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第二篇梁桥砼简支梁桥的计算ppt课件

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类型 构造特征 使用范围 1. 两对边支承板的短板 2. 四边支承板,长短边之比≥2 四边支承板,长短边之比<2 主梁、纵梁、横梁之间的 现浇或预制湿接桥面板 (双向板很少采用) 悬臂板 1. 一个短边嵌固,三边自由 2. 三边嵌固,一长边自由,长短边之 比≥2 边主梁的外翼板,相邻主 梁之间的分离翼板 铰接悬臂板 相邻悬臂板的两自由边互相铰接 相邻主梁之间的铰接翼板 二、车轮荷载的分布 车道荷载 ? 城-A级车道荷载 ? 跨径2-20m =140KN M =22.5KN/m Q =37.5KN/m ? 跨径20-1图510-m4-6 城—A级车道荷载 =300KN M =10.0KN/m Q =15.0KN/m 图1-4-8 城—A级车道荷载 ? 城-B级车道荷载 ? 跨径2-20m =130KN M =19.0KN/m Q =25.0KN/m ? 跨径20-150图m1-4-7 城—B级车道荷载 =160KN M =9.5KN/m Q =11.0KN/m 图1-4-9 城—B级车道荷载 车辆荷载 3.0~4.0m 1.3~1.4m 1.8m 车道荷载与车辆荷载的应用范围 ? 主体构件(像主梁、主拱肋、缆索、桥墩基础等)设计分析时采用车 道荷载; ? 细部结构(像桥道系、防撞护栏等)设计分析时、主体结构局部分析 (像横向分布系数)采用车辆荷载。 (1) 桥道板内力计算中车轮荷载作为均布荷载处理 原因: 板的计算跨径相对于轮压宽度相差不大,为避免较大的计算 误差, 需精确计算,而且能节约材料用量。 (2) 处理方式 ① 车轮与桥面铺装层的接触面: 椭圆 矩形 a 2 ? b2 a2 b2 b 2 为横桥向轮宽 横断面 a 2 为行车方向长度 纵断面 b2 a2 等效接触面 对于《桥规》中的55T车辆 前轴 b2?a2?0.3?0.2m 后轴 b2?a2?0.6?0.2m ② 扩散角 轴压力通过桥面铺装层扩散分布在桥面板上 通过试验研究,扩散角取45度是偏安全的 ③ 桥面板上的矩形压力面 a1?a2?2H b1 ?b2?2H H为桥面铺装层的厚度(我国桥规) 横断面 纵断面 少数国家将扩散长度延伸到桥道板中心 H+t / 2 (3)车轮作用在桥面板上的局部分布强度p p? P n a1b1 n?2 p? P 2 a1b1 P 为轴重 P?140kN 三、桥面板的有效工作宽度 引入有效工作宽度的原因: 板在局部荷载p作用下,不 仅 a 1 范围内的板参与工作, 与其相邻的部分板也会分担 一部分荷载,因此需要确定 板的有效工作宽度。 EA、EI (1) 板的有效工作宽度的定义 ① 外荷载产生的分布弯矩 m x ② 外荷载产生的总弯矩 M??mxdy ③ 分布弯矩的最大值 m x m a x ④ 板的有效工作宽度 a ? M?m xdy?a?m xm ax M a? m x max 总弯矩相同 局部最大弯矩相同 通过有效工作宽度a 将空间分 布弯矩转化为矩形弯矩分布 有效工作宽度假设保证了两点: 2)总体荷载与外荷载相同 2)局部最大弯矩与实际分布相同 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 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 ⑤ 影响 m x m a x 因素 I. 支承条件:固支比简支大,简支比悬臂大 II. 荷载性质:全跨满布荷载要比局部分布荷载要大 III. 荷载到支承边的距离(越靠近支撑边,m x m a x 越大) ⑥ 考虑有效宽度后,1m宽的板上的计算强度 p? P ?a1?1? P 2a1b1 a 2ab1 p? P 2 a b1 (2) 两端嵌固单向板有效宽度 (《桥规》P14页) ① 荷载位于板的中央地带 单个轮载作用: l l 2l a?a1?3?a2?2H?3?3 多个轮载作用,且有重叠时: a? a 1? d? 3 l? a 2? 2 H ? d? 3 l?2 3 l? d l 为板的计算跨径 《桥规》规定:计算弯矩时 l0 b l?l0?t?l0?b 计算剪力时 l ? l 0 d 为最外两个轮荷载的中心距离 ② 荷载位于支承边处 a??a1?t?a2?2H?t?3 l ③ 荷载靠近支承边处 ax ?a??2x x? l ? t 62 x为荷载到支撑边的距离,荷 载从支点向跨中移动时,有效宽 度按45度斜线过渡 由x的范围可以确定荷载什么 时候为靠近支撑边,什么时候为 板的中心处。 (3) 悬臂板的有效宽度 荷载作用在板边时,悬臂 根部为负弯矩 mxmin??0.46P5 近似取 a ? 2 l0 a?M0 mxmin ??0?.4P6l0 5P?2.15l0 即悬臂板的有效工作宽度接近于2倍 的悬臂长度。荷载近似地从边缘向 根部以45度角扩散 《桥规》对悬臂板的有效宽度规定 a?a 1?2 b ' ?a 2?2 H ?2 b ' b ' 为车轮扩散面外边缘到 悬臂根部的距离,b' ?2.5m 最不利情况 b ' ? l 0 a?a 1?2 b ' ?a 2?2 H ?2 l0 b1 ?b2 ?2H 对于悬臂板,车轮横向扩散长度 b 1 的取值应根据实际情况灵活处理,一般取 b1 ?b2?2H 4、履带车不计有效工作宽度 四、桥面板内力计算 计算要点: 利用有效宽度求出每延米的板条的内力(弯矩及剪力)。 (1)多跨连续单向板的内力 ① 实际受力状态:弹性支承连续梁 ② 弯矩简化计算: 通过计算同跨径简支梁的弯矩,并乘以相应的一 个偏安全的经验系数进行修正。 当 t ? 1 时: h4 (主梁抗扭能力大) 跨中弯矩 Mc = + 0.5M0 支


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