《简直梁桥计算》PPT课件

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否
是否通过 是
计算结束
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第二节 行车道板计算
一、行车道板的类型
• 行车道板的作用——直接承受车轮荷载、 把荷载传递给主梁
• 分类
– 单向板 – 双向板 – 悬臂板 – 铰接板
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4
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5
二、车轮荷载的分布 • 车轮均布荷载——a2b2(纵、横) • 桥面铺装的分布作用
a1a22H b1b22H
• 轮压 P
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规范规定 a = a1+2b’＝a2+2H+2b’
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4、履带车不计有效工作宽度
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四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力
1）弯矩计算模式假定
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实际受力状态：弹性支承连续梁
简化计算公式：
当t/h<1/4时 ：
跨中弯矩 Mc = +0.5M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0
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第四节 主梁内力横向分布计算
一、桥面板与主梁分离式桥梁
R1
P1 2
b (ab)
R2
P1 2
a (ab)
R2
P1 2
(c
d
d)
R3
P1 2
(c
c d)
R2R2 R2
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横向分布系数——杠杆原理法
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挂车
1
m0g 4
g
汽车
1
m0q 2
q
人群
m0r rapr
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二、横向分布计算原理
M sp(1)p1b (l0b 21)(1)2P a(l0b 21)(,b1 l0时 )
恒载
Msg
1 2
gl02
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第三节 主梁内力计算
一、恒载内力
– 前期恒载内力SG1 （主要包括主梁自重） 计算与施工方法有密切关系， 分清荷载作用的结构
– 后期恒载内力SG2 （桥面铺装、人行道、栏 杆、灯柱〕
当t/h1/4时 ：
跨中弯矩 Mc = +0.7M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 M0——按简支梁计算的跨中弯矩
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h
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2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩
活载弯矩 M 0p1 8g2l(1)8 P a(lb 2 1)
恒载弯矩
M0g
1 8
gl 2
3）考虑有效工作宽度后的支点剪力 车轮布置在支承附近
多个荷载作用
l
l 2l
aa1d3a22H d33
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14
2）荷载位于支承边处
aa1ta22Ht3 l
3）荷载靠近支承边处
ax = a’+2x
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h
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3、悬臂板 荷载作用在板边时 mxmin -0.465P
aM M xm 0 i n0 .4 P06lP52.1l5 0
取a=2l0
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40
h
41
– 荷载横向分布等代内力横向分布的荷载条件
w1(x)M 1(x)Q1(x)p1 w2(x) M 2(x) Q2(x) p2
半波正弦荷载可满足上述条件
x
p(x)
P0si
n l
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43
7.常用计算方法
– 梁格法 – 板系法 – 梁系法
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二、活载内力
– 活载内力计算必须考虑最不利荷载位置 一般采用影响线加载计算
– 计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲 击系数
– 通用计算公式
Sp(1) m iP iyi
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三、内力组合
– 承载能力极限状态 – 正常使用极限状态
四、内力包络图
沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的 连线
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p 2a1b1
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6
h
7
h
8
三、有效工作宽度
1、计算原理
外荷载产生的分布弯矩——mx
外荷载产生的总弯矩—— M mxdy
分布弯矩的最大值——mxmax
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9
设板的有效工作宽度为a 假设
M mxdy amxmax
可得
M a
m x max
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有效工作宽度假设保证了两点：
1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同
S(x,y) p(x,y)(x,y) 各纵向影响线比例关系
x,y
p(x,y)1(x)2(y)
x,y
(y)P(x)1(x)2(y)
x,y
轴重与轮重的关系
轴重
(y)2(y) P (x)1(x)
y
x
mc P(x)1(x)
x
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5.影响面加载精确方法
S(x,y) p(x,y)(x,y) 各纵向影响线在不同位
简支梁桥设计与计算
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1
第一节 概述
• 桥梁工程计算的内容
– 内力计算——桥梁工程、基础工程课解决
– 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝 土结构课程解决
– 变形计算
• 简支梁桥的计算构件
– 上部结构——主梁、横梁、桥面板
– 支座
– 下部结构——桥墩、桥台
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2
• 计算过程
开始 拟定尺寸 内力计算 截面配筋验算
x,y
置的比例关系
p(x,y)1(x)2(x,y)
x,y
(y)P (x)1(x)2(x,y)
x,y
轴重与轮重的关系
轴重
(y)2(x,y)P (x)1(x)
x,y
m c(x)P(x)1(x)
x
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6.近似方法的近似程度
– 近似的原因——纵向各截面取相同的横向分 配比例关系
– 近似程度
• 对于弯矩计算一般取跨中的横向分配比例关系 • 跨中车轮占加载总和的75%以上 • 活载只占总荷载的30%左右
1. 整体桥梁 结构必须 采用影响 面加载计 算最不利 荷载
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34
2. 为简化计 算，采用 近似影响 面来加载
12 21
近似影响
面纵横方 向分别相 似
11 21
12 22 11 22
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3.加载过程
M m aP 2 x 11 12 1 P 2 11 12 2 P 2 21 22 1 P 2 21 22 2
Q sg 20l(1)hA (1y1A 2y2)
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2、悬臂板的内力 1）计算模式假定
铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端
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2）铰接悬臂板
活载 Msp(1)4P a(l0b41)
恒载
Msg
1 2
gl02
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2）悬臂板
活载 M sp(1)1 2p0 2l(1)4a P1bl0 2,(b1l0时 )
P 11 1(1 22 11 22 2)P 21 2(1 22 11 22 2)
P1 1 1mcP2 12mc
(m cP 1)1 1(m cP 2)1 2
相当于1#梁分配 到的荷载
mc 1221 1222 横向分布系数
hБайду номын сангаас
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37
4.近似方法总结——内力横向分布转化为 荷载横向分布
通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转 化为矩形弯矩分布
需要解决的问题： mxmax的计算
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影响mxmax的因素：
1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离
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2、两端嵌古固单向板
1）荷载位于板的中央地带 单个荷载作用
l
l 2l
aa13a22H33