《主梁的作用效应计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《主梁的作用效应计算（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，可分别求得各主梁控制截面(一般取 跨中截面、L/4截面和支点截面)的永久作用效应，并通过可变作用下的梁桥荷 载横向分布系数和纵向内力影响线，求得可变荷载的作用效应，最后再进行主梁 作用效应组合。3.1永久作用效应计算3.1.1 永久作用集度1、预制梁自重(1) 跨中截面段主梁的自重(六分点截面至跨中截面，长 13m)G =0.8990x26x13 = 303.86 (KN)(1)(2) 马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重(长 5m)G 0(1.6155+0.899) x5x26/2=117.60(KN)(2)(3) 支点段梁的自重(1.98m)
2、G =1.6155x26x1.98=83.17(KN)(3)(4) 中主梁的横隔梁 中横隔梁体积：0.17x(2.1x0.85-0.5x0.7x0.15-0.5x0.2x0.19)=0.2913( m3) 端横隔梁体积：0.25x(2.3x0.66-0.5x0.51x0.1093)=0.3656( m3) 故半跨内横梁重力为：G =(2.5x0.2913+1x0.3656) x26=28.44(KN)(4)(5) 预制梁永久作用集度 g1=(303.86+163.44+83.17+28.44)/19.98=28.97(KN/m)2、二期永久作用1)中主梁现浇部分横隔梁：一片中横隔梁体积(现浇)
3、一片端横隔梁体积(现浇)0.25x0.30x2.3=0.1071 ( m 3)故：G = (5x0.1071+2x0.1725) x26/39.96=0.57 (KN/m)(5)(2) 铺装12cm混凝土铺装0.12x13x25=39.00(KN/m)6cm 沥青铺装0.06x13x21=16.38(KN/m)若将桥面铺装均摊给4片(中主梁)+2片(边主梁)G =(39+16.38)/6=9.23(KN/m)(6)(3) 栏杆一侧防撞栏：(0.94x0.5-0.5x(0.555+0.735) x0.18-0.5x0.05x0.555)x26=5.19KN/m若将两侧防撞栏均摊给6片梁G =5.
4、91x2/6=1.97(KN/m)(7)(4) 中主梁二期永久作用集度g =0.57+9.23+1.97=12.77(KN/m)23.1.2 永久作用效应如图31所示，设x为计算截面离左支座的距离，并令a二X/L 主梁弯矩和剪力的计算公式：M =0.5xa(l-a) L 2g(3一1)aQ =0.5x (1-2s) Lg(32)a永久作用计算表(表 31)表31主梁永久作用效应作用效应跨中截面(a =0.5)L/4截面(a =0.25)支点截面(a =0)图31永久作用计算图示续上一期弯矩(KN m)5507.924130.940.00剪力（KN）0.00282.46564.92二期弯矩(KN
5、 m)2427.901820.920.00剪力（KN）0.00124.51249.02弯矩(KN m)7935.825951.860.00剪力（KN）0.00406.87813.943.2可变作用效应计算3.2.1冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算：其中:兀 IEI 3.1413.45 x 10io x 0.0.67343 22 (Hz)f =2l2 m2 X 3922382.670.8990 x 26 x 103981=2382.67 (KN/m)根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为：
6、r = 0.1767ln f -0.0157 = 0.247 按桥规4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道应折减22%，但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按三车道设计。因此在 计算可变作用效应时需进行车道折减。3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数1、跨中的荷载横向分布系数mc所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数m如前所述，本桥桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重的长宽比为：B =豐=3 2c33)(1) 计算主梁抗扭惯距可近似按下式计算：I = c b 13T i i z i=1式中： b 、 tiz相应为单个矩形截面的宽度和高度200
7、马蹄部分的换算平均厚度：40 + 20 30 t = 3032矩形截面抗扭刚度系数m梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：200 x 10 + 0.5 x 15 x 140t =二 15.251图32示出了 I的计算图示，I的计算见表32 T(2)计算抗扭修正系数P34)=6x0.01098528=0.06591168m4 ； a =5.5m ；Ti1对于本桥，主梁的间距相同，10 = GL2 乙 I1 +半12 E 乙 a 21ii i式中：G=0.4E ; L=39.00m ； I并将主梁近似看成等截面，则得：a =3.3m ； a =1.1m ； a =-1.
8、1m ； a =-3.3m ； a =-5.5m ； I =0.67344965m4.23456t计算得：0 =1.0(3) 按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖标n = - + 卩0nae1丈a 2tt=1式中：-=6; f a2 = 2x(5.52 + 3.32 +1.12)= 84.7(m2)tt=1计算所得n值见(表3一3)tjJI.XJrill, 一图 3一2 I 计算图示（尺寸单位：T表 32 I 计算表T分块名称b (cmit (cm)zb /1i zc (cm)iI = Ti=1c b 13(x103m4)i i z翼缘板22015.2514.431/32.60082腹板194.
9、75209.740.3124.86096马蹄58301.930.2253.523510.98528表33匕值梁号ntin12n13n14n15n1610.52380.38100.23810.0952-0.0476-0.190520.38100.29520.20950.12380.0381-0.047630.23810.20950.18100.15240.12380.0952（4）计算荷载横向分布系数1 号梁的横向影响线和最不利布载图式如图 33 所示 可变作用（汽车公路一I级）1三车道：m 二丄 x ( 0.5238+0.4147+0.3303+0.2134+0.1290+0.0121 ) c
10、q 2x0.78=0.63611两车道：m 二丄x (0.5238+0.4147+0.3303+0.2134+0.1290+0.0121) =0.7450 cq 2故取可变作用的横向分布系数为： m =0.7450cq2、支点截面的荷载横向分布系数m0如图 34 所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布系数并进行布载，1 号梁可变作用的横向分布系数计算如下：图33跨中的横向分布系数m的计算图示(尺寸单位：cm)c图34支点的横向分布系数m计算图示(尺寸单位：cm)0可变作用（汽车）：m =0.5x （1+0.18） =0.59oq3、横向分布系数汇总（见表 24）表24 1号梁可变作用横向分布系数可
11、变作用类别mcm0公路一I级0.74500.593.2.3 车道荷载的取值根据桥规4.3.1条，公路一I级的均布荷载标准值q和集中荷载标准值p kk为：q =10.5KN/mk计算弯矩时 p360 180 x （39 - 5） +180二 316KNk _ 50 - 5_计算剪力时 p =316x1.2=379.2KNk3.2.4 计算可变作用效应 在可变作用效应计算中，本桥对于横向分布系数的取值作如下考虑：支点 处横向分布系数 m ，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从 m 直线过渡到 m ， 0 0 c 其余梁段均取 m 。c1、求跨中截面的最大弯矩和最大剪力 计算跨中截面最大弯矩和最大剪
12、力采用直接加载求可变作用效应，图 35 示出跨中截面作用效应计算图示，计算公式为：S = mq 0 + mp y（ 3一5 ）kk式中：S所求截面汽车标准荷载的弯矩和剪力q 一一车道均布荷载标准值kp 一一车道集中荷载标准值 k0 一一影响线上同号区段的面积y影响线上最大坐标值可变作用（汽车）标准效应M=0.5x0.7450x10.5x9.75x39-0.5x0.22x6.5x10.5x0.0556+0.7450x316x9.75=3766.34maxKNmV =0.5x0.7450x10.5x0.5x19.5+0.5x0.22x6.5x10.5x0.0556+m ax0.7450x379.2
13、x0.5=178.97KN可变作用（汽车）冲击效应M =3766.34x0.191=719.37KN/mV =178.97x0.191=34.18KN图 3 5 跨中截面计算图示（尺寸单位： m ）2、求 L/4 截面的最大弯矩和最大剪力 图 3 6 为 L/4 截面作用效应的计算图示图 36 L/4 截面作用效应计算图（尺寸单位： m）可变作用（汽车）标准效应M =0.5x0.7450xl0.5x7.3125x39-0.5x （1.625+0.5416） x0.22x6.5xl0.5+ max0.7450x316x7.3125=2820.68KN/mV =0.5x0.7450x10.5x0.
14、75x29.25-0.5x0.22x6.5x10.5x0.0556+0.745x379.2x m ax0.75=297.26KN可变作用（汽车）冲击效应M =2820.68x0.191=538.751KN/mV =297.26x0.191=56.78KN3、求支点截面的最大剪力图 3 7 示出支点截面最大剪力计算图式图3一7支点截面计算图式（尺寸单位：m）可变作用（汽车）效应V =0.5x10.5x0.7450x1x39-0.5x10.5x0.22x6.5x （0.9444+0.0556） + m ax379.2x0.8333x0.7450=380.44KN可变作用（汽车）冲击效应V =380.44x0.191=72.66KN3.3 主梁作用效应组合
