正交異性鋼橋面板計算

1、關(guān)于正交異性鋼橋面板計算第一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月1.橋面系和橋面板橋面系由橋面板和橋道梁組成的直接承受交通荷載的 行車系統(tǒng),還包括橋面鋪裝，人行道板;橋面板鋼橋面板、鋼筋混凝土橋面板、木橋面板;橋道梁縱、橫梁組成的連接系，縱橫梁體系;公路橋上的橋面板鋼筋混凝土橋面，鋼橋面板；鐵路橋上的橋面板過去很少采用鋼橋面板，常用明橋 面或混凝土板的道碴橋面，現(xiàn)在高速大跨度橋 梁較多采用。第二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月高鐵箱型主梁正交異性鋼橋面板第四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月2.鋼橋面板構(gòu)造與特性 構(gòu)造： 蓋板、縱肋

2、、橫肋。 縱肋種類：閉口縱肋、開口縱肋。 優(yōu)點： 重量輕，極限承載能力高，適用范圍廣，但是橋 面鋪裝層要求很高。 結(jié)構(gòu)特性: （1）構(gòu)造性的正交異性板； （2）荷載縱向傳遞，符合剛度分配原則； （3）既作為主梁一部分發(fā)揮作用，又做為橋面系 單獨部分承受荷載。 思考問題： （1）正交異性鋼橋面板與各向同性板傳力的區(qū)別。 （2）橋面板強度計算如何進行。第五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月橋面板強度分析三個結(jié)構(gòu)體系的考慮 第一體系：主梁體系，橋面板作為主梁的一部 分，為主梁的上翼緣； 第二體系：橋面體系，由橋面蓋板、縱肋、橫 梁組成橋面體系,板作為

3、單獨部分； 第三體系：蓋板體系，考慮連續(xù)支撐蓋板部分 的計算；（橫向 力部分） 疊加原理：考慮受力方向和計算模型的選取第七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月鋼橋面板計算內(nèi)容主要進行第二體系內(nèi)力的計算：1 主要縱肋的彎曲內(nèi)力和應(yīng)力，包括跨中和支 點的彎矩和應(yīng)力；2 橋面板的橫向應(yīng)力。第八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月3.鋼橋面板的計算方法 正交異性板彎曲微分方程 該方程是正交異性橋面板計算的理論基礎(chǔ)第九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月正交異性鋼橋面板計算的P.E法1 P.E （Pelikan-Esslinger）法簡介。2 P.E法計算步驟： 確定正交異性鋼橋面板的順、橫

4、橋方向的彎曲剛度Kx、Ky和抗扭剛度H；3 將縱肋的剛度平均分攤到整個橋面，使橋面成為正交異性板。4 按正交異性板彎曲方程求解板的彎曲內(nèi)力： （1）支先按橫肋剛度無窮大求縱肋跨中、支點的內(nèi)力； （2）然后考慮橫肋的彈性變形的影響，對計算結(jié)果進行修正。 第十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月3.1 PE法開口縱肋的計算等價于格子梁，正交異性板的微分方程變?yōu)殚_口縱肋這是梁的彎曲方程，可以按梁的彎曲理論求解。第十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月PE法開口肋計算的主要步驟（1）根據(jù)反力位移互等定理求解求縱肋跨中、支點的彎矩、反力影響線；（2）根據(jù)影響線求彎矩、反力的量值；（3）根據(jù)反力

5、大小求橫肋撓曲對彎矩值進行修正；（4）根據(jù)修正后的內(nèi)力值求應(yīng)力。第十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月3.2 PE法閉口縱肋的計算解題主要思路階段：按上述方程解剛性支承正交異性連續(xù)板階段：考慮橫肋彈性彈性作用的修正第十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月閉口縱肋計算的主要步驟主要計算步驟：（1）Ky一計算：閉口縱肋蓋板的有效寬度 （a0+e0）計算單個閉口肋抗彎剛度EIl 橋面板抗彎剛度（2）H計算： G剪切模量 T單個閉口肋抗扭慣性矩 ，F(xiàn)面積， u周長，s肋寬度 剛度折減系數(shù)，不同形狀具有不同的表達式第十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作

6、于2022年6月（3） 荷載的傅立葉級數(shù)表示不同的加載方式，級數(shù)表達形式不同第十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）求閉口截面縱肋支點，跨中彎矩影響面和支點反力影響面 基本思路：求微分方程解 傳遞系數(shù)概念 利用邊界條件求內(nèi)力影響面第十七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月齊次微分方程解設(shè) 代入求得 第十八張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月閉口截面第十九張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月閉口截面 傳遞系數(shù)概念和求法傳遞系數(shù)概念：對平板沒有荷載作用的節(jié)間來說，其內(nèi)力是按照一定的 傳遞系數(shù)k衰 減的。 根據(jù)變形連續(xù)條件可推得： 第二十張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6

7、月根據(jù)虛功原理利用邊界條件求各內(nèi)力影響面 虛功原理求內(nèi)力影響面得問題可轉(zhuǎn)化為求 撓曲面問題 彎矩影響面由所求截面產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)角 所成得撓曲面構(gòu)成；反力影響面由所求截面產(chǎn)生豎向位移 所形成得撓曲面構(gòu)成 第二十一張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月支點彎矩影響面： 位移條件： （傳遞系數(shù)） 代入撓曲線方程，利用產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角得關(guān)系，得： 0-1節(jié)間影響線： 1-2節(jié)間影響線：第二十二張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月節(jié)間中央彎矩影響面：0-0節(jié)間：0-1節(jié)間：1-2節(jié)間 第二十四張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月支承邊反力影響面邊界條件 0-1節(jié)間影響面：1-2節(jié)間影響面：第二十六張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月3.2 P.E法計算的主要思路與步驟（5）求各截面得內(nèi)力值 式中: 代表橋面板影響面值縱距第二十七張，PPT共三十頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）橫肋撓曲的影響按彈性支承的連續(xù)梁計算： 式中： 荷載作用下剛性支承連續(xù)梁在支點m處的反力； 彈性支承連續(xù)梁上考慮點i的彎矩影響線在支點m處的 縱 矩，可根