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1、第五章 混凝土简支梁桥2024/8/21第五章第五章 混凝土简支梁桥混凝土简支梁桥5.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的设计与构造特点5.2 混凝土简支梁桥的预制和施工方法混凝土简支梁桥的预制和施工方法5.3 混凝土简支梁桥的设计计算混凝土简支梁桥的设计计算5.4 横隔梁内力计算横隔梁内力计算5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算2024/8/225.4 横隔梁内力计算横隔梁内力计算一、概述一、概述 2024/8/23横隔梁的作用：横隔梁的作用：保证主梁共同受力保证主梁共同受力加强结构整体性。加强结构整体性。第五章 混凝土简支梁桥2024/8/24受力特点：受力特点：受力接近
2、与弹性地基梁受力接近与弹性地基梁影响面的正负纵向位置基本一致影响面的正负纵向位置基本一致影响面值从跨中向端部逐渐减小影响面值从跨中向端部逐渐减小第五章 混凝土简支梁桥5.4 横隔梁内力计算横隔梁内力计算一、概述一、概述 2024/8/25说明：说明：横隔梁内力计算方法应与主梁计算方法一致横隔梁内力计算方法应与主梁计算方法一致中横隔梁受力最大，故可偏安全地依据中横中横隔梁受力最大，故可偏安全地依据中横隔梁的弯矩和剪力进行配筋和强度验算隔梁的弯矩和剪力进行配筋和强度验算第五章 混凝土简支梁桥5.4 横隔梁内力计算横隔梁内力计算一、概述一、概述 2024/8/26计算方法：计算方法：精确法精确法：梁
3、格分析法（复杂）：梁格分析法（复杂）实用方法实用方法：偏心压力法：偏心压力法 （刚性横梁法）（刚性横梁法） 其它方法其它方法：G-M法法第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 1、计算图式：竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹、计算图式：竖向支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁性支承连续梁2024/8/27第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 2、横梁内力影响线、横梁内力影响线计算原理：计算原理：在跨中单位荷载在跨中单位荷载P=1 作用下，作用下，各主梁反作用于横隔梁上的各主梁反作用于横隔梁上的力为力为Ri，由平衡条件得横隔，由平衡条件
4、得横隔梁任意截面梁任意截面r的内力为：的内力为：2024/8/28第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 2、横梁内力影响线、横梁内力影响线P=1位于截面位于截面r的左侧时的左侧时 P=1位于截面位于截面r的右侧时的右侧时2024/8/29第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 2、横梁内力影响线、横梁内力影响线2024/8/210第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 2、横梁内力影响线、横梁内力影响线说明：明：（1 ）若）若r 一定，一定，则bi为已知，已知，Ri随随e 而而变，故可由，故可由Ri的的影响影
5、响线绘制横隔梁内力影响制横隔梁内力影响线（2 ）通常，可只求典型截面的）通常，可只求典型截面的M 、Q ，Mmax靠近靠近桥中中线，Qmax桥两两侧边缘处（3 ）Ri影响影响线为直直线，M 、Q 影响影响线为折折线（5 ）亦可利用修正的偏心）亦可利用修正的偏心压力法，力法，仅Ri影响影响线不同，不同，计算原理相同算原理相同2024/8/211第五章 混凝土简支梁桥2024/8/212第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 3、作用在横隔梁上的计算荷载、作用在横隔梁上的计算荷载实际：中横梁有：中横梁有轮载作用，前后作用，前后轮载对其也有影响其也有影响计算假定：算假定：
6、 荷荷载在相在相邻横隔梁之横隔梁之间按杠杆原理法按杠杆原理法传布布2024/8/213横梁的横梁的计算算 荷荷载：汽汽车人群人群第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 4、横隔梁内力计算、横隔梁内力计算说明：明：（1）汽）汽车荷荷载计冲冲击和和车道折减。道折减。（2 ）横隔梁和普通的）横隔梁和普通的连续梁一梁一样，在其跨中位置承，在其跨中位置承受最大正弯矩，支点截面存在受最大正弯矩，支点截面存在负弯矩和弯矩和较大的剪力，大的剪力，因此，因此，设计时应计算。算。（3）横梁的自重与活）横梁的自重与活载相比相比较小，一般可忽略。小，一般可忽略。2024/8/214第五章
7、混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 4、横隔梁内力计算、横隔梁内力计算说明：明：（1）汽）汽车荷荷载计冲冲击和和车道折减。道折减。（2 ）横隔梁和普通的）横隔梁和普通的连续梁一梁一样，在其跨中位置承，在其跨中位置承受最大正弯矩，支点截面存在受最大正弯矩，支点截面存在负弯矩和弯矩和较大的剪力，大的剪力，因此，因此，设计时应计算。算。（3）横梁的自重与活）横梁的自重与活载相比相比较小，一般可忽略。小，一般可忽略。2024/8/215第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 4、横隔梁内力计算、横隔梁内力计算计算步算步骤确定作用在中横隔梁上的确定作用
8、在中横隔梁上的计算荷算荷载 绘制中横隔梁制中横隔梁纵向支反力影响向支反力影响线 按最不利荷位按最不利荷位对中横隔梁的中横隔梁的纵向支反力影响向支反力影响线加加载绘制中横隔梁的内力影响制中横隔梁的内力影响线 先先绘制涉及主梁的支反力影响制涉及主梁的支反力影响线（刚性横梁法）性横梁法） 再再绘制横隔梁跨中、制横隔梁跨中、边截面的内力影响截面的内力影响线2024/8/216第五章 混凝土简支梁桥二、刚性横梁法计算横梁二、刚性横梁法计算横梁 4、横隔梁内力计算、横隔梁内力计算计算步算步骤 控制截面的内力控制截面的内力计算算 将将计算荷算荷载按最不利荷位按最不利荷位对控制截面的内力影响控制截面的内力影响
9、线 加加载，同，同时考考虑冲冲击系数、系数、车道系数的影响。道系数的影响。2024/8/217第五章 混凝土简支梁桥M3-4影响线及其加载影响线及其加载2024/8/218第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算一、概述一、概述 2024/8/219桥梁挠度按产生的原因分为：桥梁挠度按产生的原因分为：（1 1）永久作用产生的挠度（短期挠度）永久作用产生的挠度（短期挠度+ + 长期挠度）：长期挠度）：恒久存在，与持续时间有关，不表征刚度特性，设恒久存在，与持续时间有关，不表征刚度特性，设预拱度抵消；预拱度抵消；（2 2）可变作用产生的挠度：临时出现，体现刚度特）可变作用产生
10、的挠度：临时出现，体现刚度特性，引起梁反复变形，设计中需验算；性，引起梁反复变形，设计中需验算；第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算一、概述一、概述 2024/8/220目的：保证结构有足够刚度。目的：保证结构有足够刚度。过度变形结果：冲击力过度变形结果：冲击力 ，行人不适、铺装层及辅，行人不适、铺装层及辅助设备损坏，甚至危及结构安全。助设备损坏，甚至危及结构安全。第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算二、基础知识二、基础知识 2024/8/2211 1、挠度计算公式、挠度计算公式简支、跨中、均布荷载简支、跨中、均布荷载q简支、跨中、集中荷载简
11、支、跨中、集中荷载P第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算二、基础知识二、基础知识 2024/8/2222 2、钢筋砼构件抗弯刚度、钢筋砼构件抗弯刚度裂缝裂缝实际实际开裂后开裂后等效梁等效梁端部弯矩作用下构件转角相等原则端部弯矩作用下构件转角相等原则第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算二、基础知识二、基础知识 2024/8/2233 3、预砼构件抗弯刚度、预砼构件抗弯刚度全预应力混凝土和全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件预应力混凝土构件 B0=0.95EcI0允许开裂的允许开裂的B B类预应力混凝土构件类预应力混凝土构件在开裂弯矩作用下：在开
12、裂弯矩作用下： B0=0.95EcI0在在(Ms Mcr)作用下：作用下： Bcr=EcIcr开裂弯矩：开裂弯矩：Mcr=(pc+ftk)W0第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算三、限值三、限值2024/8/224短期效应作用下的跨中截面挠度短期效应作用下的跨中截面挠度长期效应作用下的跨中截面挠度长期效应作用下的跨中截面挠度第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算三、限值三、限值2024/8/225钢砼及预砼梁式桥钢砼及预砼梁式桥 f可可变 l/600悬臂体系桥悬臂体系桥 f可可变 l/300第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预
13、拱度计算四、预拱度计算四、预拱度计算2024/8/226设置目的设置目的为消除恒载挠度，保证桥梁在频遇活载作用情况下为消除恒载挠度，保证桥梁在频遇活载作用情况下桥面的线性基本符合设计标高，通常用设置预拱度桥面的线性基本符合设计标高，通常用设置预拱度（反拱度）的方法来解决。（反拱度）的方法来解决。第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算四、预拱度计算四、预拱度计算2024/8/227钢砼梁钢砼梁第五章 混凝土简支梁桥5.5 挠度、预拱度计算挠度、预拱度计算四、预拱度计算四、预拱度计算2024/8/228预砼梁预砼梁规范：范：中、小跨中、小跨预应力混凝土梁，一般力混凝土梁，一般 f=0当当预加加应力力产生的生的长期反拱期反拱值大于按荷大于按荷载短期效短期效应组合合计算的算的长期期挠度度时，可以，可以 f=0当不当不满足上述条件足上述条件时，应 f =fl - fp第五章 混凝土简支梁桥2024/8/229Thank You！第五章 混凝土简支梁桥
