盖梁活载计算

盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁。

又称帽梁。

在桥墩（台）或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。

主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。

有桥桩直接连接盖梁的，也有桥桩接立柱后再连接盖梁的。

计算要点盖梁的计算要点是如何建立准确而且简化的计算模型。

3.1 盖梁的平面简化3.1.1 关于盖梁平面基本简化的规定《公路桥涵设计手册》中规定：多柱式墩台的盖梁可近似地按多跨连续梁计算；对于双柱式墩台，当盖梁的刚度与柱的刚度之比大于5时，可忽略桩柱对盖梁的约束作用，近似地按简支（悬臂）梁计算。

柱顶视为铰支承，柱对盖梁的嵌固作用被完全忽略，这种计算图式是以往设计实践中用得最多、最普遍的一种。

目前一些盖梁计算程序，如“中小桥涵CAD系统”等一些平面计算的软件，基本上都是采用这种简化计算模式来分析盖梁内力的，这是一种基本的简化模式，但是对计算结果一般要作削峰处理。

3.1.2 盖梁平面基本简化模式存在的问题上述的简化模式有些粗糙且有一定的局限性，使得计算结果偏大，按此进行的配筋设计往往过于保守。

对于独柱式盖梁，常规的计算方法是将其视为一端嵌固的单悬臂梁，该简化使得悬臂根部的弯矩计算结果偏大；对于双柱式盖梁按简支（悬臂）梁计算，使得跨中弯矩计算结果明显偏大。

而当盖梁的刚度与柱的刚度之比小于5时，《公路桥涵设计手册》并未做明确说明。

该简化模式的问题在于将墩柱与盖梁的连接等效成点支撑，将墩梁框架结构简单等效为简支（悬臂）梁来处理。

这虽然使计算得到简化，但与实际结果偏差过大。

而且无论墩柱尺寸及盖梁尺寸如何，皆按简支（悬臂）梁来处理，使得其适用范围受到限制。

多柱式盖梁也存在同样的问题。

现在有一种修正的计算方法是将单点铰支模型转化为两点铰支模型，此时墩顶负弯矩要比基本的简化模式（单点铰支模型）小，以达到削峰处理的作用。

两点铰支模型的弯矩值与所模拟的两铰支点间的距离有关，但对这个距离目前还缺乏足够的依据。

盖梁配筋计算
一.概述
1荷载等级汽车-超20级,挂车-120.
2升降温按15度考虑.
3材料为C30砼,受力钢筋为II级钢筋.
4简支梁桥,简支变连续,一墩两侧跨为2*22m空心板梁,空心板宽1m,一片板梁重28.6t(起吊重量),桥面铺装为(8cm沥青砼+8cm钢筋砼).
5桥宽16m(0.5+15+0.5),可布车道[15/3.5]=4车道.
1.由于板梁宽度远较立柱宽度小,且每梁设置2个支座,故板梁(和上部恒载)反力按均布荷载加于盖梁上.
2.活载加载是不考虑板梁的横向分布影响.
3.活载由于在加载在板梁上,对盖梁受力是间接作用.为简化计算,活载按轮距直接作用于盖梁上.
4.结构按框架考虑,支撑条件为立柱底完全固结.
三.荷载计算:
1.恒载:28.6+0.08*22*
2.6+0.08*22*2.3=37.3t/m
2.结构自重程序自动考虑.
3.一车道活载见下表,极值见蓝底黄字.
1.截面抗剪需补手算
2.圆截面配筋不出裂缝(桥规也是这样的)。

六、盖梁设计(一)荷载计算1.恒载计算上部结构恒载见表62.活载计算(1)活载横向分布系数计算活载横向分布系数计算时荷载对称布置及非对称布置均采用杠杆原理方法进行计算。

单列车对称布置时见图11单列车非对称布置时见图12双列车对称布置时见图13单列车非对称布置时见图141 2 300.12210.8750.437 2ηηη===⨯=1 2 310.560.27821(0.4340.315)0.375 210.6480.3242ηηη=⨯==⨯+==⨯=图110.8750.8750.566图120.6840.434 0.31512310.2860.143210.7010.350210.950.4752ηηη=⨯==⨯==⨯=12310.5560.27821(0.4340.315)0.37521(0.6480.355)0.5022ηηη=⨯==⨯+==⨯+=(2)按顺桥向活载移动情况，求支座活荷载反力的最大值 布载长度L 取15.96m a. 单孔荷载（见图15）0.556 0.7011 0.951 0.4340.3150.648 0.355图14 图130.286b.单列车时支座反力R 2=140×(1+0.913)+120×(0.474+0.386)×30×0.199=236.99KN 两列车时支座反力2×R 2=2×236.99=473.96 KN b.双孔荷载（见图16）单列车时支座反力R 1=140×(0.562+0.65)=169.68 KN R 2=120×(1+0.913)+30×0.725=251.31KN R=R 1 +R 2=169.68+251.31=420.99KN 双列车时支座反力2×（R 1 + R 2）=2×420.99=841.98KN (3)载横向分布后各梁支点反力计算见表9表9 主梁支点反力计算120 140 30140 120 图150.913 0.474 0.3860.199120 140 30140120 0.650.913 1.00 0.7250.562R 2图16(4)各梁恒载、活载反力组合各梁恒载、活载反力组合计算见表10，表中均取主梁最大值。

3.2托架计算盖梁尺寸：长22米，宽2.2米，高2.2米盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。

3.2.1木楞计算木楞断面5*10cm，矩形截面抵抗矩：W=bh2/6=83.3cm3，矩形截面惯性矩I=bh3/12=416.7cm4材质为柞木，按《路桥施工计算手册》P176，[σ]—19MPa，[τ]—3.8MPa ，E—12×103MPa木楞长度4.5m，间距为20cm，跨径为0.3m，按三等跨连续梁均布荷载合理；混凝土容重—26KN/m3施工荷载—1.0KPa倾到混凝土产生的冲击—2.0KPa振捣混凝土产生的荷载—2.0KPa盖梁高度2.2m，q1=2.2×26×0.2=11.44KN/m×1.2=13.728 KN/m q2=(1+2+2)×1.4=7kpaΣq=q2×0.2+13.728=15.128KN/m弯矩：M=ql2/10=0.1×15.128×0.32=0.136KN.mσ=M/W=136/83.3=1.63MPa<[σ]—19MPa，满足要求；三跨连续均布荷载挠度计算：f=0.677×ql4/100EI=0.677×15.128×103×0.34/(100×12×109×416.7×10-8)=1.66×10-5m<L/400=75×10-4m满足要求；3.2.2木梁计算木梁断面10*10cm，W=bh2/6=167cm3，I=bh3/12=833cm4材质为柞木，按《路桥施工计算手册》P176，[σ]—19MPa，[τ]—3.8MPa ，E—12×103MPa木梁长度4m，间距为30cm，跨径为0.6m，其上木楞间距20cm，可按三等跨连续梁均布荷载计算；混凝土荷载q1=2.2×26×0.3=17.16KN/m×1.2=20.59 KN/mq2=(1+2+2)×1.4=7kpaΣq=7×0.3+20.59=22.69KN/m弯矩：M=ql2/10=0.1×22.69×0.62=0.817KN.mσ=M/W=817/167=4.89MPa<[σ]—19MPa，满足要求；三跨连续均布荷载挠度计算：f=0.677×ql4/100EI=0.677×22.69×103×0.64/(100×12×109×833×10-8)=1.99×10-4m<L/400=1.5×10-3m满足要求；3.2.3碗扣架碗扣架立杆高度为1.2～1.8m，横杆步距0.6m，查《路桥施工计算手册》表有在横杆间距100cm时，对接立杆容许荷载为35.7KN，根据立杆间距0.3×0.6m，混凝土高度为2.2m，则每根立杆所受荷载为p=0.3×0.6×(2.2×26×1.2+5×1.4)=13.62KN<35.7KN，满足要求。

盖梁计算书1 16m跨径空心板单幅双柱桥墩盖梁计算1.概况桥墩盖梁采用桥梁通计算，盖梁宽1.4m，跨中高度1.3m，端部高度0.65m。

盖梁按简支梁计算，盖梁结构简图如下图：图1 盖梁结构图2.荷载取值①恒载：各板自重产生支反力反向加载至盖梁上，二期恒载按平均分布于各板上计算。

②横向分布系数：活载横向分布系数采用左右偏载按偏心受压法，对称布置采用杠杆法。

③冲击系数：16m板冲击系数为1.26。

④活载加载：采用车道荷载及车辆荷载分别按双孔加载、单孔加载计算，按最不利情况，求出支点最大反力。

3.盖梁复核计算①持久状况极限承载能力验算：经计算最不利组合下弯矩包络图及盖梁承载力校核图如下：图2 盖梁承载力校核图可以看到，本桥盖梁极限承载力满足规范要求，并有适当安全储备。

②正常使用阶段抗裂验算：规范要求长期效应作用下混凝土裂缝宽度应小于0.2mm，按照裂缝控制配筋验算校核图如下图所示，可以看出均满足规范要求。

图3 盖梁裂缝验算校核图③斜截面抗剪验算：计算时按混凝土和箍筋承担剪力的100%计算，各截面抗剪验算如下表所示。

表1 梁板作用截面抗剪验算表2 墩柱截面抗剪验算由表中结果可知，混凝土截面及箍筋可提供的抗剪力已大于组合剪力。

盖梁中配有斜筋可作为安全储备。

4.主要结论综上，盖梁持久状况承载能力极限状态验算、抗剪验算、抗裂验算均满足规范要求。

2 20m跨径空心板单幅双柱桥墩盖梁计算1.概况桥墩盖梁采用桥梁通计算，盖梁宽1.6m，跨中高度1.3m，端部高度0.65m。

盖梁按简支梁计算，盖梁结构简图如下图：图1 盖梁结构图2.荷载取值①恒载：各板自重产生支反力反向加载至盖梁上，二期恒载按平均分布于各板上计算。

②横向分布系数：活载横向分布系数采用左右偏载按偏心受压法，对称布置采用杠杆法。

③冲击系数：20m板冲击系数为1.221。

④活载加载：采用车道荷载及车辆荷载分别按双孔加载、单孔加载计算，按最不利情况，求出支点最大反力。

盖梁计算书注：横向加载位置仅按左偏、右偏、里对称、外对称加载。

注：1、加载方式为自动加载。

重要性系数为1.1。

2、横向布载时车道、车辆均采用1到2列(辆)分别加载计算。

注：集中荷载Pk已经乘以1.2系数，使得竖直力效应最大。

双孔加载按左孔或右孔的较大跨径作为计算跨径。

注：盖梁与立柱线刚度比小于或等于5，按刚架计算盖梁。

注：外边柱之间盖梁截面按钢筋混凝土盖梁构件配筋计算。

其余按钢筋混凝土一般构件配筋计算。

注：1、“人群/每米”指横向1米宽度的支反力，不是总宽度对应的支反力。

总宽度为0米。

2、“总轴重”指一联加载长度内(双孔或左孔或右孔加载)的轮轴总重。

计算水平制动力使用。

3、“左、右支反力”未计入汽车冲击力的作用。

4、车道荷载均布荷载为10.5kN/m，集中荷载为：双孔加载284.448kN，左孔加载284.448kN，右孔加载284.448kN。

5、双孔支反力合计：人群荷载60.021kN/m，1辆车辆荷载436.682kN，1列车道荷载499.987kN。

6、左孔(或右孔)加载时同1辆车的前后轮轴可作用在另一孔内，保证单孔支反力最大，另一孔即便有轮轴支反力仍未计。

7、左孔、右孔冲击系数同双孔加载冲击系数。

注：1、线荷载为54kN/m，指盖梁的总重量除以盖梁长度得到的每延米重量。

2、车道和车辆双孔、左孔、右孔加载均指1列荷载作用，采用值已计冲击系数。

3、车道双孔加载控制，车辆双孔加载控制。

注：1、表中横向分配系数采用“杠杆法(支点)过渡到偏心受压法(1/4跨)”，即纵向荷载位于支点与1/4跨之间按“杠杆法”与“偏心受压法”插值计算，1/4跨之间按“偏心受压法”计算。

2、车道荷载布载两列及以上时横向分配系数值已经计入车列数和横向折减系数。

注：1、“过渡法”由纵向影响值结合横向分配系数由杠杆法过渡偏心法计算得到。

点击“纵向影响线”看详细计算。

注：1、耳墙、背墙、盖梁比重均按25kN/m3取用。

注：1、耳墙、背墙、盖梁比重均按25kN/m3取用。

脚手架盖梁支架计算方法一）立杆支撑稳定性验算计算原则：考虑到脚手架钢管的使用磨损情况，钢管材料按照中48X3.5mm 进行验算。

脚手架钢管截面积A = 4.89cπι2,回转半径i=15. 78mm,钢材抗压强度设计值为205MPa;1、不含大跨盖梁支架立杆支撑布置按照0.6X0. 6m （纵向X横向）进行设计，横杆设计按照步距 1. 2m进行计算。

取单位面积重量最大的PHN05号盖梁4. 514t∕m2盖梁混凝土：⑴荷载计算：（不考虑风荷载）：①永久荷载（ENGk）A、混凝土重：66. 2m3*25∕ （19.295*1. 9）=45. 144kN∕m2B、模板及支架重：0. 75 kN∕m2C、ΣNGK= （45. 144+0. 75）×0. 6×0, 6 = 16. 522kN②活荷载（ENQK）A、施工人员及设备荷载：LO kN∕m2B、振捣混凝土荷载：2. 0 kN∕m2C、ΣNQK= （1. 0 + 2.0） X0. 6X0. 6 = 1. 08 kN⑶计算荷载（N）N=l. 2NGK+1. 4NQK=1. 2×16. 522 + 1. 4×1. 08 = 21. 338kN2、立杆稳定性计算：N∕ΦA≤f式中：N 一立杆轴向力，取N=2L 338kN;6—稳定系数，根据长细比入=76,查得稳定系数6=0.744A一立杆截面积，A=4. 89cm2;f一钢材抗压强度设计值，取f = 205MPa.N∕ΦA = 21338∕ （0. 744X489） =58. 65MPa<f = 205 MPa故立杆稳定二）立杆地基承载力计算荷载计算：（不考虑风荷载）单根立杆的轴向力N=2L 338 kN整个支架的总竖向力 No 为 21. 338X36. 66/ （0.6X0.6） =2172. 92kN基础底面积为19. 295*1. 9=36. 66m2则基础底面平均压力：P=N∕A = 2172. 92/36. 66 = 59. 27KPa<80 Kpa （上海市地基平均承载能力）2、大跨箱梁桥大盖梁支架立杆支撑布置按照0.6X0. 3m （纵向X横向）进行设计，横杆设计按照步距 1. 2m进行计算。

计算书1.布置参数：面板：平面模板（0.8kn/m2）次梁：18工字钢间距0.4m，长度为4.8m（有效受力长度2.6m）。

主梁：双拼40工字钢，长度为19m。

立柱：中部钢筒立柱30cm×1cm，端部钢筒立柱20cm×1cm立柱基础：C20混凝土，3×1.5×0.5m。

2.次梁计算次梁长度4.8m（计算时取有效受力长度2.6m）、间距为0.4m布置，次梁以上为平面模板作为盖梁底模。

单跨次梁间距0.4m×2.6m为计算单元，则荷载计算如下：恒载：钢筋砼自重：26kn/m3×2.6×0.4×3=81.12kn；平面模板底膜自重：2.6×0.4×0.8=0.832kn；侧模板自重：（0.4×2）×3×0.8=1.92kn；活载：施工人员及设备荷载：3kn/m2×（2.6×0.4）=3.12kn；转换为均布荷载：q1=(1.2×（81.12+0.832+1.92）+1.4×3.12)/2.6=/2.6=40.4kN/m总体信息1、自动计算梁自重，梁自重放大系数1.202、材性：Q235弹性模量E = 206000 MPa剪变模量G = 79000 MPa质量密度ρ= 7850 kg/m3线膨胀系数α= 12x10-6 / °c泊松比ν= 0.30屈服强度f y = 235 MPa抗拉、压、弯强度设计值f = 215 MPa抗剪强度设计值f v = 125 MPa3、截面参数：普工18截面上下对称截面面积A = 3070 mm2自重W = 0.236 kN/m面积矩S = 105579 mm3抗弯惯性矩I = 16700000 mm4抗弯模量W = 185556 mm3塑性发展系数γ= 1.05荷载信息1、恒荷载(1)、均布荷载，40.40kN/m，荷载分布：满布组合信息1、内力组合、工况(1)、恒载工况2、挠度组合、工况(1)、恒载工况内力、挠度计算1、弯矩图（kN.m）(1)、恒载工况2、剪力图（kN）(1)、恒载工况3、挠度(1)、恒载工况4、支座反力（kN）(1)、恒载工况单元验算图中数值自上而下分别表示：最大剪应力与设计强度比值最大正应力与设计强度比值最大稳定应力与设计比值若有局稳字样，表示局部稳定不满足(1)、内力范围、最大挠度(a)、内力范围：弯矩设计值-34.38～0.00 kN.m剪力设计值-52.89～52.89 kN(b)、最大挠度：最大挠度7.04mm，最大挠跨比1/369（挠度允许值见《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)附录A.1）(2)、强度应力最大剪应力τ= V max * S / I / t w= 52.89 * 105579 / 16700000 / 6.5 * 1000= 51.4 MPa ≤f v = 125 MPa 满足!最大正应力σ= M max / γ/ W= 34.38 / 1.05 / 185556 * 1e6= 176.4 MPa ≤f = 215 MPa 满足!(3)、稳定应力受压翼缘自由长度l1 = 1500 mm面外回转半径i = 20.0 mm面外长细比λ= 1500 / 20.0 = 74.9按GB 50017--2003 第127页公式(B.5-1) 计算：整体稳定系数φb = 1.07 - λ2/44000 * 235/fy= 1.07 - 74.92 /44000 * 235 / 235= 0.94最大压应力σ= M max / φb / W= 34.38 / 0.94 / 185556 * 1e6= 196.6 MPa ≤f = 215 MPa 满足!(4)、验算结论：满足!3.主梁计算根据次梁计算最大支座反力为52.9kn，则主梁承受来自次梁的集中力52.9kn，间距0.4m 布置，转换均布荷载则为132.25kn/m。

盖梁托架计算书一、荷载标准值钢筋砼容重取26kN/m 3。

（1）盖梁每延米砼为：9.25m 3/m ，宽度3.7m 。

盖梁自重标准值：()=⨯=33219.25/26//3.765/k g m m kN m m kN m（2）模板结构自重标准值：220.5/k g kN m =（3）计算模板时均布活荷载：21 2.5/k q kN m =；计算模板纵横梁时均布活荷载21 1.5/k q kN m =；计算支架立柱时均布活荷载21 1.0/k q kN m =；（4）水平面模板：22 2.0/k q kN m = 垂直面模板22 4.0/k q kN m =（5）23 2.0/k q kN m =荷载计算简图二、次梁、主梁检算盖梁模板采用大块钢模，因此不进行模板的强度、刚度检算。

2.1、次梁计算次梁横向支撑采用25a 工字钢，计算跨度为3.7m ，间距40cm 。

经查，25a 工字钢截面特性如下：==435020,402,I cm W cm =⨯5v 2.0610，f =205Mpa ，f =120Mpa 。

E MPa①强度计算模板上的均布荷载设计值为：k1k2123[1.2() 1.4()]*0.4/k k k q g g q q q KN m =++++[1.2(650.5) 1.4(1.522)]0.4/34.52/x x x kN m kN m =++++=最大弯矩：22max =0.1=0.1x34.52x3.7=47.3M ql kN m kN m ••3M /W=47.3/402c =117.56MPa 205MPa?kN m m σ=•＜[满足要求]②挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

()()=+⨯=+⨯=k1k20.4650.50.4/2// 6.2q g g KN m kN m kN m最大挠度为：--⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯4433max 1155ql 526.2 3.710f ==6.1810384384 2.0610 5.0210EI ＜δ-33.7===9.25x10400400lm[满足要求]③抗剪强度计算最大剪力：==⨯⨯=max 0.60.634.52 3.776.63V ql kN kN 最大剪应力：τ⨯⨯===<=⨯3max 3376.6310pa 23.71202248.5v V MPa f MPa A[满足要求]2.2主梁验算2.1、主梁计算主梁拟采用双排单层贝雷梁；计算跨度为7.0m 。

盖梁两大计算方法1 传统简化算法以桥梁通为代表2 盖梁影响线直接加载法以桥梁博士为代表桥梁通盖梁计算与绘图一盖梁计算原理⑴以交通部颁布现行的桥涵规范作为编程依据。

⑵斜桥以桥孔斜长为计算跨径，按正交桥的方法计算。

⑶顺桥向按简支梁加载计算荷载支反力。

⑷横向分配系数对称布载按杠杆法，偏载按刚性横梁法。

⑸三跨及以上时盖梁视为刚性支承的双悬臂多跨连续梁，两跨时为双悬臂简支梁。

⑹建立柱(肋)支承反力影响线和每个计算截面内力影响线。

⑺横桥向荷载经横向分配传递给每片梁（板），再由每片梁（板）按内力影响线加载得出各计算截面人群、汽车、挂车引起的最不利内力值。

⑻对荷载内力进行组合，求出各计算截面内力最大值和最小值，形成内力包络图。

⑼弯矩控制正截面强度和主筋根数，剪力控制斜截面抗剪强度和斜筋根数以及箍筋间距和根数，裂缝由弯矩控制。

二绘图编制原理⑴根据盖梁外廓尺寸按纵、横方向分别计算确定钢筋构造图的绘图比例，绘图比例按2增减，同时计算出立面、平面、侧面、钢筋大样等图上控制座标。

⑵根据斜交角、弯起钢筋种类、箍筋环数、盖梁等高或悬臂段变高计算钢筋编号。

⑶绘制钢筋立面、平面、侧面及钢筋大样，并计算钢筋根数和长度(含平均长度)。

⑷计算并绘制钢筋明细表和材料数量表以及弯起钢筋Ｄ值表。

⑸生成*.SCR钢筋图形文件，用户进入AutoCAD图形平台，即可将其显示在屏幕上，并进行编辑和修改，绘图机输出。

三盖梁设计1样板文件的使用系统为用户提供了文件名为n2.qlt、n3.qlt的样板文件，桥墩编号为1号桥墩的数据是完整的，分别对应2柱式、3柱式盖梁结构，该数据文件既可计算又可绘图。

2建立用户工程文件名有两种方法，一是在桥梁通主菜单的工程管理下拉式菜单的“创建工程”下建立，另一种是在桥梁通主菜单的“桥墩盖梁计算与绘图”下拉式菜单的“打开文件”按钮下建立。

3输入盖梁尺寸打开桥梁通主菜单的“桥墩计算与绘图”下拉式菜单的“盖梁计算与绘图”，弹出“桥墩盖梁计算与绘图”数据输入窗体，选择盖梁计算，再点击“盖梁尺寸”按钮，弹出数据输入窗体，根据提示输入盖梁的基本数据，数据输入完毕关闭该窗体。