0.42+1.4+20.713.24m,由于汽车荷载局部加载在T梁的翼板上，故冲击系数11.3作用于每米宽板条上的弯矩为：,作用于每米宽板条上的剪力为：,（三）内力组合承载能力极限状态（基本组合用于结构的常规设计）：根据行车道板的设计内力：Mud-21.47KNm；vud43.9KNT梁翼板按单筋矩形截面受弯构件进行配筋设计（略）。,1.2（-1.35）+1.4（-14.18）-21.47 KNm,=1.23.81+1.428.0943.9 KN,习题,某大桥，预应力T梁桥，行车道板采用钢板焊接连接，汽车采用公路级荷载，求内力组合。（沥青混凝土密度 混凝土垫层 T梁翼板密度）,