简支梁桥盖梁活载传统算法及设计师算法
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1.盖梁计算理论1.1计算依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004) 》规定:双柱式桥墩,当盖梁的刚度与墩柱的线刚度比大于5时,为简化计算可以忽略节点不均衡弯矩的分配及传递,一般可按简支梁或悬臂梁进行计算和配筋,多柱式的盖梁可按连续梁计算,当盖梁计算跨径L与粱高h之比,简支梁2.0<L/h≤5.0,连续粱或刚构2.0<L/h≤5.0,应按深受弯构件计算;L/h>5.0时,则按一般构件计算。
1.2内力计算恒载主要包括上部粱重,桥面铺装,防撞墙或人行道及栏杆,路灯,管线及设备,支座,垫石及盖梁自重,跨铁路桥梁还包括桥上防抛网等相关设施。
活载计算中需考虑的主要丁况有:单列车对称布置、非对称布置、双列车及多列车对称布置、非对称布置。
最后进行车道折减,取计算最大值。
在顺桥向活载移动情况下,需选取单孔布载和双孔布载两种工况,每种工况又相应分为单列车和多列车情况,分别计算出纵向支座活载反力最大值,用于盖梁的内力计算。
然后根据荷载横向分配系数,求出活载作用下各支座反力的最大值,再求出活载作用下盖梁各控制截面相应的内力值。
最后把上述求得的恒载内力及活载最大工况内力进行组合,以确定盖粱最终极限内力效应值。
需要说明的是,在盖梁内力计算时,可考虑桩柱支承宽度对削减负弯矩尖峰的影响。
桥梁通软件的盖梁计算原理同传统的计算方法基本一致。
对于普通钢筋混凝土盖梁可直接采用桥梁通软件进行盖梁内力计算及构件验算。
预应力混凝土盖梁可借助桥梁通软件获取盖梁上支座反力,然后利用其它有限元软件进行受力分析。
2.工程实例图一为黑龙江省新建前进镇至抚远铁路新建工程中,既有306围道平改立设计单幅桥桥墩盖梁尺寸,盖梁设计斜交角度为30º,主桥正截面宽机动车道宽11m,两侧分别设置0.5m防撞墙,全宽12m。
上部结构采用9块20m后张法预应力空心板梁,盖梁斜长13.62m.桥上设计荷载为公路-I级,上部恒载加载如图所示,图中上图为桥梁通计算模型,下图为依据支座位置加载盖梁实际受力模型。
盖梁计算2009-10-23 22:28:27| 分类:道路桥梁| 标签:|字号大中小订阅个人文章,转载请注明。
桥墩桥台盖梁在桥梁结构中广泛应用,其计算也是桥梁设计中经常接触的问题,06年我曾就此专门写过一个ppt总结盖梁的计算,温故知新,贴上来和大家一起交流。
1本文讨论的范围本文仅对常规的使用方式给出一种盖梁计算的方法供探讨,力求简单、实用,便于掌握。
2概述盖梁的作用将上部结构荷载传递到下部,转换受力特点。
盖梁的形式常见的盖梁多为矩形。
为节省材料根据桥墩盖梁的受力特点,桥墩盖梁也常在悬臂下部切去部分呈变截面状;在多联相连的桥梁中,梁高不等时在伸缩缝位置会出现“L”形盖梁,对多孔简支结构,有时会出现倒“T”形盖梁。
盖梁的受力特点盖梁为典型的受弯、受剪连续梁,暂不深究其更深的东西,探讨起来没完了。
采用的计算程序选用最常用的杆系计算程序作为计算工具,例如gqjs、桥博等,本文选用桥梁博士作为计算工具。
3 盖梁计算桥梁运营过程中,盖梁承担上部结构传递来的恒载和活载,并转换为竖向力传递给基础。
本文以一普通钢筋混凝土盖梁为例进行分析,分以下步骤逐步进行。
计算数据准备1)计算盖梁承受的上部结构恒载:梁重+二期恒载,从桥梁纵向计算结果文件中提取恒载在该墩处的支反力。
注意:二期恒载主要指铺装、护栏等上部附属结构荷载,本步要计算出各个支座传递给盖梁的恒荷载。
2)计算盖梁上作用的活载:从桥梁纵向计算结果文件中提取单车道汽车荷载引起的该墩处的支反力,以该支反力作为横向加载的车重。
3)根据上部结构桥面宽度确定横向加载区域。
建模计算1)根据盖梁构造图对盖梁进行单元离散;注意:进行单元离散时特征截面及支撑位置需要设置节点,同时确定盖梁上恒荷载作用的位置。
2)根据单元离散图在桥梁博士中建立计算模型,在施工阶段将恒载作用输入,在使用阶段输入活载信息,输入完毕进行计算。
在桥博的视频教程中,有关于桥博模拟盖梁计算的完整视频,是很好的参考材料。
简支桥活载内力计算公式
嘿,朋友!你问简支桥活载内力计算公式啊,那可得好好听我说啦!
简支桥活载内力的计算那可是相当重要的哦!就好比建房子,你得知道怎么把一根根木头搭起来才最稳固,这计算公式就是我们搭起桥梁稳固结构的关键指南呀!
一般来说,简支桥活载内力计算要考虑很多因素呢!比如说车辆荷载的大小、分布,还有桥梁的跨度、截面特性等等。
想象一下,一辆辆汽车在桥上开过,就像一群小怪兽在桥上蹦跶,它们产生的力会对桥梁产生各种影响。
那我们怎么来计算这些影响呢?这就用到了一些公式啦!
常见的简支梁桥在竖向荷载作用下的内力计算公式有很多哦!比如跨中弯矩的计算公式,就像是一个魔法咒语,能让我们算出这个关键位置的内力大小。
它大概是这样的:M=PL/4,这里的 M 就是跨中弯矩啦,P 是作用在桥上的集中荷载,L 是桥梁的跨度。
这就好比你要称一个大西瓜的重量,你得知道西瓜有多大,然后再用合适的秤去称,这个公式就是我们称“内力西瓜”的秤呀!
再说说剪力,那也是很重要的呀!就像一把剪刀,要把力给剪开一样。
简支梁桥支点剪力的计算公式也有哦,Q=P/2,这里的 Q 就是支点剪力啦。
举个例子吧,假如有一座简支桥,跨度是 10 米,有一辆 10 吨的车开上去,那我们就能用这些公式来算算内力啦。
哎呀,是不是很神奇呀!
当然啦,实际情况要复杂得多呢,还得考虑很多其他因素,比如车辆的行驶速度、桥梁的振动等等。
这就像是一场复杂的舞蹈,我们得跟着音乐的节奏,把每个动作都跳好,才能让桥梁稳稳地矗立在那里。
朋友,我讲得这么清楚,你应该明白了吧?可别小瞧了这些公式,它们可是桥梁工程师们的宝贝呢!要是没有它们,那我们的桥梁可就没那么安全可靠啦!所以呀,一定要好好掌握哦!。
设计师分布解析桥梁盖梁设计计算桥梁设计中,柱式桥墩是普遍采用的结构型式。
对于简支桥梁,盖梁是一个承上启下的重要构件,上部结构的荷载通过盖梁传递给下部结构和基础,盖梁是主要的受力结构。
在设计中,由于桥梁的跨径、斜度、桥宽、车辆荷载标准的变化,对盖梁设计的影响很大,很难完全套用标准图和通用图。
盖梁设计的标准化程度很低,经常是非标准设计,需要对盖梁进行较多的计算,所以盖梁设计是桥梁设计的一个关键部分。
一、盖梁的受力特点及分析1盖梁的受力特点盖梁的主要荷载是由其上梁体通过支座传递过来的集中力,盖梁作为受弯构件,在荷载作用下在各截面除了引起弯矩外,同时伴随着剪力的作用。
此外,盖梁在施工过程中和活载作用下,还会承受扭矩,产生扭转剪应力。
扭转剪应力的数值很小且不是永久作用,一般不控制设计。
实际计算中一般只考虑弯剪的组合,因为考虑弯、剪、扭三种内力同时组合,需要空间分析,计算工作会很繁琐,而且实际意义也不大。
可见盖梁是一种典型的以弯剪受力为主的构件。
2盖梁的受力分析盖梁除了自重荷载之外,主要承受由支座传递过来的上部结构的恒载。
对不同桥宽、不同跨径简支梁板桥的盖梁内力计算结果进行分析,以双柱式桥墩盖梁墩顶负弯矩为例:盖梁自重所占比例很小,为9%左右;上部恒载所占比例很大,为63%左右;而活载只占总荷载比例的28%左右。
表1为笔者在设计工作中对双柱式桥墩盖梁墩顶内力计算结果的一个归纳。
二、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。
盖梁的几何外形简单,且是以弯矩、剪力及轴力为主,受力特点明确。
将它模拟成平面杆单元比模拟成空间体单元计算要简单许多,而且能满足控制要求。
空间计算结果虽然准确,但是计算复杂,对于盖梁计算必要性不大。
采用盖梁平面基本的简化模式进行计算是最简单且比较实用的,但使用时要对局部区域的峰值如墩顶截面进行适当的折减削峰处理,因为盖梁的实际控制截面往往不在墩顶而在墩柱边缘附近,这样能避免造成较大的浪费。