混凝土簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算

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1、第五章混凝土簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算第一節(jié)概述確定了方案的構(gòu)造型式跨徑（布置）及構(gòu)造尺寸，就需要對(duì)所確定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算的過程就是把結(jié)構(gòu)調(diào)整和修改的更加經(jīng)濟(jì)，合理的過程橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容內(nèi)力計(jì)算——橋梁工程、基礎(chǔ)工程課解決截面計(jì)算——混凝土結(jié)構(gòu)原理、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)課程解決變形計(jì)算簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算構(gòu)件上部結(jié)構(gòu)——主梁、橫梁、橋面板支座下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺(tái)主梁主要承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力施工內(nèi)力橋面板（行車道板）直接承受車輛集中荷載同時(shí)是主梁的受壓翼緣影響到行車質(zhì)量（變形）和主梁受力（橫向分布）橫梁彈性地基梁計(jì)

2、算過程內(nèi)力計(jì)算截面配筋驗(yàn)算開始擬定尺寸是否通過計(jì)算結(jié)束否是第二節(jié)行車道板計(jì)算一、行車道板的類型行車道板的作用——直接承受車輪荷載、把荷載傳遞給主梁有橫隔梁時(shí)與橫梁，主梁整體相連傳遞荷載無橫隔梁時(shí)各梁之間結(jié)合整體，傳遞荷載的作用主要由其來承擔(dān)常規(guī)梁橋的行車道板在構(gòu)造上與主梁和橫隔梁聯(lián)結(jié)在一起，形成復(fù)雜的梁格體系，按其支情況可分為：（一）單邊支承（二）兩邊支承（三）三邊支承（四）四邊支承受力分類單向板長(zhǎng)邊/短邊≥2荷載絕大部分沿短跨方向傳遞可視為單由短跨承載的單向板；雙向板長(zhǎng)邊/短邊＜2需要考慮兩個(gè)方向受力鉸接板相鄰翼緣板在

3、端部做成鉸接接縫的情況懸臂板翼板端邊自由（即三邊支承板），可作為沿短跨一端嵌固，而另一端自由的懸臂板二、車輪荷載的分布公路汽車車輪壓力通過橋面鋪狀層擴(kuò)散到鋼筋混凝土路橋面板，由于板的計(jì)算跨徑相對(duì)于輪壓分布寬度不是很大，故在計(jì)算中將輪壓作為分布荷載來處理。輪壓一般作為分布荷載處理，以力求精確車輪與橋面的接觸面看作是矩形面積車輪著地面積：a2×b2橋面板荷載壓力面：a1×b1荷載在鋪裝層內(nèi)按45°擴(kuò)散。沿縱向：a1＝a2+2H沿橫向：b1=b2+2H橋面板的輪壓局部分布荷載：三、有效工作寬度板有效工作寬度（荷載有效分布寬度）

4、：除輪壓局部分布荷載直接作用板帶外，其鄰近板也參與共同分擔(dān)荷載。1、計(jì)算原理外荷載產(chǎn)生的分布彎矩——mx外荷載產(chǎn)生的總彎矩——分布彎矩的最大值——mxmax設(shè)板的有效工作寬度為a假設(shè)可得有效工作寬度假設(shè)保證了兩點(diǎn)：1）總體荷載與外荷載相同2）局部最大彎矩與實(shí)際分布相同通過有效工作寬度假設(shè)將空間曲線分布彎矩轉(zhuǎn)化為矩形彎矩分布對(duì)板來講：以寬度為a的板來承受車輪荷載產(chǎn)生的總彎矩，既可滿足彎矩最大值的要求，計(jì)算也方便。對(duì)荷載而言：荷載只在a范圍內(nèi)有效，且均勻分布。一旦確定了a的值就可以確定作用在axb1范圍內(nèi)的荷載集度p了。需要

5、解決的問題：mxmax的計(jì)算荷載中心出的最大彎矩值，可以按彈性薄板理論分析求解。影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長(zhǎng)度：?jiǎn)蝹€(gè)車輪、多個(gè)車輪作用3）荷載到支承邊的距離通過對(duì)不同支承條件、不同荷載性質(zhì)以及不同荷載位置情況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比值a/l的分析，可知兩邊固結(jié)的板的有效工作寬度要比簡(jiǎn)支的板小30%~40%左右，全跨滿布的條形荷載的有效分布寬度也比局部分布荷載的小些。另外，荷載愈靠近支承邊時(shí)，其有效工作寬度也愈小。2、兩端嵌固單向板1）荷載位于板的中央地帶單個(gè)荷

6、載作用多個(gè)荷載作用各有效分布寬度發(fā)生重疊時(shí)，應(yīng)按相鄰靠近的荷載一起計(jì)算其共有的有效分布寬度。2）荷載位于支承邊處3）荷載靠近支承邊處ax=a’+2x當(dāng)荷載由支承處向跨中移動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的有效分布寬度是近似按45°線過度的。(二）懸臂板懸臂板在荷載作用下除了直接受載的板條外，相鄰板條也發(fā)生撓曲變形而承受部分彎矩荷載作用在板邊時(shí)(彈性板理論)mxmin?-0.465P取a=2l0通過與上述單向板的類似分析可知，懸臂板的有效工作寬度接近于兩倍懸臂長(zhǎng)度，也就是說,荷載可接近按45°角向懸臂板支承分布。規(guī)范規(guī)定a=a1+2b’＝a2+

7、2H+2b’4、履帶車不計(jì)有效工作寬度四、橋面板內(nèi)力計(jì)算1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力1）彎矩計(jì)算模式假定①若主梁的抗扭剛度很大，板的行為就接近于固端梁。②若主梁的抗扭剛度極小，板與梁肋的連接就接近于自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接，板的受力就類似多跨連續(xù)梁體系若實(shí)際上，行車道板和主梁梁肋的連接情況既不是固接，也不是鉸接，而應(yīng)是考慮為彈性固接實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁先計(jì)算同跨簡(jiǎn)支板跨中彎矩，再修正。簡(jiǎn)化計(jì)算公式：當(dāng)t/h<1/4時(shí)：跨中彎矩Mc=+0.5M0支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0當(dāng)t/h?1/4時(shí)：跨中彎矩Mc=+0.7M0支點(diǎn)彎矩Ms

8、=-0.7M0M0——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩1m寬簡(jiǎn)支板活載彎矩恒載彎矩3）考慮有效工作寬度后的支點(diǎn)剪力車輪布置在支承附近2、懸臂板的內(nèi)力1）計(jì)算模式假定鉸接懸臂板——車輪作用在鉸縫上懸臂板——車輪作用在懸臂端2）鉸接懸臂板最不利荷載位置是把車輪荷載對(duì)中布置在鉸接處，這時(shí)鉸內(nèi)的剪力為零