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1、混凝土簡支梁橋內力計算一.基本資料1.橋梁跨徑與橋寬標準跨徑:40m(墩中心距離)主梁全長:39.96m計算跨徑:39.0m橋面凈空:凈14+2×1.75m=17.5m。2.車輛荷載:公路-I級汽車荷載,人群荷載3.0kN/m,結構重要性指數(shù)γ0=1.1。3.主要結構尺寸主梁高度h=2300mm,主梁間距S=2500mm,其中主梁上翼緣預制部分寬為1600mm,現(xiàn)澆段寬為900mm,全橋由7片梁組成,設7道橫隔梁。橋梁結構尺寸參見附圖。4.恒載計算參數(shù)預制主梁(包括橫隔梁)的容重r1=25kN/m3主梁現(xiàn)澆部分的自重r1=25
2、kN/m3二期恒載橋面鋪裝5cm厚瀝青混凝土r2=23kN/m3,平均8cm厚混凝土墊層r3=24kN/m3人行道及欄桿g1p=3.5kN/m(每片主梁分擔的荷重)二.計算要求1.計算橋面板的內力(包括邊梁懸臂板);2.計算支點處的荷載橫向分布系數(shù)(按杠桿法計算);3.計算和比較跨中的荷載橫向分布系數(shù)(按修正偏心受壓法、鉸接梁法、G-M法計算)及橫向分布系數(shù)沿主梁縱向的分布;4.計算內力各主梁和邊梁跨中、l/4截面、變截面和支點截面的最大彎矩及相應的剪力;5.計算內力各主梁和邊梁跨中、l/4截面、變截面和支點截面的最大剪力及相
3、應的彎矩;三.計算過程(1)計算橋面板內力每延米上的恒載g:瀝青混凝土面層g1::混凝土墊層g2:T梁翼板自重g3:合計:g=gi=7.32KN/m一些準備工作:由《公路橋涵設計通用規(guī)范》P=140kN,,,則1.中間跨連續(xù)單向板內力恒載內力:車輛荷載產生的內力:彎矩:而,剪力:1.懸臂板彎矩:剪力:(2)計算支點處的橫向分布系數(shù)1,2,3號梁的影響線如上圖所示1號梁:,2號梁:,3號梁:,由橋板的對稱性可知,4號梁、5號梁橫向分布系數(shù)同3號梁,6同2,7同1(3)跨中橫向分布系數(shù)的計算(偏心受壓法和修正偏心受壓法)及橫向分布
4、系數(shù)沿主梁縱向的分布A.偏心受壓法故可按偏心受壓法計算橫向分布系數(shù)。梁數(shù)n=7,間距為2.5m,則1號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制1號梁橫向影響線,如下圖所示,進而求影響線的零點位置。設零點至1號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:2號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制2號梁橫向影響線,如下圖所示,進而求影響線的零點位置。設零點至2號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:3號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制3號梁橫向影響線,如下圖所示,進而求影響線的零點位置。設零點至3號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:4號梁:橫向影響線豎
5、標值——由和繪制4號梁橫向影響線,如下圖所示。車輛荷載:人群荷載:由對稱性,5號梁橫向分布系數(shù)和3號梁相同,6和2同,7和1同。B.修正偏心受壓法翼板的換算平均高度:主梁截面重心位置:主梁抗彎慣性矩:主梁抗扭慣性矩:對于翼板,,查表得對于梁肋,,查表經內插法得對于馬蹄,,查表經內插法得計算抗扭修正系數(shù):查表得n=7時,,并取1號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制1號梁橫向影響線,如下圖所示,進而求影響線的零點位置。設零點至1號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:2號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制2號梁橫向影響線,如下圖所示,進
6、而求影響線的零點位置。設零點至2號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:3號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制3號梁橫向影響線,如下圖所示,進而求影響線的零點位置。設零點至3號梁的距離為x,則車輛荷載:人群荷載:4號梁:橫向影響線豎標值——由和繪制4號梁橫向影響線,如下圖所示。車輛荷載:人群荷載:由對稱性,5號梁橫向分布系數(shù)和3號梁相同,6和2同,7和1同。C.橫向分布系數(shù)沿主梁縱向的分布1號梁(7號梁)橫向分布系數(shù)沿縱向分布:2號梁(6號梁)橫向分布系數(shù)沿縱向分布:3號梁(5號梁)橫向分布系數(shù)沿縱向分布:4號梁橫向分布系數(shù)沿縱向
7、分布:(4)恒載內力標準值計算1.恒載集度由于梁沿縱向為變截面,故先要求梁的平均截面積。支點截面變截面處截面跨中截面則主梁:,其中現(xiàn)澆段:所以預制段:橫隔梁:對于邊主梁:其中現(xiàn)澆段:所以預制段:對于中主梁:其中預制段段:現(xiàn)澆段:橋面鋪裝層:欄桿人行道:作用于邊主梁預制段的全部恒載:作用于邊主梁現(xiàn)澆段的全部恒載:作用于邊主梁的二期恒載:作用于中主梁預制段的全部恒載:作用于中主梁現(xiàn)澆段的全部恒載:作用于邊主梁的二期恒載:2恒載內力彎矩和剪力由下式計算然后整理成表格如下所示。,邊主梁恒載內力標準值計算表:截面位置距支點截面的距離x(
8、m)預制梁自重現(xiàn)澆段自重二期恒載彎矩剪力彎矩剪力彎矩剪力MG1PKVG1PKMG1mKVG1mKMG2KVG2K(kN·m)(kN)(kN·m)(kN)(kN·m)(kN)支點截面0.000.00477.910.0080.160.00187.98變截面2.00906.8042