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桥梁工程大作业原始版.讲义

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混凝土简支梁桥内力计算交通1001 绿学长一．桥面内力计算A.按T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力弯矩 m kN 187975086102121220Ag ⋅-=⨯⨯-=-=...gl M剪力 Q Ag =g · l 0=10.86×0.975=12.49kN （二）车辆荷载产生的内力将后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为P=140kN ，轮压分布宽度如图所示。

对于车轮荷载中后轮的着地长度为a 2=0.20m ，宽度为b 2=0.60m[由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）查得]，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为：m kN 1518)4860)(0.97581341402(1.3)4(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于每米宽板条上的剪力为：23.88kN 813414021.342)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－18.15)=－25.33kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+23.88=36.37kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－25.33kN·m Q A =36.37kNB.按悬臂板设计计算 （一） 恒载及其内力此部分与铰接悬臂板部分相同（二）车辆荷载产生的内力车轮加载最不利位置为边缘，后轴作用力P=140kN,车轮荷载中后轮荷载着地长度a 2=0.20m ，宽度b 2=0.60m ，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+H =0.06+0.13=0.73m荷载对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽上的弯矩为(b 1<l 0)：m kN 5714)2730)(0.97581341402(1.3)2(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于半米宽板上的剪力为：.76kN 74813214021.322)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－14.57)=－21.75kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+47.76=60.25kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－21.75kN·m Q A =60.25kNC.按连续单跨板设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩:m kN 488528610818122⋅=⨯⨯==...gl M Og剪力:kN 2959750861021210...gl Q Og =⨯⨯==（二）车辆荷载产生的内力 由于：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+l /3+d=0.46+2.5/3+1.4=2.69m<2l /3+d =3.06m故：a =3.06m荷载加于支撑处时对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+t +d=0.46+0.15+1.4=2.01m<l /3+d =2.23m故：a =3.06m每米宽简支板条的跨中活载弯矩：221400.86(1)1.3(2.5)30.78883.062op p M kN m a μ⨯=+=⨯⨯-=⋅⨯支点处剪力：12/245.75A P a kN == '2'12() 4.118PA a a kN aa b =-= '131226.602Pb A kNab =='24''12() 2.398PA a a kN aa b =-=10.828y = 20.945y = 30.100y = 40.055y = (1)57.32opi i V A y kN μ=+∑= （三）荷载组合 恒+汽：M 0=M Og +M Op =8.48+30.78=39.26kN·m因为：t/h <1/4,即主梁抗扭能力较大，故： 跨中弯矩： M 中=0.5M 0=19.63kN·m 支点弯矩： M 支=－0.7M 0=－27.48kN·m支点剪力： Q 支=Q Og +Q Op =5.29+57.32=62.61kN二．横向分布系数计算荷载位于支点处时，杠杆原理法计算荷载横向分布系数。

如图2绘制1、2、4号梁的影响线，并与最不利位置加载。

对于车辆荷载，规定车轮横向轮距为1.80m ，两列汽车车轮的横向最小间距为1.30m，车轮间距图1 单向板支点剪力计算图示人性道缘石最少为0.5m 。

车辆荷载下的最不利横向分布系数： 1号梁：m 1q =0.5×0.600=0.32号梁：m 2q =0.5×(0.40+0.88+0.36)=0.824号梁：m 3q =0.5×(0.40+0.88+0.36)=0.82人群荷载下最不利横向分布系数为：1号梁： 1.197or m = 2号梁由于人行道荷载引起负反力，因而不予考虑，0or m = 4号梁：0or m =三. 跨中处荷载横向分布系数计算A.按偏心受压法计算 1. 计算I 和I T翼板的换算平均高度：123015501017.2230h c m ⨯+⨯== 下底的换算平均高度：2254032.52h c m +== 故：图2 杠杆原理法计算横向分布系数17.223032.523017.223020(5520)32.5(230)22283.223017.223020(5520)32.5xa c m ⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯-==⨯+⨯+-⨯ 主梁的抗弯惯矩：23232383.2)-232.5-(23032.520)-(5532.520)-(5512183.2)-2230(2302023020121)217.2-(83.2217230217230121⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=..I 44665302190.66530219c m m== 主梁抗扭惯矩，按书第126页的式(2-5-41)查表2-5-2计算： 对于翼板，110.1720.06880.12.5t b ==<，查表内插得：113c =； 对于梁肋，220.20.1112.30.1720.325t b ==--，查表内插得：20.30933c =； 对于底部，330.3250.5910.55t b ==，查表内插得：30.2108c =； 由式(2-5-41)得：cm.cm ...I 12682150126821553255210802032.5)-17.2-(2300.3093217250314333==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= 2.计算抗扭修正系数 β由课本第126页的表2-5-1知：n =7 时，ξ=1.021，并取 G=0.425E ，代入 课本第126页的式(2-5-40’)得：210.96050.4250.012682152073911.021()0.6653021917.5E E β==⨯+⨯ 3.计算横向影响线竖标值对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为：22'11122221117.50.96050.4516727.52522.5n i i a n a ηβ==+=+⨯=⨯+⨯+⨯∑ 22'11722221117.50.96050.1659727.52522.5n i i a n a ηβ==-=-⨯=-⨯+⨯+⨯∑ 同理：'2122217.550.96050.3487727.52522.5η⨯=+⨯=⨯+⨯+⨯'2722217.550.96050.0630727.52522.5η⨯=-⨯=-⨯+⨯+⨯ ''41470.1429ηη==设影响线零点离1号梁轴线的距离为x ’，则：以零点为相似应用的顶点''62.500.45160.1659x x⨯-=， 解得：'10.970x m= 同理：2号梁：''62.500.34870.063x x⨯-=， 可得：'12.705x m =4.计算荷载横向分布系数横向影响线和步载图式，如图3所示。

1号梁：车辆荷载：0.727)0460027080005510092083203360(0.4102121=-++++++==∑.......''m q eq η人群荷载：4670.''m r cr ==η同理，2号梁：车辆荷载：677021.''m q eq ==∑η人群荷载：3610.''m r cr ==η4号梁：车辆荷载：图3 修正偏压法m c 计算图示图3 修正偏压法m c 计算图式644021.''m q eq ==∑η 人群荷载：1430.''m r cr ==ηB.按铰接梁法计算1. 截面几何特性计算该部分计算与修正偏心受压法计算结果相同： 主梁抗弯弯矩：I =0.6628m 4 主梁抗弯弯矩：I T =0.013908388m 4 2. 刚度参数计算220.6628 2.56.1625() 6.1625() 1.20740.013939T I b I l γ==⨯⨯= 2214410.6628 1.15390()390()0.0047390.178d I l h β==⨯⨯= 由计算结果可见，β值对计算结果影响极小因而可以忽略不计，按普通铰接板计算。

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桥梁工程经典讲义91页PPT

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桥梁工程经典讲义
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！
51、 天 下 之 事 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
桥梁工程经典讲义

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• 在亚洲，木拱桥出现更早，日本岩国市至今保存的5 孔锦带木拱桥，跨度为27.5米，始建于1673年，其图 样来自中国。18世纪末49世纪的三四十年间，美国盛 行建有屋盖的大木桥，1815年在宾夕法尼亚州建成的 跨越萨斯奎汉纳河的麦考尔渡口桥，跨度达到100米， 堪称空前。
• 目前常用的有木梁桥、木撑架桥和木桁架桥。 1.木梁桥。跨度一般不超过6-8米，木梁可
桥梁试验：测定实桥或模型在荷载下的应 变、位移及振动等行为，与计算或预期 效果进行对比，为桥梁设计及其科学技 术的发展积累资料。
桥梁养护：延长桥梁寿命，保证使用安全。
桥梁分类
按主要承重结构体系分 梁式桥、拱桥、悬索桥、刚 架桥、斜张桥和组合体系桥。
按桥梁上部结构的建筑材料分 木桥、石桥、混凝土 桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和结合 梁桥。
乌巢大桥，1990年建成，位于河南凤凰县。 全长214m、主跨120m的双肋石拱桥。主拱圈由 2条分离式矩形石肋和8条钢筋混凝土横系梁组成， 拱肋等高变宽，结构轻盈，造型美观。 世界最大 跨径的石拱桥。
万县长江大桥，1997年建成，位于重庆万县。 主桥采用钢筋混凝土箱形拱肋，净跨420m，单孔跨 江，无深水基础，在同类桥梁中跨度具世界第一。
西班牙塞维 利亚市建设的 单侧索斜拉桥， 以 1993 年 世 界 展览会的会标 造型设计
该桥的奇特造型及特殊的标志意义给人以优美 的印象。但违背了斜拉桥结构受力的基本平衡原理， 平衡拉索依靠塔身后倾产生的偏心自重及塔下巨大 基础。整座桥的造价极为昂贵。
美 国 华 盛 顿 州 肯 尼 威 克 （ Pasco － Kennewick ） 桥。 主跨300m，梁高仅2.10m，扇形索面。
• 石拱桥可分为实腹式拱桥和空腹式拱桥 两类
土木工程概论桥梁工程讲义大字体模板

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土木工程的主要类型—桥梁工程一、桥梁的概念1、桥梁: 桥梁是指供公路、城市道路、铁路、渠道、管线等跨越水体、山谷或彼此间相互跨越的工程构筑物。

二、桥梁的组成( 以梁式桥为例)桥梁的三个主要组成部分是: 上部结构, 下部结构和附属结构。

( 一) 上部结构由桥跨结构、支座系统组成。

1、桥跨结构或称桥孔结构, 是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。

按受力图示不同, 分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系, 并由这些基本体系构成各种组合体系。

它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统, 变形缝以及安全防护设施等部分。

2、支座系统设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。

其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上, 并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移, 使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。

一般分为固定支座和活动支座。

( 二) 下部结构, 由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。

1、桥墩、桥台是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。

桥台设在两端, 桥墩则在两桥台之间, 见上图。

而桥台除此之外, 还要与路堤衔接, 并防止其滑塌。

为保护桥台和路堤填土, 桥台两侧常做一些防护和导流工程。

2、墩台基础保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。

( 三) 附属构件, 主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。

1、伸缩缝在桥跨上部结构之间, 或桥跨上部结构与桥台端墙之间, 设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。

为使桥面上行驶顺直, 无任何颠动, 此间要设置伸缩缝构造。

特别是大桥或城市桥的伸缩缝, 不但要结构牢固, 外观光洁, 而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土, 以保证它的功能作用。

2、灯光照明现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明, 增添了城市中光彩夺目的晚景。

3、桥面铺装或称行车道铺装, 铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。

桥梁工程大作业原始版.讲义

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混凝土简支梁桥内力计算交通1001 绿学长一．桥面内力计算A.按T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力弯矩 m kN 187975086102121220Ag ⋅-=⨯⨯-=-=...gl M剪力 Q Ag =g · l 0=10.86×0.975=12.49kN （二）车辆荷载产生的内力将后轮作用于铰缝轴线上，后轴作用力为P=140kN ，轮压分布宽度如图所示。

对于车轮荷载中后轮的着地长度为a 2=0.20m ，宽度为b 2=0.60m[由《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）查得]，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米宽板条上的弯矩为：m kN 1518)4860)(0.97581341402(1.3)4(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于每米宽板条上的剪力为：23.88kN 813414021.342)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－18.15)=－25.33kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+23.88=36.37kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－25.33kN·m Q A =36.37kNB.按悬臂板设计计算 （一） 恒载及其内力此部分与铰接悬臂板部分相同（二）车辆荷载产生的内力车轮加载最不利位置为边缘，后轴作用力P=140kN,车轮荷载中后轮荷载着地长度a 2=0.20m ，宽度b 2=0.60m ，则得：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+H =0.06+0.13=0.73m荷载对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+2l 0+d=0.46+2×0.975+1.4=3.81m冲击系数：1+μ=1.3作用于每米板宽上的弯矩为(b 1<l 0)：m kN 5714)2730)(0.97581341402(1.3)2(42)(110Ap ⋅-=-⨯⨯⨯-=-+-=...b l a P M μ作用于半米宽板上的剪力为：.76kN 74813214021.322)(1Ap =⨯⨯⨯=+=.a P Q μ（三）荷载组合 恒+汽：M A =M Ag +M Ap =－7.18+(－14.57)=－21.75kN·mQ A =Q Ag +Q Ap =12.49+47.76=60.25kN所以，行车道板的设计内力为：M A =－21.75kN·m Q A =60.25kNC.按连续单跨板设计计算（一）恒载及其内力（以纵向1m 宽的板条进行计算） 1.每米板上的恒载g ： 沥青混凝土面层g 1：0.05×1.0×23=1.15kN/m C55混凝土垫层g 2：0.08×1.0×24=1.92kN/m T 梁翼板自重g 3：(0.15+0.05×500/1150)×1.0×25=4.29 kN/m 人行道及栏杆自重g 1p ：3.5kN/m 合计：g=∑g i = 10.86kN/m 2.每米宽板条的恒载内力 弯矩:m kN 488528610818122⋅=⨯⨯==...gl M Og剪力:kN 2959750861021210...gl Q Og =⨯⨯==（二）车辆荷载产生的内力 由于：a 1=a 2+2H =0.02+2×0.13=0.46mb 1=b 2+2H =0.06+2×0.13=0.86m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：a =a 1+l /3+d=0.46+2.5/3+1.4=2.69m<2l /3+d =3.06m故：a =3.06m荷载加于支撑处时对于悬臂根部的有效部分宽度：a =a 1+t +d=0.46+0.15+1.4=2.01m<l /3+d =2.23m故：a =3.06m每米宽简支板条的跨中活载弯矩：221400.86(1)1.3(2.5)30.78883.062op p M kN m a μ⨯=+=⨯⨯-=⋅⨯支点处剪力：12/245.75A P a kN == '2'12() 4.118PA a a kN aa b =-= '131226.602Pb A kNab =='24''12() 2.398PA a a kN aa b =-=10.828y = 20.945y = 30.100y = 40.055y = (1)57.32opi i V A y kN μ=+∑= （三）荷载组合 恒+汽：M 0=M Og +M Op =8.48+30.78=39.26kN·m因为：t/h <1/4,即主梁抗扭能力较大，故： 跨中弯矩： M 中=0.5M 0=19.63kN·m 支点弯矩： M 支=－0.7M 0=－27.48kN·m支点剪力： Q 支=Q Og +Q Op =5.29+57.32=62.61kN二．横向分布系数计算荷载位于支点处时，杠杆原理法计算荷载横向分布系数。