混凝土簡支梁橋的計算

1、整理課件1 第四章 混凝土簡支梁橋的計算 整理課件2 第一節(jié) 概述 v橋梁工程計算的內(nèi)容 內(nèi)力計算橋梁工程、基礎(chǔ)工程課解決 截面計算混凝土結(jié)構(gòu)原理、預(yù)應(yīng)力混凝 土結(jié)構(gòu)課程解決 變形計算 v簡支梁橋的計算構(gòu)件 上部結(jié)構(gòu)主梁、橫梁、橋面板 支座 下部結(jié)構(gòu)橋墩、橋臺 整理課件3 v計算過程 內(nèi)力計算 截面配筋驗算 開始 擬定尺寸 是否通過 計算結(jié)束 否 是 整理課件4 第二節(jié) 行車道板計算 一、行車道板的類型 v行車道板的作用直接承受車輪荷載、 把荷載傳遞給主梁 v分類 單向板 雙向板 懸臂板 鉸接板 整理課件5 整理課件6 二、車輪荷載的分布 v車輪均布荷載a2b2(縱、橫) v橋面鋪裝的分布作用

2、 v輪壓 Haa2 21 Hbb2 21 11 2ba P p 整理課件7 整理課件8 整理課件9 三、有效工作寬度 1、計算原理 外荷載產(chǎn)生的分布彎矩mx 外荷載產(chǎn)生的總彎矩 分布彎矩的最大值mxmax dymM x 整理課件10 設(shè)板的有效工作寬度為a 假設(shè) 可得 maxxx madymM maxx m M a 整理課件11 有效工作寬度假設(shè)保證了兩點： 1）總體荷載與外荷載相同 2）局部最大彎矩與實際分布相同 通過有效工作寬度假設(shè)將空間分布彎矩轉(zhuǎn)化為 矩形彎矩分布 需要解決的問題： mxmax的計算 整理課件12 影響mxmax的因素： 1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板 2）荷載長度

3、：單個車輪、多個車輪作用 3）荷載到支承邊的距離 整理課件13 2、兩端嵌古固單向板 1）荷載位于板的中央地帶 單個荷載作用 多個荷載作用 3 2 3 2 3 21 ll Ha l aa 3 2 3 2 3 21 ll dHa l daa 整理課件14 整理課件15 2）荷載位于支承邊處 3 2 21 l tHataa 3）荷載靠近支承邊處 ax = a+2x 整理課件16 整理課件17 3、懸臂板 荷載作用在板邊時 mxmin -0.465P 取a=2l0 0 0 min 0 15. 2 465. 0 l P Pl M M a x 整理課件18 整理課件19 規(guī)范規(guī)定 a = a1+2ba2

4、+2H+2b 整理課件20 4、履帶車不計有效工作寬度 整理課件21 四、橋面板內(nèi)力計算 1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力 1）彎矩計算模式假定 整理課件22 實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁 簡化計算公式： 當(dāng)t/h1/4時 ： 跨中彎矩 Mc = +0.5M0 支點彎矩 Ms = -0.7M0 當(dāng)t/h1/4時 ： 跨中彎矩 Mc = +0.7M0 支點彎矩 Ms = -0.7M0 M0按簡支梁計算的跨中彎矩 整理課件23 整理課件24 2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩 活載彎矩 恒載彎矩 3）考慮有效工作寬度后的支點剪力 車輪布置在支承附近 ) 2 ( 8 )1( 8 1 12 0 b l a P

5、glM p )(1( 2 2211 0 yAyA gl Qs 2 0 8 1 glM g 整理課件25 2、懸臂板的內(nèi)力 1）計算模式假定 鉸接懸臂板車輪作用在鉸縫上 懸臂板車輪作用在懸臂端 整理課件26 2）鉸接懸臂板 活載 恒載 ) 4 ( 4 )1( 1 0 b l a P M sp 2 0 2 1 glM sg 整理課件27 2）懸臂板 活載 恒載 2 0 2 1 glM sg )(), 2 ( 2 )1() 2 ()1( )( , 4 )1( 2 1 )1( 01 1 0 1 01 01 2 0 1 2 0 時時 時時 lb b l a Pb lpbM lbl ab P plM sp

6、 sp 整理課件28 第三節(jié) 主梁內(nèi)力計算 一、恒載內(nèi)力 前期恒載內(nèi)力SG1 （主要包括主梁自重） 計算與施工方法有密切關(guān)系， 分清荷載作用的結(jié)構(gòu) 后期恒載內(nèi)力SG2 （橋面鋪裝、人行道、欄 桿、燈柱 整理課件29 二、活載內(nèi)力 活載內(nèi)力計算必須考慮最不利荷載位置 一般采用影響線加載計算 計算汽車荷載時必須考慮各項折減系數(shù)及沖 擊系數(shù) 通用計算公式 iiip yPmS )1( 整理課件30 三、內(nèi)力組合三、內(nèi)力組合 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài) 四、內(nèi)力包絡(luò)圖四、內(nèi)力包絡(luò)圖 沿梁軸的各個截面處的控制設(shè)計內(nèi)力值的 連線 整理課件31 整理課件32 第四節(jié) 主梁內(nèi)力橫向分布計算 一、橋面板與

7、主梁分離式橋梁 )(2 1 1 ba bP R )(2 1 2 ba aP R )(2 1 2 dc dP R )(2 1 3 dc cP R 222 RRR 整理課件33 gg m 4 1 0 qq m 2 1 0 rrr pam 0 掛車 汽車 人群 橫向分布系數(shù)杠桿原理法 整理課件34 二、橫向分布計算原理 1.整體橋梁 結(jié)構(gòu)必須 采用影響 面加載計 算最不利 荷載 整理課件35 2.為簡化計 算，采用 近似影響 面來加載 近似影響 面縱橫方 向分別相 似 1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 2 1 1 2 2 1 整理課件36 2 2 2 1 21 2 2 1 22 2 1 1 1

8、1 2 1 1 1 max 2222 PPPP M 3.加載過程 ) 2 1 2 1 () 2 1 2 1 ( 2 2 1 2 2 12 2 2 1 2 1 11 PP cc mPmP 2 12 1 11 2 12 1 11 )()( PmPm cc 橫向分布系數(shù) 2 2 1 2 2 1 2 1 c m 相當(dāng)于1#梁分配 到的荷載 整理課件37 整理課件38 ),(),(),( , yxyxpyxS yx 4.近似方法總結(jié)內(nèi)力橫向分布轉(zhuǎn)化為 荷載橫向分布 軸重 )()(),( 2 , 1 yxyxp yx )()()()( 2 , 1 yxxPy yx xy xxPyy)()()()( 12 x c xxPm)()( 1 軸重與輪重的關(guān)系 各縱向影響線比例關(guān)系 整理課件39 ),(),(),( , yxyxpyxS yx 5.影響面加載精確方法 軸重 ),()(),( 2 , 1 yxxyxp yx ),()()()( 2 , 1 yxxxPy yx yx xxPyxy , 12 )()(),()( x c xxPxm)()()( 1 軸重與輪重的關(guān)系 各縱向影響線在不同位 置的比例關(guān)系 整理課件40 6.近似方法的近似程度 近似的原因縱向各截面取相同的橫向分 配比例關(guān)系 近似程度 v對于彎矩計算一般取跨中的橫向分配比例關(guān)系 v跨中車輪占加載總和的75%以上