簡支梁橋的計算概述課件

簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計算第三節(jié)荷載橫向分布計算第四節(jié)主梁內(nèi)力計算第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計算第六節(jié)撓度、預拱度的計算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計算橋梁工程計算的內(nèi)容1.內(nèi)力計算:橋梁工程、基礎工程課解決2.變形計算:3.截面計算:

《混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程解決簡支梁橋的計算構(gòu)件

1.上部結(jié)構(gòu):主梁、橫梁、橋面板(本章)

2.支座:(第六章)

3.下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(第四篇)(通常是上述計算構(gòu)件依次進行計算)第一節(jié)概述橋梁工程計算的內(nèi)容第一節(jié)概述第一節(jié)概述計算過程內(nèi)力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通過計算結(jié)束否是上部結(jié)構(gòu)的設計作用

結(jié)構(gòu)重力、預應力、活載、日照溫差；第一節(jié)概述計算過程內(nèi)力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通第二節(jié)行車道板計算一、行車道板的類型

行車道板:在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，把荷載傳遞給主梁.是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。

分類★單向板（）

★

雙向板（）少用★懸臂板（的裝配式T梁,當翼板的端邊是自由邊）★鉸接板（的裝配式T梁,當相鄰翼板在端部互相做成鉸接接縫的情況）第二節(jié)行車道板計算一、行車道板的類型圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC交叉梁系結(jié)構(gòu)的計算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同承受荷載P的作用,他們相互承托,形成兩組互為彈性支承的梁,在其交叉點具有共同的位移。故可以簡化為在交叉點處用一根豎向鏈桿把兩根梁聯(lián)結(jié)起來。在支點A、B、C、D處，通常嵌固較淺，若略去固端彎矩的作用，可視為鉸支。故其計算簡圖如圖2（b）所示。交叉梁系結(jié)構(gòu)的計算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同第二節(jié)行車道板計算二、車輪荷載在板上的分布車輪荷載近似為a2b2(縱、橫)的分布荷載

（a2、b2的值見表1）對于水泥、瀝青混凝土面層，荷載近似地成45°擴散。作用在橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長:作用在橋面板上的輪壓注:P-------后軸的軸重（140KN）第二節(jié)行車道板計算二、車輪荷載在板上的分布表1車輛荷載的主要技術(shù)指標

項目單位技術(shù)指標項目單位技術(shù)指標車輛重力標準值kN550輪距m1.8前軸重力標準值kN30前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中軸重力標準值kN2×120中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2后軸重力標準值kN2×140車輛外形尺寸(長×寬)m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4表1車輛荷載的主要技術(shù)指標項目單技術(shù)指標項簡支梁橋的計算概述課件簡支梁橋的計算概述課件圖3車輛荷載在板面上的分布圖3車輛荷載在板面上的分布第二節(jié)行車道板計算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）

（一）單向板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第二節(jié)行車道板計算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）圖4行車道板的受力狀態(tài)圖4行車道板的受力狀態(tài)第二節(jié)行車道板計算設板的有效工作寬度為a

假設可得第二節(jié)行車道板計算設板的有效工作寬度為a第二節(jié)行車道板計算有效工作寬度假設保證了兩點：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的計算第二節(jié)行車道板計算有效工作寬度假設保證了兩點：第二節(jié)行車道板計算

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：單個車輪、多個車輪作用3）荷載到支承邊的距離第二節(jié)行車道板計算影響mxmax的因素：圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度第二節(jié)行車道板計算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效寬度a的規(guī)定1）荷載位于板的中央地帶 單個荷載作用（如圖6a) 多相鄰靠近的荷載作用（如圖6b)注意:P值的選用

l——板的計算跨徑

d——最外兩個荷載的中心距離第二節(jié)行車道板計算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計算

2）荷載位于支承邊處

t——板的厚度3）荷載靠近支承邊處 （如圖6c)

ax=a′+2xx——荷載離制成邊緣的距離第二節(jié)行車道板計算2）荷載位于支承邊處3）荷載靠近圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計算3、懸臂板（如圖7）

當板端作用集中力P時，受載板條的最大彎矩：

mxmax-0.465P

而荷載引起的總彎矩為M0=-Plo

取a=2l0第二節(jié)行車道板計算3、懸臂板（如圖7）圖7懸臂板受力狀態(tài)圖7懸臂板受力狀態(tài)

規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為： a=a1+2b′＝a2+2H+2b′（分布荷載p作用在板邊時a=a1+2l0）

b——為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。圖8懸臂板的有效工作寬度 規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為：圖8懸臂板的有效工作4、履帶車不計有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂板4、履帶車不計有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力固端梁連續(xù)梁彈性固結(jié)圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計算固端梁四、橋面板內(nèi)力計算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力

1）彎矩計算模式假定圖11彎矩計算模式四、橋面板內(nèi)力計算圖11彎矩計算模式實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁

簡化計算公式：

當t/h<1/4時：跨中彎矩Mc=+0.5M0支點彎矩Ms=-0.7M0

當t/h1/4時：跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計算的跨中彎矩(見下一頁)實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁γGi——第i個永久作用效應的分項系數(shù)，應按表4.1.6的規(guī)定采用；

γ

Q1——汽車荷載效應(含汽車沖擊力、離心力)的分項系數(shù)，取γ

Q1=1.4。γ

Qj——在作用效應組合中除汽車荷載效應(含汽車沖擊力、離心力)、風荷載外的其他第j個可變作用效應的分項系數(shù)，取γ

Qj=1.4，但風荷載的分項系數(shù)取γ

Qj=1.1；

g0Sud＝g0（

gGiSGiK＋gQ1SQ1K＋yc

gQjSQjK）基本組合γGi——第i個永久作用效應的分項系數(shù)，應按表4.1.6的規(guī)表4.1.6永久作用效應的分項系數(shù)編號作用類別永久作用效應分項系數(shù)對結(jié)構(gòu)的承載能力不利時對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.1或1.22預加力1.21.03土的重力1.21.04混凝土的收縮及徐變作用1.01.05土側(cè)壓力1.41.06水的浮力1.01.07基礎變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注：本表編號1中，當鋼橋采用鋼橋面板時，永久作用效應分項系數(shù)取1.1；當采用混凝土橋面板時，取1.2。表4.1.6永久作用效應的分項系數(shù)編號作用類別永久2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩（如圖12a）

活載彎矩

恒載彎矩注：l的取值。3）考慮有效工作寬度后的支點剪力（如圖12b）

不考慮板和主梁的彈性固結(jié)作用車輪布置在支承附近2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩（如圖12a）圖12單向板內(nèi)力計算圖式a）b）圖12單向板內(nèi)力計算圖式a）b）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2、懸臂板的內(nèi)力

2）鉸接懸臂板

活載 恒載注：此處的l0為鉸接雙懸臂板的凈跨徑。2）鉸接懸臂板3）懸臂板活載或恒載3）懸臂板簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算簡支梁橋的計算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計算第三節(jié)荷載橫向分布計算第四節(jié)主梁內(nèi)力計算第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計算第六節(jié)撓度、預拱度的計算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計算橋梁工程計算的內(nèi)容1.內(nèi)力計算:橋梁工程、基礎工程課解決2.變形計算:3.截面計算:

《混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程解決簡支梁橋的計算構(gòu)件

1.上部結(jié)構(gòu):主梁、橫梁、橋面板(本章)

2.支座:(第六章)

3.下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(第四篇)(通常是上述計算構(gòu)件依次進行計算)第一節(jié)概述橋梁工程計算的內(nèi)容第一節(jié)概述第一節(jié)概述計算過程內(nèi)力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通過計算結(jié)束否是上部結(jié)構(gòu)的設計作用

結(jié)構(gòu)重力、預應力、活載、日照溫差；第一節(jié)概述計算過程內(nèi)力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通第二節(jié)行車道板計算一、行車道板的類型

行車道板:在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，把荷載傳遞給主梁.是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。

分類★單向板（）

★

雙向板（）少用★懸臂板（的裝配式T梁,當翼板的端邊是自由邊）★鉸接板（的裝配式T梁,當相鄰翼板在端部互相做成鉸接接縫的情況）第二節(jié)行車道板計算一、行車道板的類型圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC交叉梁系結(jié)構(gòu)的計算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同承受荷載P的作用,他們相互承托,形成兩組互為彈性支承的梁,在其交叉點具有共同的位移。故可以簡化為在交叉點處用一根豎向鏈桿把兩根梁聯(lián)結(jié)起來。在支點A、B、C、D處，通常嵌固較淺，若略去固端彎矩的作用，可視為鉸支。故其計算簡圖如圖2（b）所示。交叉梁系結(jié)構(gòu)的計算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同第二節(jié)行車道板計算二、車輪荷載在板上的分布車輪荷載近似為a2b2(縱、橫)的分布荷載

（a2、b2的值見表1）對于水泥、瀝青混凝土面層，荷載近似地成45°擴散。作用在橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長:作用在橋面板上的輪壓注:P-------后軸的軸重（140KN）第二節(jié)行車道板計算二、車輪荷載在板上的分布表1車輛荷載的主要技術(shù)指標

項目單位技術(shù)指標項目單位技術(shù)指標車輛重力標準值kN550輪距m1.8前軸重力標準值kN30前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中軸重力標準值kN2×120中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2后軸重力標準值kN2×140車輛外形尺寸(長×寬)m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4表1車輛荷載的主要技術(shù)指標項目單技術(shù)指標項簡支梁橋的計算概述課件簡支梁橋的計算概述課件圖3車輛荷載在板面上的分布圖3車輛荷載在板面上的分布第二節(jié)行車道板計算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）

（一）單向板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第二節(jié)行車道板計算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）圖4行車道板的受力狀態(tài)圖4行車道板的受力狀態(tài)第二節(jié)行車道板計算設板的有效工作寬度為a

假設可得第二節(jié)行車道板計算設板的有效工作寬度為a第二節(jié)行車道板計算有效工作寬度假設保證了兩點：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的計算第二節(jié)行車道板計算有效工作寬度假設保證了兩點：第二節(jié)行車道板計算

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：單個車輪、多個車輪作用3）荷載到支承邊的距離第二節(jié)行車道板計算影響mxmax的因素：圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度第二節(jié)行車道板計算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效寬度a的規(guī)定1）荷載位于板的中央地帶 單個荷載作用（如圖6a) 多相鄰靠近的荷載作用（如圖6b)注意:P值的選用

l——板的計算跨徑

d——最外兩個荷載的中心距離第二節(jié)行車道板計算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計算

2）荷載位于支承邊處

t——板的厚度3）荷載靠近支承邊處 （如圖6c)

ax=a′+2xx——荷載離制成邊緣的距離第二節(jié)行車道板計算2）荷載位于支承邊處3）荷載靠近圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計算3、懸臂板（如圖7）

當板端作用集中力P時，受載板條的最大彎矩：

mxmax-0.465P

而荷載引起的總彎矩為M0=-Plo

取a=2l0第二節(jié)行車道板計算3、懸臂板（如圖7）圖7懸臂板受力狀態(tài)圖7懸臂板受力狀態(tài)

規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為： a=a1+2b′＝a2+2H+2b′（分布荷載p作用在板邊時a=a1+2l0）

b——為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。圖8懸臂板的有效工作寬度 規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為：圖8懸臂板的有效工作4、履帶車不計有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂板4、履帶車不計有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力固端梁連續(xù)梁彈性固結(jié)圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計算固端梁四、橋面板內(nèi)力計算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力

1）彎矩計算模式假定圖11彎矩計算模式四、橋面板內(nèi)力計算圖11彎矩計算模式實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁

簡化計算公式：

當t/h<1/4時：跨中彎矩Mc=+0.5M0支點彎矩Ms=-0.7M0

當t/h1/4時：跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計算的跨中彎矩(見下一頁)實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁γGi——第i個永久作用效應的分項系數(shù)，應按表4.1.6的規(guī)定采用；

γ

Q1——汽車荷載效應(含汽車沖擊力、離心力)的分項系數(shù)，取γ

Q1=1.4。γ

Qj——在作用效應組合中除汽車荷載效應(含汽車沖擊力、離心力)、風荷載外