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1、简支梁桥的计算,简支梁桥的计算,第一节 概述,第二节 行车道板的计算 第三节 荷载横向分布计算 第四节 主梁内力计算 第五节 横隔梁内力计算 第六节 挠度、预拱度的计算,桥梁工程计算的内容 1.内力计算 : 桥梁工程、基础工程课解决 2.变形计算 : 3.截面计算 : 混凝土结构原理课程解决 简支梁桥的计算构件 1.上部结构 : 主梁、横梁、桥面板(本章) 2.支座 : (第六章) 3.下部结构 : 桥墩、桥台(第四篇) (通常是上述计算构件依次进行计算),第一节 概述,第一节 概述,计算过程,上部结构的设计作用 结构重力、预应力、活载、日照温差；,第二节 行车道板计算,一、行车道板的类型 行
2、车道板 : 在公路桥梁中，桥面板直接承受轮压荷 载和环境荷载，把荷载传递给主梁.是受超载、腐 蚀、疲劳等不利因素影响最直接的构件。 分类 单向板（ ） 双向板（ ） 少用 悬臂板（ 的装配式T梁,当翼板的端边是自由边） 铰接板（ 的装配式T梁,当相邻翼板在端部互相做成铰接接缝的情况）,图1 梁格系构造和桥面板的支承形式,图2 荷载的双向传递（a）,A,B,D,C,交叉梁系结构的计算,上图可看作是相互垂直的两组梁共同承受荷载P 的作用,他们相互承托,形成两组互为弹性支承的梁, 在其交叉点具有共同的位移。 故可以简化为在交叉点处用一根竖向链杆把两 根梁联结起来。 在支点A、B、C、D处，通常嵌固较
3、浅，若略去 固端弯矩的作用，可视为铰支。故其计算简图如图 2（b）所示。,第二节 行车道板计算,二、车轮荷载在板上的分布 车轮荷载近似为a2b2(纵、横)的分布荷载 （a2、b2的值见表1） 对于水泥、沥青混凝土面层，荷载近似地成45扩散。 作用在桥面板顶面的矩形荷载压力面的边长: 作用在桥面板上的轮压 注: P-后轴的轴重（140KN ）,表1 车辆荷载的主要技术指标,图3 车辆荷载在板面上的分布,第二节 行车道板计算,三、有效工作宽度（荷载有效分布宽度） （一）单向板 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,图4 行车道板的受力状态,第二
4、节 行车道板计算,设板的有效工作宽度为a 假设 可得,第二节 行车道板计算,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,第二节 行车道板计算,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,图5 根据最大弯矩按矩形换算的有效工作宽度,第二节 行车道板计算,2、（弹性固结支承的）单向板的荷载有效宽度a的规定 1）荷载位于板的中央地带 单个荷载作用（如图6a ) 多相邻靠近的荷载作用（如图6
5、b ) 注意: P值的选用 l板的计算跨径 d最外两个荷载的中心距离,图6 荷载有效分布宽度,第二节 行车道板计算,2）荷载位于支承边处 t板的厚度,3）荷载靠近支承边处（如图6c ) ax = a+2x x荷载离制成边缘的距离,图6 荷载有效分布宽度,第二节 行车道板计算,3、悬臂板（如图7） 当板端作用集中力P时，受载板条的最大弯矩： mxmax -0.465P 而荷载引起的总弯矩为 M 0= - P lo 取a=2l0,图7 悬臂板受力状态,规范规定悬臂板的活载有效分布宽度为： a = a1+2ba2+2H+2b （分布荷载p作用在板边时a = a1+2l0） b为承重板上荷载压力面外侧
6、边缘至悬臂根部的距离。,图8 悬臂板的有效工作宽度,4、履带车不计有效工作宽度,图9 履带荷载的分布宽度,单向板,悬臂板,图10 主梁扭转对行车道板受力的影响,四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力,固端梁,连续梁,弹性固结,四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力 1）弯矩计算模式假定,图11 弯矩计算模式,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 = -0.7M0 M0按简支梁计算的跨中弯矩 (见下一页),Gi第i个
7、永久作用效应的分项系数，应按表4.1.6的规定采用； Q1汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数，取 Q1=1.4。 Qj在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数，取 Qj =1.4，但风荷载的分项系数取 Qj =1.1；,基本组合,表4.1.6 永久作用效应的分项系数,注：本表编号1中，当钢桥采用钢桥面板时，永久作用效应 分项系数取1.1；当采用混凝土桥面板时，取1.2。,2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩（如图12a） 活载弯矩 恒载弯矩 注：l的取值。 3）考虑有效工作宽度后的支点剪力（如图12b） 不考虑板和主梁的弹性固结作用 车轮布置在支承附近,图12 单向板内力计算图式,a）,b）,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 注：此处的l0为铰接双悬臂板的净跨径。,3）悬臂板 活载 或 恒载,
