橋梁上部結(jié)構(gòu)施工3 梁式橋設(shè)計

1、學(xué)習(xí)情境3 梁式橋設(shè)計梁式橋設(shè)計工作任務(wù) 任務(wù)1.認(rèn)識簡支梁橋； 任務(wù)2.簡支梁橋的設(shè)計與計算。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.敘述板橋的構(gòu)造與設(shè)計內(nèi)容； 2.敘述裝配式簡支梁橋的構(gòu)造與設(shè)計內(nèi)容； 3.敘述杠桿原理法和偏心受壓法計算荷載橫向分布系數(shù)的方法； 4.敘述計算簡支梁橋的各類行車道板的荷載分布及有效工作寬度； 5.敘述主梁梁肋內(nèi)力計算的方法； 6.敘述橋面板內(nèi)力計算的方法； 7.能運用設(shè)計規(guī)范、手冊和標(biāo)準(zhǔn)圖進行公路中、小橋梁的設(shè)計，并計算工程數(shù)量。任務(wù)一任務(wù)一 認(rèn)識簡支梁橋認(rèn)識簡支梁橋 簡支體系梁式橋簡稱簡支梁橋，屬靜定結(jié)構(gòu)，受力明確，在豎直荷載作用下支撐處只有豎向反力，梁體以受彎為主，同時承受

2、剪力。簡支梁橋結(jié)構(gòu)適用于修建中小跨徑橋梁，其構(gòu)造相對較簡單。簡支梁橋可以按照截面形式、施工方法、有無預(yù)應(yīng)力的不同進一步分類。 按截面形式分，常見的有簡支板、簡支T梁、簡支箱梁、組合簡支梁。按施工方法分，有整體現(xiàn)澆板、預(yù)制安裝板(梁)。按是否施加預(yù)應(yīng)力分，有鋼筋混凝土(板)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土(板)梁橋。 在已建成的橋梁中，中小跨徑的橋梁占了大多數(shù)，特別是城市橋梁中，以中小跨徑的橋梁為主。簡支體系梁式橋是最常用的橋型。 建筑高度?。唤ㄖ叨刃。?外形簡單，制作方便；外形簡單，制作方便； 裝配式板重量不大，架設(shè)方便。裝配式板重量不大，架設(shè)方便。 跨徑小跨徑小截面形式截面形式實心板、矮肋板、異形板實心

3、板、矮肋板、異形板施工方法施工方法整體現(xiàn)澆整體現(xiàn)澆適用跨徑適用跨徑8m以下以下尺寸擬定尺寸擬定板厚一般為板厚一般為（1/121/16）l受力狀態(tài)受力狀態(tài)跨徑與板寬接近，雙向受力跨徑與板寬接近，雙向受力鋼筋構(gòu)造鋼筋構(gòu)造主筋直徑不小于主筋直徑不小于10mm，間距不，間距不 大于大于20cm；分布鋼筋直徑不小于；分布鋼筋直徑不小于 8mm，間距不大于，間距不大于20cm等等圖3-1-4截面形式截面形式實心板、空心板實心板、空心板 1）裝配式實心矩形板橋）裝配式實心矩形板橋 形狀簡單，施工方便，建筑高度小。適用形狀簡單，施工方便，建筑高度小。適用跨徑跨徑1.58m，板高，板高0.160.36m。 2）

4、裝配式空心板橋）裝配式空心板橋 將截面中部部分挖空形成的截面，減小自將截面中部部分挖空形成的截面，減小自重，充分利用材料。重，充分利用材料。 開孔型式：開孔型式： 單孔：挖空率大，質(zhì)量小，需橫向受力鋼單孔：挖空率大，質(zhì)量小，需橫向受力鋼筋；筋； 多孔：挖空率小，質(zhì)量大。多孔：挖空率小，質(zhì)量大。適用范圍及截面尺寸適用范圍及截面尺寸頂、底板厚不小于頂、底板厚不小于80mm。橫向連接橫向連接 企口混凝土鉸連接、鋼板連接企口混凝土鉸連接、鋼板連接 1）企口混凝土鉸接）企口混凝土鉸接 鉸的形式：圓形、菱形、漏斗形鉸的形式：圓形、菱形、漏斗形 鉸縫填料：鉸縫填料：C25C40細(xì)骨料混凝土細(xì)骨料混凝土 若要

5、橋面鋪裝參予受力，需將預(yù)制板中鋼若要橋面鋪裝參予受力，需將預(yù)制板中鋼筋伸出與相鄰板中同樣鋼筋幫扎，澆筑在鋪裝筋伸出與相鄰板中同樣鋼筋幫扎，澆筑在鋪裝層內(nèi)。層內(nèi)。 為保證橋梁的整體剛度，現(xiàn)澆混凝土鋪裝為保證橋梁的整體剛度，現(xiàn)澆混凝土鋪裝厚度不宜小于厚度不宜小于8cm。 鉸的上寬度需滿足施工要求。鉸的上寬度需滿足施工要求。 鉸槽深度宜為預(yù)制板高的鉸槽深度宜為預(yù)制板高的2/3。 2）鋼板連接）鋼板連接 企口混凝土鉸接需待混凝土達(dá)設(shè)計強度企口混凝土鉸接需待混凝土達(dá)設(shè)計強度后才能通車，為加快工程進度可采用鋼板連接。后才能通車，為加快工程進度可采用鋼板連接。用一塊鋼板焊在相鄰兩構(gòu)件的預(yù)埋鋼板上。連用一塊鋼

6、板焊在相鄰兩構(gòu)件的預(yù)埋鋼板上。連接構(gòu)造的縱向中距通常為接構(gòu)造的縱向中距通常為80150cm，中間較，中間較密，兩端漸疏。密，兩端漸疏。適用跨徑適用跨徑8.0 20m主梁布置主梁布置 主梁間距通常在主梁間距通常在1.52.2米之間米之間橫梁布置橫梁布置 橫隔梁起著保證各根主梁相互連接成整橫隔梁起著保證各根主梁相互連接成整體的作用。體的作用。裝配式鋼筋混凝土簡支裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋梁橋 它的剛度越大，橋梁的整體性越好，荷它的剛度越大，橋梁的整體性越好，荷載作用下各主梁越能更好的共同工作。但橫隔載作用下各主梁越能更好的共同工作。但橫隔梁的設(shè)置使主梁模板工作復(fù)雜，施工較麻煩。梁的設(shè)置使主梁模板工

7、作復(fù)雜，施工較麻煩。 鋼筋混凝土鋼筋混凝土T形梁必須設(shè)置端橫隔梁，跨形梁必須設(shè)置端橫隔梁，跨內(nèi)橫隔板隨跨徑的大小宜每隔內(nèi)橫隔板隨跨徑的大小宜每隔5.010.0m設(shè)置設(shè)置一道。一道。主梁梁肋尺寸主梁梁肋尺寸 主梁高跨比經(jīng)濟范圍約為（主梁高跨比經(jīng)濟范圍約為（1/111/16）跨徑大的取用偏小的比值?？鐝酱蟮娜∮闷〉谋戎怠?主梁梁肋寬度在滿足抗剪強度需要的前主梁梁肋寬度在滿足抗剪強度需要的前提下，盡量薄些，但考慮梁肋穩(wěn)定和施工也不提下，盡量薄些，但考慮梁肋穩(wěn)定和施工也不能太薄，一般取能太薄，一般取1518cm。橫隔梁尺寸橫隔梁尺寸 中橫隔梁高取主梁高的中橫隔梁高取主梁高的3/4；有馬蹄時，；有馬蹄

8、時，橫隔梁要延伸至馬蹄加寬處。橫隔梁要延伸至馬蹄加寬處。 端橫隔梁高，可取與中橫隔梁同高；也端橫隔梁高，可取與中橫隔梁同高；也可取與主梁同高?？扇∨c主梁同高。 橫隔梁厚度一般為橫隔梁厚度一般為1216cm，中部可挖，中部可挖空?？?。主梁翼板尺寸主梁翼板尺寸 翼板采用變厚形式，翼緣根部厚度不小翼板采用變厚形式，翼緣根部厚度不小于梁高的于梁高的1/10，邊緣厚度不小于，邊緣厚度不小于10cm；板間；板間橫向整體現(xiàn)澆時，懸臂端厚不應(yīng)小于橫向整體現(xiàn)澆時，懸臂端厚不應(yīng)小于14cm。主梁間距小于主梁間距小于2.0m的鉸接梁橋，板邊厚可取的鉸接梁橋，板邊厚可取12cm或或10cm；主梁間距大于；主梁間距大于

9、2.0m的剛接梁的剛接梁橋，橋面板跨中厚度不小于橋，橋面板跨中厚度不小于15cm，邊緣板邊，邊緣板邊厚不小于厚不小于14cm。 鋼筋布置需滿足規(guī)范要求。鋼筋布置需滿足規(guī)范要求。 主梁鋼筋分為：縱向主筋、架立鋼筋、斜主梁鋼筋分為：縱向主筋、架立鋼筋、斜筋及彎起鋼筋、箍筋、分布鋼筋。筋及彎起鋼筋、箍筋、分布鋼筋。橋面板橫向連接構(gòu)造、橫隔梁橫向連接橋面板橫向連接構(gòu)造、橫隔梁橫向連接構(gòu)造。橫向連接構(gòu)造應(yīng)有足夠的強度保證結(jié)構(gòu)構(gòu)造。橫向連接構(gòu)造應(yīng)有足夠的強度保證結(jié)構(gòu)的整體性，并使在營運過程中安全承受荷載的的整體性，并使在營運過程中安全承受荷載的反復(fù)作用和沖擊作用而不發(fā)生松動。反復(fù)作用和沖擊作用而不發(fā)生松動

10、。橋面板橫向連接構(gòu)造橋面板橫向連接構(gòu)造焊接接頭焊接接頭用鋼板連接用鋼板連接濕接接頭濕接接頭將翼緣伸出鋼筋連成整體將翼緣伸出鋼筋連成整體焊接接頭焊接接頭濕接接頭濕接接頭橫隔梁橫向連接構(gòu)造橫隔梁橫向連接構(gòu)造鋼板焊接連接鋼板焊接連接施工后可立即承受荷載，施施工后可立即承受荷載，施工困難工困難扣環(huán)連接扣環(huán)連接現(xiàn)澆混凝土較多，施工后不能立現(xiàn)澆混凝土較多，施工后不能立即承受荷載即承受荷載適用跨徑適用跨徑20 50m主梁布置主梁布置 主梁間距通常在主梁間距通常在1.82.3米之間米之間橫梁布置橫梁布置 橫隔梁布置基本與鋼筋混凝土簡支梁橋橫隔梁布置基本與鋼筋混凝土簡支梁橋相同。相同。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支裝配

11、式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋梁橋主梁尺寸主梁尺寸 主梁高跨比經(jīng)濟范圍約為（主梁高跨比經(jīng)濟范圍約為（1/151/25）跨徑大的取用偏小的比值?？鐝酱蟮娜∮闷〉谋戎?。 主梁梁肋寬度一般取主梁梁肋寬度一般取1820cm。 主梁翼板尺寸與鋼筋混凝土梁橋相同。主梁翼板尺寸與鋼筋混凝土梁橋相同。橫隔梁尺寸橫隔梁尺寸 橫隔梁尺寸與鋼筋混凝土梁橋相同。橫隔梁尺寸與鋼筋混凝土梁橋相同。下馬蹄尺寸下馬蹄尺寸占截面總面積的占截面總面積的10 20%（1）馬蹄總寬度約為肋寬的）馬蹄總寬度約為肋寬的2 4倍，并注意馬蹄倍，并注意馬蹄部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護層不宜小于部分（特別是斜坡區(qū)），管道保護層不宜小于60mm。

12、（2）下翼緣高度加）下翼緣高度加1/2斜坡區(qū)高度約為梁高的斜坡區(qū)高度約為梁高的（0.15 0.20）倍，斜坡宜陡于）倍，斜坡宜陡于45 。 梁端，梁寬與下馬蹄同寬梁端，梁寬與下馬蹄同寬 預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 布置形式與橋梁結(jié)構(gòu)體系、受力情況、布置形式與橋梁結(jié)構(gòu)體系、受力情況、構(gòu)造形式、施工方法等有密切關(guān)系。構(gòu)造形式、施工方法等有密切關(guān)系。普通鋼筋構(gòu)造普通鋼筋構(gòu)造 普通鋼筋的布置和構(gòu)造要求與鋼筋混凝普通鋼筋的布置和構(gòu)造要求與鋼筋混凝土簡支梁橋相同。土簡支梁橋相同?？v向預(yù)應(yīng)力筋的錨固任務(wù)二任務(wù)二 簡支梁橋的設(shè)計與計算簡支梁橋的設(shè)計與計算 主要介紹

13、主梁、橋面板的內(nèi)力及主梁撓度、預(yù)拱度的計算。主梁是橋梁結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，是橋梁的重要組成部分。橋面板(或稱行車道板)直接承受車輛的集中荷載，通常又是主梁的受壓翼緣，它的工作狀態(tài)不但影響到行車質(zhì)量，而且還涉及主梁的受力。通常在橋梁上部結(jié)構(gòu)計算時，可先計算主要承重構(gòu)件(主梁)，其次計算次要受力構(gòu)件(橋面板、橫隔梁)。一、主梁內(nèi)力計算一、主梁內(nèi)力計算 主梁的設(shè)計內(nèi)力包括恒載內(nèi)力、活載內(nèi)力和其他作用引起的內(nèi)力(如風(fēng)力或離心力引起的內(nèi)力)。橋梁設(shè)計內(nèi)力中恒載的計算比較簡單，除了考慮實際的結(jié)構(gòu)自重外，通?？梢越频貙蛎驿佈b、人行道、欄桿等的質(zhì)量分?jǐn)偨o各片主梁來承擔(dān)，按平面問題來計算各片主梁的內(nèi)力。由于

14、實際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對這種空間的計算問題一般是由于實際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對這種空間的計算問題一般是化成平面問題來求解?；善矫鎲栴}來求解。(x,y)(x,y)表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力影響面表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力影響面S S表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力值表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力值S=P (x,y)S=P (x,y)由于實際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對這種空間的計算問題一般是由于實際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對這種空間的計算問題一般是化成平面問題來求解?；善矫鎲栴}來求解。(x,y)(x,y)表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力影響面表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力影響面S S表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力值表示結(jié)構(gòu)某點截面的內(nèi)力值S=P S=P (x,y) (x,y

15、) 若將影響面函數(shù)若將影響面函數(shù)(x,y)(x,y)近似分解為兩個單值函數(shù)的乘近似分解為兩個單值函數(shù)的乘積即積即1 1(x) (x) 2 2(y)(y)，則對某根主梁的某一截面的內(nèi)力值就，則對某根主梁的某一截面的內(nèi)力值就表示為：表示為：S=P S=P (x,y)=P (x,y)=P 2 2(y) (y) 1 1(x) (x) 1 1(x) (x) 單梁某一截面的內(nèi)力影響線單梁某一截面的內(nèi)力影響線2 2(y)(y)單位荷載沿橫向作用在不同位置時對某梁所分單位荷載沿橫向作用在不同位置時對某梁所分配的荷載比值曲線，（對于某梁的荷載橫向分布影響線）配的荷載比值曲線，（對于某梁的荷載橫向分布影響線）P

16、P=P =P (x,y) (x,y)，相當(dāng)于，相當(dāng)于P P作用在作用在a(x,y)a(x,y)點時沿橫向分點時沿橫向分配給主梁的荷載。配給主梁的荷載。 如圖所示，橋上作用著一輛前后軸重各為如圖所示，橋上作用著一輛前后軸重各為P P1 1和和P P2 2的汽車荷的汽車荷載相應(yīng)的輪重分別為載相應(yīng)的輪重分別為P P1 1/2/2和和P P2 2/2/2。 這樣這樣, ,就可完全像圖所示平面問題一樣就可完全像圖所示平面問題一樣, ,求得某梁上某求得某梁上某截面的內(nèi)力值。將空間問題簡化成平面問題截面的內(nèi)力值。將空間問題簡化成平面問題, ,引入荷載橫向引入荷載橫向分布影響線并推算各梁分擔(dān)的荷載分布影響線并

17、推算各梁分擔(dān)的荷載, ,這就是利用荷載橫向分這就是利用荷載橫向分布來計算多主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的基本原理。布來計算多主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的基本原理。2. 2. 荷載橫向分布系數(shù)的計算方法荷載橫向分布系數(shù)的計算方法 （1 1）杠桿原理法）杠桿原理法（3 3）修正的剛性橫梁法）修正的剛性橫梁法（4 4）鉸接板、梁法）鉸接板、梁法（5 5）剛接板、梁法）剛接板、梁法（6 6）比擬正交異性板法（）比擬正交異性板法（G-MG-M法）法） 以上六種實用計算方法所具有的共同特點是：從分析荷載在橋上以上六種實用計算方法所具有的共同特點是：從分析荷載在橋上的橫向分布出發(fā)，求得各主梁的荷載橫向分布影響線，再通過橫向最的橫向分布出

18、發(fā)，求得各主梁的荷載橫向分布影響線，再通過橫向最不利加載來計算荷載橫向分布系數(shù)不利加載來計算荷載橫向分布系數(shù)m m。（2 2）偏心壓力法（剛性橫梁法）偏心壓力法（剛性橫梁法）杠桿原理法杠桿原理法杠桿原理法的基本假定：忽略杠桿原理法的基本假定：忽略主梁之間的橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，主梁之間的橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，假設(shè)橋面板在主梁上斷開并與主梁鉸接，把橋面板視為橫向在假設(shè)橋面板在主梁上斷開并與主梁鉸接，把橋面板視為橫向在主梁上的簡支梁或懸臂梁。主梁上的簡支梁或懸臂梁。 采用杠桿法計算時采用杠桿法計算時 ，應(yīng)當(dāng)計算幾根主梁的荷載橫向分布系數(shù)，以便，應(yīng)當(dāng)計算幾根主梁的荷載橫向分布系數(shù)，以便于得到承載能力最大的主梁內(nèi)

19、力作為設(shè)計依據(jù)。于得到承載能力最大的主梁內(nèi)力作為設(shè)計依據(jù)。 杠桿原理法適用于計算杠桿原理法適用于計算荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分布系數(shù)布系數(shù)m0， 此時主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性此時主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性與杠桿原理法接近。與杠桿原理法接近。 外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。橋梁。汽車：汽車：掛車：掛車：人群：人群：iqiqm41 0igigm21 0rrm0 表示于輪載或人群荷載的線集度對應(yīng)的影響線縱標(biāo)值。表示于輪載或人群

20、荷載的線集度對應(yīng)的影響線縱標(biāo)值。a a）偏心壓力法使用條件）偏心壓力法使用條件c c）偏心壓力法的分析過程偏心壓力法的分析過程b）偏心壓力法的基本前提）偏心壓力法的基本前提 偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近靠的橫向聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近0.50.5的情況的情況（一般稱為窄橋（一般稱為窄橋) )，用于計算跨中截面荷載橫向分布，用于計算跨中截面荷載橫向分布系數(shù)系數(shù)m mc c。 I. 在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化

21、。一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化。b）偏心壓力法的基本前提）偏心壓力法的基本前提 II. 忽略主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的忽略主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的抗扭矩?？古ぞ?。 根據(jù)在彈性范圍內(nèi)，某根主梁所承受到的荷載根據(jù)在彈性范圍內(nèi)，某根主梁所承受到的荷載Ri與與該荷載所產(chǎn)生的跨中彈性撓度該荷載所產(chǎn)生的跨中彈性撓度 成正比例的原則，我們成正比例的原則，我們可以得出：在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫可以得出：在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊主梁向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊主梁受載最大。受載最大

22、。ic c）偏心壓力法的分析過程偏心壓力法的分析過程I.I.中心荷載中心荷載P Pl l的作用的作用II. 偏心力矩的作用偏心力矩的作用III. 偏心力矩為偏心力矩為e 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用對各主梁的總作用I.I.中心荷載中心荷載P Pl l的作用的作用 由于中心荷載作用下，剛性中橫梁整體向下平移則由于中心荷載作用下，剛性中橫梁整體向下平移則各主梁的跨中撓度相等，即：各主梁的跨中撓度相等，即：n21 348iiiR lEIiiiIR 根據(jù)材料力學(xué)，作用于簡支梁跨中的荷載根據(jù)材料力學(xué)，作用于簡支梁跨中的荷載(即土梁所分即土梁所分擔(dān)的荷載擔(dān)的荷載)與撓度的關(guān)系為：與撓度的關(guān)系

23、為：或或常數(shù)348lEiI橋梁橫截面內(nèi)各主梁的慣性矩。橋梁橫截面內(nèi)各主梁的慣性矩。根據(jù)靜力平衡條件，有：根據(jù)靜力平衡條件，有：111niiiniiIRniiiI11niiiiIIR1當(dāng)各主梁截面相等時，即當(dāng)各主梁截面相等時，即IIIIn 21nRi1則則則中心荷載則中心荷載P=1在各梁間的荷載分布為：在各梁間的荷載分布為：則則 在偏心力矩在偏心力矩M1e 作用下，橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點作用下，橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點O的轉(zhuǎn)角，因此各主梁的跨中撓度為的轉(zhuǎn)角，因此各主梁的跨中撓度為:II.偏心力矩的作用偏心力矩的作用tan iiaeaRinii11 根據(jù)力矩平衡條件，有：根據(jù)力矩平衡條件，有：各片主

24、梁梁軸到截面形心的距離。各片主梁梁軸到截面形心的距離。ia即即再根據(jù)反力與撓度成正比的關(guān)系，有再根據(jù)反力與撓度成正比的關(guān)系，有iiiiIR )tan(tan iiiiiIaaIRniiiIae12niiiiiiIaeIaR12 niiiiaeaR12 再根據(jù)力矩平衡條件有：再根據(jù)力矩平衡條件有：eIaaRiniiii112 有：有：iiiiiIaaIRtan 又因：又因：當(dāng)各主梁截面相等時，即當(dāng)各主梁截面相等時，即IIIIn 21則：則：niiiiiniiiieIaIeaIIR121niiiikiniikkikiIaIaaIIR121當(dāng)當(dāng)P=1位于位于i號梁軸上時號梁軸上時 e=a ai i

25、對對k號主梁的總作用為：號主梁的總作用為：III. 偏心力矩為偏心力矩為e 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用為對各主梁的總作用為niiniiaaIIR1221111111niiniiaaaIIR1215111515圖圖6.3.11中中1號梁的荷載橫向分布影響線，即可通過求：號梁的荷載橫向分布影響線，即可通過求：1121iiiieieaeanR各主梁截面相同時，上式可簡化為：各主梁截面相同時，上式可簡化為：niiaanR122111111niiaaanR125115151當(dāng)橫截面沿橋縱軸線對稱時當(dāng)橫截面沿橋縱軸線對稱時, ,只需取一半主梁只需取一半主梁( (包括位于橋縱軸線上包括位于橋

26、縱軸線上的主梁的主梁) )作為分析對象作為分析對象; ;荷載沿橫向的布置荷載沿橫向的布置( (車輪至路緣石的距離車輪至路緣石的距離, ,各車橫向間距等各車橫向間距等) )應(yīng)滿足有應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定關(guān)規(guī)定( (見第三章見第三章););各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進行各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進行, ,即所求出的值應(yīng)為即所求出的值應(yīng)為最大值最大值; ;對雙車道或多車道橋梁對雙車道或多車道橋梁, ,汽車加載時應(yīng)以軸重汽車加載時應(yīng)以軸重( (而不是輪重而不是輪重) )為單位為單位, ,即一輛汽車橫向的兩個輪重應(yīng)同時加載或同時不加載。即一輛汽車橫向的兩個輪重應(yīng)同時加載或同時不加載。在計

27、算過程中，需要注意以下幾點：在計算過程中，需要注意以下幾點： 在剛性橫梁法中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉(zhuǎn)在剛性橫梁法中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣做導(dǎo)致邊梁受力偏大。而實際結(jié)構(gòu)中，在偏心荷載作用下，效應(yīng)，這樣做導(dǎo)致邊梁受力偏大。而實際結(jié)構(gòu)中，在偏心荷載作用下，主梁總會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。為了使荷載橫向分布計算更符合實際，又不失剛主梁總會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。為了使荷載橫向分布計算更符合實際，又不失剛性橫梁法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些修正性橫梁法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些修正, ,即將式即將式(5-(5-16)16)中的第二項乘以一個小于中的第二項乘以一個

28、小于1 1的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭轉(zhuǎn)剛的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭轉(zhuǎn)剛度，這就是修正的剛性橫梁法。度，這就是修正的剛性橫梁法。（3 3）修正的剛性橫梁法）修正的剛性橫梁法結(jié)合縫結(jié)合縫( (鉸接縫鉸接縫) )僅傳遞豎向剪力僅傳遞豎向剪力; ;橋上的荷載近似地作為一個沿橋跨分布的正弦荷載橋上的荷載近似地作為一個沿橋跨分布的正弦荷載, ,并且作用于主并且作用于主梁軸線上。梁軸線上。 （4 4）鉸接板、梁法）鉸接板、梁法 對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋，以及對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋，以及僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結(jié)的無中間橫隔僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼

29、筋連結(jié)的無中間橫隔梁的裝配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接構(gòu)造，但梁的裝配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接構(gòu)造，但連結(jié)剛性又很薄弱，可采用鉸接板連結(jié)剛性又很薄弱，可采用鉸接板( (梁梁) )法來討算橫向分布法來討算橫向分布系數(shù)系數(shù)其基本假定是：其基本假定是： 由此假定由此假定, ,根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，可以導(dǎo)出荷載在根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，可以導(dǎo)出荷載在橫向的分布值，算出橫向分布影響線坐標(biāo)，從而求出橫向分布系數(shù)。橫向的分布值，算出橫向分布影響線坐標(biāo)，從而求出橫向分布系數(shù)。（5）剛接板、梁法）剛接板、梁法 剛接板、梁法是在鉸接板、梁法計算理論的基礎(chǔ)上，剛接板、梁法是在鉸接板

30、、梁法計算理論的基礎(chǔ)上，在結(jié)縫處補充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調(diào)方程，從而求在結(jié)縫處補充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調(diào)方程，從而求解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結(jié)構(gòu)，解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結(jié)構(gòu)，用力法求解，主要適用于翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋。用力法求解，主要適用于翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋。（a a）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結(jié)果。）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結(jié)果。（b b）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的情況，可以很快求出各片主梁的相應(yīng)內(nèi)力值。這一方法在實

31、際中得到情況，可以很快求出各片主梁的相應(yīng)內(nèi)力值。這一方法在實際中得到了較廣泛的應(yīng)用。了較廣泛的應(yīng)用。 （6 6）比擬正交異性板法）比擬正交異性板法 對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成的混凝土梁橋，當(dāng)其寬對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成的混凝土梁橋，當(dāng)其寬度與跨度之比大于度與跨度之比大于1/21/2時，可以采用比擬正交異性板法時，可以采用比擬正交異性板法( (或稱或稱G-MG-M法法) )。 比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：其特點是：其特點是： 將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，按

32、古典彈性理論來分析求解其各點的內(nèi)力值，并由實用的曲線圖表按古典彈性理論來分析求解其各點的內(nèi)力值，并由實用的曲線圖表進行荷載橫向分布計算。進行荷載橫向分布計算。 在各種荷載橫向分布計算方法中在各種荷載橫向分布計算方法中, ,通常用通常用“杠桿原理法杠桿原理法”計算荷載在計算荷載在支點處的橫向分布系數(shù)支點處的橫向分布系數(shù)m m0 0。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)分布系數(shù)m mc c。那么荷載位于橋跨縱向其它位置時應(yīng)該怎樣確定橫向分布系。那么荷載位于橋跨縱向其它位置時應(yīng)該怎樣確定橫向分布系數(shù)數(shù)m m呢呢? ? 顯然，要精確計算顯然，要精確

33、計算m m值沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是相當(dāng)繁雜的，而且值沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是相當(dāng)繁雜的，而且也會使后續(xù)主梁內(nèi)力計算相當(dāng)麻煩。因此也會使后續(xù)主梁內(nèi)力計算相當(dāng)麻煩。因此, ,目前在設(shè)計實踐中習(xí)慣采用圖目前在設(shè)計實踐中習(xí)慣采用圖5-545-54所示的實用處理方法。所示的實用處理方法。 5.5.荷載在順橋跨不同位置時主梁荷載橫向分布系數(shù)的取值荷載在順橋跨不同位置時主梁荷載橫向分布系數(shù)的取值 由前面的推導(dǎo)和分析可知，當(dāng)荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁由前面的推導(dǎo)和分析可知，當(dāng)荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁的傳力作用的傳力作用, ,所有主梁均參與受力，但當(dāng)荷載在梁端支點處作用在某主梁所有主梁均參與受力

34、，但當(dāng)荷載在梁端支點處作用在某主梁上時，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座上時，如果不考慮支座彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座, ,其它主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向作用位置不同其它主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向作用位置不同, ,對某對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。 對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變m mc c。, ,從離支點從離支點1/41/4處起至支點的區(qū)段處起至支點的區(qū)段m mx x呈直線形過渡呈直線形過渡( (圖

35、圖5-54a)5-54a)，對于有，對于有多根內(nèi)橫隔梁的清況，多根內(nèi)橫隔梁的清況，m mc c從第一根內(nèi)橫隔梁起向從第一根內(nèi)橫隔梁起向m m0 0直線形過渡直線形過渡( (圖圖5-54b)5-54b)。圖中圖中m m0 0可能大于可能大于m mc c也可能小于也可能小于m mc c在具體設(shè)計中，當(dāng)計算簡支梁最大彎矩時，在具體設(shè)計中，當(dāng)計算簡支梁最大彎矩時，由于跨度內(nèi)橫向分布系數(shù)變化不大，一般可取不變的值。進行計算，對由于跨度內(nèi)橫向分布系數(shù)變化不大，一般可取不變的值。進行計算，對于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的m mc c。在計算主梁的最大剪力。在計算主梁

36、的最大剪力( (梁梁端截面端截面) )時，鑒于主要荷載位于時，鑒于主要荷載位于M M的變化區(qū)段內(nèi)，而且相對應(yīng)的剪力。的變化區(qū)段內(nèi)，而且相對應(yīng)的剪力。 影響線坐標(biāo)均接近最大值影響線坐標(biāo)均接近最大值( (見圖見圖5-54a)5-54a)，故應(yīng)考慮該區(qū)段內(nèi)橫向，故應(yīng)考慮該區(qū)段內(nèi)橫向分布系數(shù)變化的影響。對位于靠近遠(yuǎn)端的荷載鑒干相應(yīng)影響線坐標(biāo)值分布系數(shù)變化的影響。對位于靠近遠(yuǎn)端的荷載鑒干相應(yīng)影響線坐標(biāo)值的顯著減小的顯著減小, ,則可近似取不變的值。來簡化計算。則可近似取不變的值。來簡化計算。圖3-2-7 荷載橫向分布系數(shù)沿跨長的變化 對于每一片主梁對于每一片主梁( (當(dāng)主梁片數(shù)不很多時，也可只取其中受力

37、最的大當(dāng)主梁片數(shù)不很多時，也可只取其中受力最的大的主梁來進行設(shè)計、以便簡化設(shè)計、制造和施工的主梁來進行設(shè)計、以便簡化設(shè)計、制造和施工) )，根據(jù)作用在其上的，根據(jù)作用在其上的恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計算活載，可以按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計算活載，可以按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計算各主梁的截面內(nèi)力。截面內(nèi)力主要包括彎矩和剪力。計算的方法計算各主梁的截面內(nèi)力。截面內(nèi)力主要包括彎矩和剪力。計算出截面內(nèi)力后，就可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理進出截面內(nèi)力后，就可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理進行主梁各截面的配筋設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的行主梁

38、各截面的配筋設(shè)計，以及結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的驗算。對小跨徑簡支梁，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面驗算。對小跨徑簡支梁，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面以及跨中截面最大剪力；對于較大跨徑的簡支梁以及跨中截面最大剪力；對于較大跨徑的簡支梁, ,通常還計算跨徑的通常還計算跨徑的1/41/4、I/8I/8和和3/83/8截面的內(nèi)力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變截面的內(nèi)力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變化，如腹板厚度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力?；?，如腹板厚度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力。 在鐵路混凝土橋梁設(shè)計中在鐵路混凝土橋梁設(shè)計中, ,活

39、載在全部荷載中占較大比重活載在全部荷載中占較大比重, ,恒載所恒載所占比重相對較小；而在公路混凝土橋梁設(shè)計中，恒載卻占較大比重，占比重相對較小；而在公路混凝土橋梁設(shè)計中，恒載卻占較大比重，因此，設(shè)計中應(yīng)正確合理地確定作用于梁上的計算恒載。因此，設(shè)計中應(yīng)正確合理地確定作用于梁上的計算恒載。 在確定計算恒載時，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點作在確定計算恒載時，為了簡化起見，習(xí)慣上往往將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩用的橫隔梁重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩側(cè)的人行道和欄桿等重量側(cè)的人行道和欄桿等重量, ,均勻分?jǐn)偨o各主梁承受。因此，

40、對于等截面均勻分?jǐn)偨o各主梁承受。因此，對于等截面梁橋的主梁，其計算恒載是簡單的均布荷載。若為了計算精確梁橋的主梁，其計算恒載是簡單的均布荷載。若為了計算精確, ,也可根也可根據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計算那據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計算那樣樣, ,按荷載橫向分布的規(guī)律進行分配。按荷載橫向分布的規(guī)律進行分配。2.2.恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算 對于頂應(yīng)力混凝土簡支梁橋，在施加預(yù)應(yīng)力階段對于頂應(yīng)力混凝土簡支梁橋，在施加預(yù)應(yīng)力階段,往往要利用梁體自重往往要利用梁體自重(或稱先期恒載或稱先期恒載)來抵消鋼絲束張拉來抵消鋼絲束張拉力在梁體上翼緣產(chǎn)生的

41、拉應(yīng)力。在此情況下，需將恒載力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。在此情況下，需將恒載分成兩個階段分成兩個階段(即先期恒載和后期恒載即先期恒載和后期恒載)來進行分析。在來進行分析。在特殊情況下，恒載可能要分成更多的階段來考慮。特殊情況下，恒載可能要分成更多的階段來考慮。3.3.活載內(nèi)力計算活載內(nèi)力計算（1 1）直接布載法）直接布載法（2 2）等代荷載法）等代荷載法 對公路混凝土簡支梁對公路混凝土簡支梁, ,當(dāng)計算出每片主梁的活載橫向分布系數(shù)當(dāng)計算出每片主梁的活載橫向分布系數(shù)以后以后, ,就可以具體確定一片主梁所承擔(dān)的活載就可以具體確定一片主梁所承擔(dān)的活載, ,然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方然后用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方法計

42、算主梁各截面的活載內(nèi)力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內(nèi)力計算的一法計算主梁各截面的活載內(nèi)力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內(nèi)力計算的一般公式為：般公式為： 式中式中 S S 所求裁面的彎矩或剪力所求裁面的彎矩或剪力; ; 1+ 1+汽車荷載的沖擊系數(shù)汽車荷載的沖擊系數(shù), ,按按公橋規(guī)公橋規(guī)規(guī)定取值規(guī)定取值; ; iiiyPmS)1 (（1 1）直接布載法）直接布載法 多車道橋涵的活載折減系數(shù)多車道橋涵的活載折減系數(shù), ,按按公橋規(guī)公橋規(guī)規(guī)定取用規(guī)定取用; ; m mi i 沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù)沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的橫向分布系數(shù), ,參見圖參見圖5-54;5-54; P Pi i車輛荷載的軸重車

43、輛荷載的軸重; ; y yi i沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線縱標(biāo)值；沿橋縱向與荷載位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線縱標(biāo)值；（2 2）等代荷載法）等代荷載法kmSc)1 (等代荷載法的一般公式：等代荷載法的一般公式：式中式中: k各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載類型查等代荷載表確定；當(dāng)計算人群荷載的內(nèi)力時，類型查等代荷載表確定；當(dāng)計算人群荷載的內(nèi)力時，k表示縱向每延米人群荷載的集度表示縱向每延米人群荷載的集度; 彎矩或剪力影響線的面積。彎矩或剪力影響線的面積。1 .作用在橫梁上的計算荷載作用在橫梁上的計算荷載2.2.橫隔粱的內(nèi)力影響線橫隔粱的內(nèi)力影響線. 橫隔梁

44、內(nèi)力計算橫隔梁內(nèi)力計算七、橫隔梁內(nèi)力計算七、橫隔梁內(nèi)力計算 對于跨中橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外、對于跨中橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外、前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖所示。因此，縱向一列隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖所示。因此，縱向一列汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載。汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載。1 . 作用在橫梁上的計算荷載作用在橫梁上的計算荷載 2. 2. 橫隔粱的內(nèi)力影響線橫隔粱的內(nèi)力影響線（1）荷載）荷載P=1位于截面位于截面r的左側(cè)時的左側(cè)時（）荷載（）荷載P

45、=1位于截面位于截面r的右側(cè)時的右側(cè)時（1）荷載）荷載P=1位于截面位于截面r的左側(cè)時：的左側(cè)時：ebebRbRMir左i221R11R1i21左RRQr（）荷載（）荷載P=1位于截面位于截面r的右側(cè)時：的右側(cè)時：irbbRbRM左i221R左i21RRRQr（）橫隔梁內(nèi)力計算（）橫隔梁內(nèi)力計算oqPS)1 ( 橫隔梁內(nèi)力影響線豎標(biāo)；橫隔梁內(nèi)力影響線豎標(biāo)； 和和車輛荷載的軸重車輛荷載的軸重; ; 汽車荷載汽車荷載)1 (oqP恒載恒載(包括長期預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用包括長期預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用)是恒久存在的，是恒久存在的，其產(chǎn)生撓度與持續(xù)時間相關(guān)。恒載撓度可以通過施工時預(yù)設(shè)的反其

46、產(chǎn)生撓度與持續(xù)時間相關(guān)。恒載撓度可以通過施工時預(yù)設(shè)的反向撓度向撓度(又稱預(yù)拱廢又稱預(yù)拱廢)來加以抵消，因此橋梁預(yù)拱度通常取等于全來加以抵消，因此橋梁預(yù)拱度通常取等于全部恒載和一半靜活載所產(chǎn)生的豎向撓度值，使竣工后的橋梁達(dá)到部恒載和一半靜活載所產(chǎn)生的豎向撓度值，使竣工后的橋梁達(dá)到理想的線型。理想的線型。 對于一般小跨徑的鋼筋混凝土梁橋、當(dāng)恒載和靜活載所計算的對于一般小跨徑的鋼筋混凝土梁橋、當(dāng)恒載和靜活載所計算的撓度不超過了撓度不超過了l1600時，可以不設(shè)預(yù)拱度。時，可以不設(shè)預(yù)拱度。橋梁撓度產(chǎn)生的原因有恒載撓度和活載撓度。橋梁撓度產(chǎn)生的原因有恒載撓度和活載撓度。 活載撓度雖然是臨時出現(xiàn)的，但是隨

47、著活載的移動，撓度大小活載撓度雖然是臨時出現(xiàn)的，但是隨著活載的移動，撓度大小逐漸變化，在最不利的荷載位置下，撓度達(dá)到最大值，一旦活載駛逐漸變化，在最不利的荷載位置下，撓度達(dá)到最大值，一旦活載駛離橋梁，撓度就會消失。因此在橋梁設(shè)計中需要驗算活載撓度來體離橋梁，撓度就會消失。因此在橋梁設(shè)計中需要驗算活載撓度來體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剛度特性。現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剛度特性。 公路橋規(guī)公路橋規(guī)規(guī)定：對于鋼加混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，用規(guī)定：對于鋼加混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋，用汽車荷載汽車荷載(不計沖擊力不計沖擊力)計算的上部結(jié)構(gòu)跨中最大豎向撓度，不應(yīng)超過計算的上部結(jié)構(gòu)跨中最大豎向撓度，不應(yīng)超過命命l/600，l為計算跨徑。

48、為計算跨徑。 當(dāng)用平板拉車或履帶荷載驗算時，允許的豎向撓度為當(dāng)用平板拉車或履帶荷載驗算時，允許的豎向撓度為l/500。 如果已知某鋼筋混凝土簡支梁的跨中最大靜活載彎矩為如果已知某鋼筋混凝土簡支梁的跨中最大靜活載彎矩為M，則該，則該構(gòu)件在短期荷載作用下的撓度為：構(gòu)件在短期荷載作用下的撓度為：)500(60085. 048501llIEMlfh或0185. 0IEh鋼筋混凝土簡支梁受彎時計算變形的截面剛度，鋼筋混凝土簡支梁受彎時計算變形的截面剛度，其中其中 為混凝土的彈性模量，為混凝土的彈性模量， 為截面開裂后換為截面開裂后換算截面的慣性矩。算截面的慣性矩。hE01I 對于預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，當(dāng)

49、計算短期彈性撓度時，對于不對于預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，當(dāng)計算短期彈性撓度時，對于不開裂的全預(yù)應(yīng)力和開裂的全預(yù)應(yīng)力和A類部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，截面剛度采用：類部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，截面剛度采用：Mf 作用時，截面剛度采用作用時，截面剛度采用:對于開裂的對于開裂的B類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件M-Mf 作用時，截面剛度采用作用時，截面剛度采用:085.0IEh0185.0IEh085.0IEhMf 截面開裂彎矩；截面開裂彎矩；M 為使用荷載引起的彎矩；為使用荷載引起的彎矩； 公路橋規(guī)公路橋規(guī)規(guī)定：當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載（不計規(guī)定：當(dāng)結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載（不計沖擊力）所產(chǎn)生的豎向撓度超過跨徑的對于沖擊力）所產(chǎn)生的豎向撓度

50、超過跨徑的對于l1600時，時，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。 其值等于結(jié)構(gòu)重力和半個汽車荷載（不計沖擊力）其值等于結(jié)構(gòu)重力和半個汽車荷載（不計沖擊力）所產(chǎn)生的豎向撓度。所產(chǎn)生的豎向撓度。2.2.車輛荷載在板上的分布車輛荷載在板上的分布（1 1）概述）概述（2 2）車輛荷載在板上的分布面積車輛荷載在板上的分布面積公路汽車車輪壓力通過橋面鋪狀層擴散到鋼筋混凝公路汽車車輪壓力通過橋面鋪狀層擴散到鋼筋混凝土路橋面板，由于板的計算跨徑相對于輪壓分布寬度不土路橋面板，由于板的計算跨徑相對于輪壓分布寬度不是很大，故在計算中將輪壓作為分布荷載來處理。是很大，故在計算中將輪壓作為分布荷載來處理。為了方便計算，通

51、?？山频陌衍囕喤c橋面的接觸面為了方便計算，通常可近似的把車輪與橋面的接觸面看作是矩形面積?？醋魇蔷匦蚊娣e。荷載在鋪狀層內(nèi)的擴散分布，根據(jù)試驗研究，對混凝荷載在鋪狀層內(nèi)的擴散分布，根據(jù)試驗研究，對混凝土或瀝青面層，可以偏安全的假定呈土或瀝青面層，可以偏安全的假定呈4545角擴散。因此作角擴散。因此作用在鋼筋混凝土橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長為：用在鋼筋混凝土橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長為：（1 1）概述）概述沿行車方向沿行車方向 a a1 1=a=a2 2+2H+2H沿橫向沿橫向 b b1 1=b=b2 2+2H+2HH H 為鋪裝層厚度為鋪裝層厚度 當(dāng)車輛荷載作用于橋面板上時作用于板

52、面上的局部分布荷載為：當(dāng)車輛荷載作用于橋面板上時作用于板面上的局部分布荷載為：11baPp輪輪P輪重，汽車軸重輪重，汽車軸重P P的的1/21/2為。為。（2 2）車輛荷載在板上的分布面積車輛荷載在板上的分布面積3.3.板的有效工作寬度板的有效工作寬度 （1 1）板的有效工作寬度的含義）板的有效工作寬度的含義（2 2）單向板的荷載有效工作寬度）單向板的荷載有效工作寬度（3 3）懸臂板的荷載有效工作寬度）懸臂板的荷載有效工作寬度若設(shè)想以若設(shè)想以 的矩形來代替此曲線圖形的矩形來代替此曲線圖形Mdymmaxx max,max,xmMa 彎矩圖形的換算寬度為：彎矩圖形的換算寬度為：M M車輪荷載產(chǎn)生的

53、跨中總彎矩；車輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩；- -荷載中心出的最大彎矩值，可以按彈性薄板理論分析求解。荷載中心出的最大彎矩值，可以按彈性薄板理論分析求解。maxxma a板的有效工作寬度或荷載有效分布寬度。板的有效工作寬度或荷載有效分布寬度。max, xma（1 1）板的有效工作寬度的含義）板的有效工作寬度的含義對板來講：以寬度為對板來講：以寬度為a a的板來承受車輪荷載產(chǎn)生的總彎矩，的板來承受車輪荷載產(chǎn)生的總彎矩，既可滿足彎矩最大值的要求，計算也方便。既可滿足彎矩最大值的要求，計算也方便。對荷載而言：荷載只在對荷載而言：荷載只在a a范圍內(nèi)有效，且均勻分布。一旦確范圍內(nèi)有效，且均勻分布。一旦確定了

54、定了a a的值就可以確定作用在的值就可以確定作用在axbaxb1 1范圍內(nèi)的荷載集度范圍內(nèi)的荷載集度p p了。了。 通過對不同支承條件、不同荷載性質(zhì)以及不同荷載位置通過對不同支承條件、不同荷載性質(zhì)以及不同荷載位置情況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比情況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比值值a/la/l的分析，可知兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度要比簡支的分析，可知兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度要比簡支的板小的板小30%30% 40%40%左右，全跨滿布的條形荷載的有效分布寬度左右，全跨滿布的條形荷載的有效分布寬度也比局部分布荷載的小些。另外，荷載愈靠近支承邊時，也比局部分布荷載

55、的小些。另外，荷載愈靠近支承邊時，其有效工作寬度也愈小。其有效工作寬度也愈小。公橋規(guī)公橋規(guī)中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下規(guī)定中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下規(guī)定: :（2 2）單向板的荷載有效工作寬度）單向板的荷載有效工作寬度 荷載位于跨中荷載位于跨中 荷載位于支承邊緣荷載位于支承邊緣 荷載在板的支承處荷載在板的支承處 荷載位于跨中荷載位于跨中(a)(a)對單獨一個荷載對單獨一個荷載 (b)(b)對幾個靠近的相同荷載對幾個靠近的相同荷載 公路橋規(guī)公路橋規(guī)規(guī)定：規(guī)定：l l 板的計算跨徑。板的計算跨徑。 H H 板的板的H H厚度。厚度。 (a)(a)對單獨一個荷載應(yīng)滿足：對單獨一個荷

56、載應(yīng)滿足： 計算剪力時計算剪力時: :計算彎矩時計算彎矩時:l l0 0 板的凈跨徑。板的凈跨徑。 t t 板的厚度。板的厚度。 b b 梁肋寬度。梁肋寬度。 3/23/21lHalaa3/2ld d最外兩個荷載的中心距離。如果只有兩個相鄰的和在一起最外兩個荷載的中心距離。如果只有兩個相鄰的和在一起計算時，計算時，d d為車輛荷載的軸距。為車輛荷載的軸距。 如按上式計算所得的各有效分布寬度發(fā)生重疊時，應(yīng)按相鄰靠近的如按上式計算所得的各有效分布寬度發(fā)生重疊時，應(yīng)按相鄰靠近的荷載一起計算其共有的有效分布寬度。荷載一起計算其共有的有效分布寬度。(b) (b) 對幾個靠近的相同荷載對幾個靠近的相同荷載

57、3/23/21ldHaldaa荷載位于支承邊緣荷載位于支承邊緣 但不小于但不小于l l/3/3t t 板的厚度。板的厚度。 tHataa211荷載在板的支承處荷載在板的支承處x x 荷載離支承邊緣的距離。荷載離支承邊緣的距離。 當(dāng)荷載由支承處向跨中移動時，相應(yīng)的有效分布寬度時近似按當(dāng)荷載由支承處向跨中移動時，相應(yīng)的有效分布寬度時近似按4545線過度的。線過度的。 對履帶車荷載來說，因接觸面較長，通常不考慮荷載壓力面以外對履帶車荷載來說，因接觸面較長，通常不考慮荷載壓力面以外的板條參加工作，不論在跨中或支點處，均取的板條參加工作，不論在跨中或支點處，均取1m1m寬的板條進行計算。寬的板條進行計算

58、。不同荷載位置時單向板的有效分布寬度圖形見圖所示。不同荷載位置時單向板的有效分布寬度圖形見圖所示。xaax2(2)(2)懸臂板懸臂板 懸臂板在荷載作用下除了直接受載的板條外，相領(lǐng)板懸臂板在荷載作用下除了直接受載的板條外，相領(lǐng)板條也發(fā)生撓曲變形而承受部分彎矩，通過與上述單向板的條也發(fā)生撓曲變形而承受部分彎矩，通過與上述單向板的類似分析可知，懸臂板的有效工作寬度接近于兩倍懸臂長類似分析可知，懸臂板的有效工作寬度接近于兩倍懸臂長度，也就是說度，也就是說, ,荷載可接近按荷載可接近按4545角向懸臂板支承分布。角向懸臂板支承分布。公橋規(guī)公橋規(guī)對懸臂板的活載有效分布寬度規(guī)定取值為：對懸臂板的活載有效分布寬度規(guī)定取值為：公橋規(guī)公橋規(guī)對分布荷載靠近板邊的