《南京工业大学桥梁工程课程设计1(T梁桥内力计算)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南京工业大学桥梁工程课程设计1(T梁桥内力计算)（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、桥 梁 工 程 作 业 1 混凝土简支 T 梁桥内力计算 交通 1001 朱天南 一 桥面板内力计算一 桥面板内力计算 一一 铰接悬臂板铰接悬臂板 1 恒载及其内力 以纵向 1m 宽的板条进行计算 1 每延米板上的恒载 g 沥青混凝土面层 混凝土垫层 T 梁翼板自重 合计 2 每米宽板条的恒载内力 弯矩 剪力 2 车辆荷载产生的内力 车轮加载最不利位置为铰缝轴线上 后轴作用力 车轮荷载中后轮着地长度 宽度 则得 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度 冲击系数 作用于每米板宽上的弯矩 作用于半米板宽上的剪力 3 荷载组合 二二 悬臂板悬臂板 1 恒载及其内力 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算
2、 2 与铰接悬臂板部分相同 2 车辆荷载产生的内力 车轮加载最不利位置为边缘 后轴作用力 车轮荷载中后轮着地长度 宽度 则得 荷载对于悬臂根部的有效分布宽度 冲击系数 作用于每米板宽上的弯矩 作用于半米板宽上的剪力 3 荷载组合 三三 连续单跨板连续单跨板 1 恒载及其内力 以纵向 1m 宽的简支板条计 1 每延米板上的恒载 g 沥青混凝土面层 混凝土垫层 T 梁翼板自重 合计 2 每米宽板条的恒载内力 作用于每米板宽上的弯矩 作用于半米板宽上的剪力 2 车辆荷载产生的内力 车轮加载最不利位置为跨中与支撑处 后轴作用力 P 140kN 车轮荷载中后轮着地 长度 宽度 则得 桥 梁 工 程 作
3、业 3 荷载加于跨中时对于悬臂根部的有效分布宽度 故 a 3 06m 荷载加于支撑处时对于悬臂根部的有效分布宽度 故 2 23m 每米宽简支板条的跨中活载弯矩 支点处剪力 3 荷载组合 因为t h 1 4 即主梁抗扭能力较大 故 跨中弯矩 支点弯矩 支点剪力 图 1 单向板内力计算图示 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算 4 二 支点处荷载横向分布系数计算二 支点处荷载横向分布系数计算 当荷载位于支点处 时 按照杠杆原理法计 算荷载横向分布系数 如图 2 绘制 1 2 4 号梁的影响线 并与最 不利位置加载 对于车 辆荷载 规定车轮横向 轮距为 1 80m 两列汽 车车轮的横向最小间距
4、 为 1 30m 车轮间距人 行道缘石最少为 0 5m 1 车辆荷载下的 最不利横向分 布系数为 号梁 号梁 号梁 2 人群荷载下最不利横线分布系数为 号梁 号梁由于人行道荷载引起负反力 因而不予考虑 号梁 三 跨中处荷载横向分布系数计算三 跨中处荷载横向分布系数计算 一 按偏心受压法计算 一 按偏心受压法计算 1 计算 翼板换算平均高度 马蹄换算平均高度 图 2 杠杆原理法计算横向分布系数 图 3 计算图示 桥 梁 工 程 作 业 5 主梁截面重心位置 由此计算得主梁抗弯惯性矩 主梁抗扭惯性矩查表计算 对于翼板 查表得 对于梁肋 查表得 对于马蹄 查表得 2 计算抗扭修正系数 查表可知 当时
5、 取代入 3 计算横向影响线竖标值 1 对 号梁 设影响线零点距 号梁轴线的距离为 则 2 对 号梁 设影响线零点距 号梁轴线的距离为 则 3 对 号梁 4 计算荷载横向分布系 数 1 对 号梁 车辆荷载 图 4 偏心受压法影响线计图示 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算 6 人群荷载 2 对 号梁 车辆荷载 人群荷载 3 对 号梁 车辆荷载 人群荷载 二 按铰接梁法计算 二 按铰接梁法计算 1 截面几何特性计算 该部分计算与修正偏心受压法计算结果相同 主梁抗弯惯性矩 主梁抗扭惯性矩 2 刚度参数计算 由计算结果可见 值对计算结果影响极小因而可以忽略不计 按普通铰接板计算 3 绘制跨中
6、荷载横向分布影响线 按值从铰接板荷载横向分布影响线计算用表中查得 之间按照线性内插法求得 结 果见下表 影响线竖标值表影响线竖标值表表一 梁号值 单位荷载作用位置 号梁中心 1234567 1 00750250000000000000000 1 21766240 007000000000000 2 00828201 034006 001000000 1 00250500250000000000000 桥 梁 工 程 作 业 7 1 21240520248 009000000000 2 00201593241 041007 011000 1 00000000250500250000000 1 2
7、1000 009249518249 009000 2 00006 041243586243 041006 按上表数值绘制影响线图 如下 图 5 铰接梁法影响线图示 4 计算各主梁的荷载横向分布 号梁 号梁 号梁 三 按 三 按 G MG M 法计算法计算 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算 8 1 截面几何特性计算 1 主梁抗弯惯性矩 主梁的比拟单宽抗弯惯性矩 2 横隔梁抗弯惯性矩 每根中横隔梁尺寸如图 6 所示 横隔梁长度取边主梁的轴 线距离 即 查表 线性内插得 横隔梁重心位置 横隔梁抗弯惯性矩 横隔梁比拟单宽抗弯惯性矩 3 主梁和横隔梁的抗扭惯性矩 对主梁梁肋 故 对于横隔梁梁肋
8、 故 故 图 6 横隔梁截面图 桥 梁 工 程 作 业 9 2 计算参数 与 则 3 计算各主梁横向影响线坐标 已知 0 342 按表查得 的值 汇于下表 G M 法影响系数表法影响系数表表二 系数梁位 荷载位置 校核 B3B 4B 2B 40 B 4 B 2 3B 4 B 00 800 891 001 111 171 111 000 890 807 97 B 41 641 511 351 221 080 890 660 390 188 01 B 22 422 121 751 390 990 660 24 0 17 0 547 92 3B 43 342 762 111 510 940 39 0
9、 17 0 60 1 118 06 B4 203 402 371 620 800 17 0 57 1 11 1 757 91 00 930 971 001 031 051 031 000 970 937 98 B 41 071 071 091 091 041 000 940 880 848 07 B 21 251 211 171 101 000 940 860 780 718 04 3B 41 431 331 201 070 970 850 770 700 657 93 B1 661 421 241 060 910 800 720 650 567 91 用内插法求出实际梁位处的 的值 关系图如
10、图 7 所示 因此 对于 号梁 对 号梁 图 7 梁位关系图 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算 10 对 号梁 将 与 号梁的横向影响线坐标值列表计算如表 3 所示 影响线坐标值计算表影响线坐标值计算表表三 梁 号 算式 荷载位置 B3B 4B 2B 40 B 4 B 2 3B 4 B 1 5281 3681 2171 0660 9450 8290 7490 6790 612 3 7053 0312 2201 5570 8810 297 0 340 0 816 1 381 2 177 1 663 1 003 0 4910 0640 5321 0881 4951 993 0 178 0
11、 136 0 082 0 0400 0050 0440 0890 1230 163 3 5262 8952 1381 5160 8860 340 0 250 0 694 1 218 0 5040 4140 3050 2170 1270 049 0 036 0 099 0 174 1 3001 2431 1781 0920 9920 9150 8350 7580 693 2 6742 2971 8491 4230 9760 5850 127 0 289 0 697 1 374 1 054 0 671 0 3310 0160 3300 7081 0471 391 0 113 0 086 0 055
12、 0 0270 0010 0270 0580 0860 114 2 5612 2101 7941 3960 9770 6130 185 0 203 0 583 0 3660 3160 2560 1990 1400 0880 026 0 029 0 083 0 9300 9701 0001 0301 0501 0301 0000 9700 930 0 8000 8901 0001 1101 1701 1101 0000 8900 800 0 1300 0800 000 0 080 0 120 0 0800 0000 0800 130 0 0110 0070 000 0 007 0 010 0 0
13、070 0000 0070 011 0 8110 8971 0001 1031 1601 1031 0000 8970 811 0 1160 1280 1430 1580 1660 1580 1430 1280 116 在影响线上按横向最不利位置布置荷载后 按相应的影响线坐标值求得主梁的横 向分布系数 号梁 号梁 号梁 图 8 荷载横向分布系数的计算 桥 梁 工 程 作 业 11 四 荷载横向分布系数沿主梁纵向的分布四 荷载横向分布系数沿主梁纵向的分布 由于主梁有多根内横隔梁 从第一根内横隔梁起向按直线型过渡 主梁上的活载因其 纵向位置不同有不同的横向分布系数 计算图示如图 9 所示 结果汇于
14、表四 五 主梁内力计算五 主梁内力计算 一 恒载内力计算 一 恒载内力计算 1 恒载集度 1 主梁预制段 主梁现浇段 2 横隔梁 对于边主梁 对于中主梁 3 桥面铺装层 4 栏杆与人行道 2 恒载内力 主梁的弯矩与剪力计算公式如下 各界面的剪力与弯矩值 列于表五内 梁 号 荷载位置 公路 I 级 人群 荷载 支点0 3001 197 变截面0 4200 975 L 40 6910 474 跨中0 6910 474 支点0 8200 变截面0 7740 108 L 40 6740 350 跨中0 6740 350 支点0 8820 变截面0 7960 037 L 40 6010 120 跨中0
15、6010 120 横向分布系数表表四 图 9 分布系数沿跨长变化示意图 混 凝 土 简 支 T 梁 内 力 计 算 12 恒载内力值计算表恒载内力值计算表表五 内力 截面位置 剪力弯矩 预制段现浇段二期恒载预制段现浇段二期恒载 边梁 截面494 1365 81187 98000 443 4559 06168 70937 58124 88356 68 247 0732 9193 993613 33481 251374 60 跨中截面0004817 77641 671832 81 中梁 截面531 3765 81187 98000 476 8759 06168 701008 25124 88356
16、 68 265 6932 9193 993885 68481 251374 60 跨中截面0005180 91641 671832 81 二 活载内力计算 二 活载内力计算 1 弯矩计算 1 车道荷载对应的弯矩 简支梁桥基频 当 1 5Hz f 14Hz 时 则得 由于为双向四车道 故 均布荷载标准值 集中荷载标准值按线性内插 影响线面积与最大影响线峰值由 图 10 得 支点处为恒为 0 故 对于变截面的弯矩 需计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产 生的影响 其影响量 横向分布系数变化区长度 图 10 各截面弯矩影响线图示 桥 梁 工 程 作 业 13 附加三角形荷载重心处影响线坐标 2 人群荷载对应的弯矩 对于变截面的弯矩 同样计入其影响量 横向分布系数变化区长度 附加三角形荷载重心处影响线坐标 2 剪力计算 1 车辆荷载对应的剪力 各截面的弯矩影响线及对 应的同号影响线面积与最大影 响线峰值如图 11 所示 由于跨中与 L 4 处的剪力影 响线的较大坐标位于跨中或接 近跨中的部分 故可采用全跨统 一的分布系数进行计算 图 11 各截面剪力影响线图示 混 凝 土 简 支
