混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算講義

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1、混凝土簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算引言課程的“分工”內(nèi)力計(jì)算——橋梁工程、基礎(chǔ)工程等課程解決截面計(jì)算——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程解決變形計(jì)算——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程解決簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算內(nèi)容上部結(jié)構(gòu)——主梁、橫梁、橋面板支座下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺(tái)引言橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程內(nèi)力計(jì)算截面配筋驗(yàn)算開(kāi)始擬定尺寸是否通過(guò)計(jì)算結(jié)束否是第一節(jié)　橋面板計(jì)算梁格構(gòu)造和橋面板支承方式第一節(jié)　橋面板計(jì)算一.橋面板的力學(xué)模型雙向板la/lb＜2，板上的荷載向兩個(gè)方向傳遞。單向板la/lb≥2，板上絕大部分荷載沿短跨方向(lb)傳遞。懸臂板翼板之間采用鋼板聯(lián)結(jié)時(shí)，橋面板可簡(jiǎn)化為懸臂板。鉸接懸臂板翼板間采用鉸接縫聯(lián)結(jié)時(shí)，可簡(jiǎn)化為鉸接懸臂板

2、。二.橋面板的受力分析車(chē)輪荷載在板上的分布車(chē)輪與橋面的接觸面為a2×b2的矩形。輪壓作為分布荷載處理。作用在砼或?yàn)r青鋪裝面層上的車(chē)輪荷載呈45°角擴(kuò)散分布于橋面板上。沿行車(chē)方向a1=a2+2H沿橫向b1=b2+2H行車(chē)道板的受力狀態(tài)二.橋面板的受力分析板的有效工作寬度均勻承受車(chē)輪荷載產(chǎn)生總彎矩的板條寬度a。M____車(chē)輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩；Mxmax——荷載中心處的最大單寬彎矩值。當(dāng)有一個(gè)車(chē)輪作用于板面板上時(shí)，1m寬板條上的荷載計(jì)算強(qiáng)度為：注：P___汽車(chē)的軸重。有效工作寬度的定義保證了：以此做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全總體荷載與外荷載相同局部最大彎矩與實(shí)際分布相同二.橋面板的受力分

3、析荷載在跨徑中間：?jiǎn)为?dú)一個(gè)荷載：幾個(gè)靠近的相同荷載：荷載在板的支承處：荷載靠近板的支承處：x___荷載離支承邊緣的距離。單向板有效工作寬度的規(guī)定二.橋面板的受力分析l___兩梁肋間板的計(jì)算跨徑。計(jì)算彎矩時(shí)，l=l0+t，但不大于l0+b；計(jì)算剪力時(shí)，l=l0。其中：l0為板的凈跨徑，t為板的厚度，b為梁肋寬。注：按上述公式算得的所有分布寬度，均不得大于板的全寬度。荷載有效分布寬度：b'___承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。荷載靠近板邊時(shí)，b'就等于懸臂板的凈跨徑l0。懸臂板有效工作寬度的規(guī)定多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計(jì)算彎矩計(jì)算模式實(shí)際受力狀態(tài)——彈性支承連續(xù)梁第一節(jié)橋

4、面板計(jì)算跨中最大彎矩計(jì)算：當(dāng)t/h<1/4時(shí)(主梁抗扭能力大)當(dāng)t/h≥1/4時(shí)(主梁抗扭能力小)M0____把板當(dāng)作簡(jiǎn)支板時(shí)，由使用荷載引起的一米寬板的跨中最大設(shè)計(jì)彎矩。三.行車(chē)道板(多跨連續(xù)單向板)的內(nèi)力計(jì)算M0____是M0p和M0g兩部分的內(nèi)力組合。M0p____1m寬簡(jiǎn)支板條的跨中活載彎矩：M0g____1m寬簡(jiǎn)支板條的跨中恒載彎矩：多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計(jì)算支點(diǎn)剪力計(jì)算：跨徑內(nèi)只有一個(gè)汽車(chē)車(chē)輪荷載：矩形部分荷載的合力為：三角形部分荷載的合力為：如跨徑內(nèi)不止一個(gè)車(chē)輪進(jìn)入時(shí)，尚應(yīng)計(jì)及其它車(chē)輪的影響。多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力計(jì)算汽車(chē)荷載彎矩：最不利布載位置是將車(chē)輪荷載對(duì)中布置

5、在鉸接處。有多輪荷載作用時(shí)應(yīng)注意荷載集度的變化。結(jié)構(gòu)自重彎矩：以鉸縫對(duì)稱(chēng)，鉸縫處無(wú)M、Q，可按懸臂板計(jì)算。剪力：通常不控制設(shè)計(jì)，可按一般懸臂板計(jì)算。鉸接懸臂板的內(nèi)力計(jì)算活載彎矩：應(yīng)將車(chē)輪荷載靠板的邊緣布置，此時(shí)b1=b2+H。恒載彎矩：懸臂板的內(nèi)力計(jì)算剪力：等于橋面板上作用的荷載重量。通常車(chē)輪不會(huì)作用到懸臂板的邊緣(邊梁外翼緣)，應(yīng)按實(shí)際情況布載。懸臂板的內(nèi)力計(jì)算四.內(nèi)力組合計(jì)算出結(jié)構(gòu)自重和汽車(chē)荷載內(nèi)力后，按《04橋規(guī)》規(guī)定，1m寬板條的最大組合內(nèi)力見(jiàn)下表：承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)的承載不利時(shí)結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)的承載有利時(shí)正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合長(zhǎng)期效應(yīng)組合第二節(jié)主梁內(nèi)

6、力計(jì)算選取的計(jì)算截面：跨徑在10m以?xún)?nèi)的簡(jiǎn)支梁彎矩___跨中截面，按二次拋物線(xiàn)規(guī)律變化。剪力___支點(diǎn)和跨中截面，按直線(xiàn)規(guī)律變化。對(duì)于較大跨徑的簡(jiǎn)支梁彎矩___跨中截面，l/4截面，截面變化處。剪力___支點(diǎn)和跨中截面，l/4截面，截面變化處。本節(jié)重點(diǎn)介紹如何計(jì)算主梁的最不利內(nèi)力一.結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算所占的比重(60%～90%)大，且隨跨徑的增大而增大。簡(jiǎn)化計(jì)算：結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力通常作為均布荷載處理。將非均布荷載(橫隔梁.鋪裝層.人行道.欄桿等)均勻分?jǐn)偨o各主梁承受。精確計(jì)算：橫隔梁宜按集中荷載處理，人行道和欄桿也應(yīng)考慮荷載的橫向分布。結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力的計(jì)算與施工方法有關(guān)。組合梁橋——

7、梁肋與組合截面分階段受力。預(yù)應(yīng)力砼梁橋——應(yīng)考慮預(yù)加力階段和運(yùn)營(yíng)階段。復(fù)雜橋梁——根據(jù)實(shí)際施工過(guò)程分階段進(jìn)行計(jì)算。一.結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算計(jì)算出結(jié)構(gòu)自重值g之后，則梁內(nèi)各截面的彎矩M和剪力Q計(jì)算公式為：l為簡(jiǎn)支梁的計(jì)算跨徑；x為計(jì)算截面到支點(diǎn)的距離。一.結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算例2-3-2：一座五梁式裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的主梁和橫隔梁截面如圖所示，計(jì)算跨徑l=19.50m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。求邊主梁的結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的內(nèi)力。(已知每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件重量的作用力為5kN/m)。一.結(jié)構(gòu)自重效應(yīng)計(jì)算解：1.計(jì)算