主梁內(nèi)力計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1主梁內(nèi)力計(jì)算主梁內(nèi)力計(jì)算4:451 恒載內(nèi)力計(jì)算恒載內(nèi)力計(jì)算方法 一般簡(jiǎn)支梁橋：將橫梁、人行道、鋪裝層、欄桿等 恒載均攤到各根主梁； 組合式簡(jiǎn)支梁橋：按施工組合情況，分階段計(jì)算； 預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁橋：分階段計(jì)算。恒載內(nèi)力計(jì)算步驟 擬定截面形式及截面尺寸； 恒載集度（均布荷載）； 恒載內(nèi)力（材料力學(xué)方法）。第1頁/共22頁4:451 恒載內(nèi)力計(jì)算恒載彎矩計(jì)算()222xglxgxMxgxlx恒載剪力計(jì)算(2 )22xglgQgxlx=-=-第2頁/共22頁4:452 恒載內(nèi)力計(jì)算例題已知：五梁式橋，L=19.50m ， 每側(cè)欄桿及人行道重5kN/m； 鋼筋砼密度25KN/m ；瀝青砼密度23

2、 KN/m； 砼重力密度為24 KN/m；求：邊、中主梁恒載內(nèi)力。第3頁/共22頁4:452 恒載內(nèi)力計(jì)算例題計(jì)算結(jié)構(gòu)自重集度 中主梁邊主梁 合計(jì) 欄桿和人行道 橋面鋪裝層 中主梁 邊主梁橫隔梁 主梁 20.080.141.60.180.150.16(1.00)5 25/19.500.63222g9.760.633.672.0016.06igg9.761.263.672.0016.69igg45 2/ 52.00g310.02 7.00 23+(0.06+0.12) 7.00 24 /5=3.672g,22 0.631.26g10.08+0.140.18 1.30+(1.60.18)25=9.

3、762g第4頁/共22頁4:452 恒載內(nèi)力計(jì)算例題 結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力計(jì)算邊(中 )主梁自重產(chǎn)生的內(nèi)力 (793.3)Q=0 (0)x=1/2 (595.0) (81.4)x=1/4M=0 (0)(162.7) x=0彎 矩 M (kNm)剪 力 Q (kN)截面x16.0619.5156.62Q 16.0619.519.5278.324Q16.0619.519.5(19.5)572.5244M2116.06 19.5763.48M第5頁/共22頁4:451 活載內(nèi)力計(jì)算方法活載內(nèi)力計(jì)算方法 求橫向分布系數(shù)m； 應(yīng)用主梁內(nèi)力影響線，將荷載乘m后，在縱向按 最不利位置布載，求得主梁最大活載內(nèi)力。 計(jì)

4、算步驟 計(jì)算方法汽車和人群荷載作用效應(yīng)一般計(jì)算公式： (1)iiiSm P y汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算公式: (1)()ikikiSm qm p y第6頁/共22頁4:45irSm q人群荷載作用效應(yīng)計(jì)算公式：計(jì)算主梁支點(diǎn)或靠近支點(diǎn)截面的剪力時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入由荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨變化的影響 。 0 (1)()2AAAcAkQammQqQQy1 活載內(nèi)力計(jì)算方法cm(mo-mc)qkkqckm q第7頁/共22頁4:452 跨中截面活載內(nèi)力計(jì)算跨中截面彎矩計(jì)算2 (1)() 8,4 其中ckiickylSm p ylm q2 8 其中crSmql 汽車荷載 人群荷載第8頁/共22頁4:45跨中截面剪力

5、計(jì)算 汽車荷載 人群荷載 1 2 (1)(8)其中ckickiSm p ym qyl 8 其中crmqlS2 跨中截面活載內(nèi)力計(jì)算第9頁/共22頁4:45支點(diǎn)截面內(nèi)力計(jì)算 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算汽車荷載y人群荷載 00 1 (1) 2()2 其中kickckiSm p ym qammqyyl0 ()22 其中crcraSmqmmqyl3 支點(diǎn)截面活載內(nèi)力計(jì)算第10頁/共22頁4:45已知：五梁式橋，L=19.5m。 荷載：公路級(jí)，人群：3.0kN/m求： 跨中最大彎矩和最大剪力，支點(diǎn)截面最大剪力4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題第11頁/共22頁4:45梁號(hào)荷載公路II級(jí)人群荷載備注邊主梁支點(diǎn)m0跨中mc0.43

6、80.5380.6841.422按杠桿法計(jì)算按偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 荷載橫向分布系數(shù)匯總4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題第12頁/共22頁4:452.257.875Q02.257.875 Q1/22.257.875M1/2影響線圖式影響線面積（或m）人群(kN/m)公路II級(jí)均布荷載（kN/m）221119.547.5388l1 1 19.5 0.52.4382 2 119.5 19.752 均布荷載和內(nèi)力影響線面積計(jì)算 4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題第13頁/共22頁4:45 公路-II級(jí)中集中荷載 Pk計(jì)算計(jì)算彎矩效應(yīng)時(shí)： 計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)： 360 1800.75 180(19.55)0.75 238

7、178.5505kpkN1.2 178.5214.2kpkN 沖擊系數(shù)計(jì)算橋規(guī)：1.514, 0.1767ln0.0157HzffHz1.5, 0 0. 5fHz4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題14, 4 0. 5fHz第14頁/共22頁4:45單根主梁：243320.3902,0.066146,0.3902 259.76/9.76 9.810.995 10AmIcmGN mG gNSmC30混凝土10210EN m簡(jiǎn)支梁基頻的簡(jiǎn)化計(jì)算公式：22ccEIflmp=cmG g=10233.143 100.0661465.8312 19.50.995 100.1767ln0.01570.296fHzf11.2

8、96m+=4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題第15頁/共22頁4:45 計(jì)算車道荷載、人群荷載的跨中彎矩、跨中剪力:雙車道不折減，故=1 截面荷截類型qk或qr(kN/m)pk (kN) 1+mc或yS(kNm或kN)S1SM1/2公路II級(jí)7.875178.51.2960.53847.53260.98867.72y=4.875/4606.74人群2.250.68447.5373.1Q1/2公路II級(jí)7.875214.21.2960.5382.43813.3988.070.574.68人群2.250.6842.4383.754 主梁內(nèi)力計(jì)算例題第16頁/共22頁4:45 計(jì)算車道荷載、人群荷載的支點(diǎn)截面剪力

9、m變化區(qū)荷載重心處的內(nèi)力影響線坐標(biāo)為： 11 (19.54.9) 19.50.9163y 00(1)()2 172.84kickckaSm p ym qmmqykN車道荷載支點(diǎn)截面剪力：人群荷載支點(diǎn)截面剪力：0()18.732crcraSmqmmqykN4 主梁內(nèi)力計(jì)算例題0.744第17頁/共22頁4:45內(nèi)力組合及包絡(luò)圖第18頁/共22頁4:45計(jì)算內(nèi)力：將各類荷載引起的最不利內(nèi)力分別乘以相應(yīng)的荷載安全系數(shù)，按規(guī)定的荷載組合而得到的內(nèi)力值。1 主梁內(nèi)力組合計(jì)算內(nèi)力內(nèi)力包絡(luò)圖 沿梁軸的各個(gè)截面，將所采用控制設(shè)計(jì)的計(jì)算內(nèi)力值按適 當(dāng)?shù)谋壤呃L成縱坐標(biāo)，連接這些坐標(biāo)點(diǎn)而繪成的曲線0/2MmaxQ

10、maxQmin彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖/43 /4彎矩包絡(luò)圖 剪力包絡(luò)圖第19頁/共22頁4:452 主梁內(nèi)力組合例題 1m板寬內(nèi)力組合 長(zhǎng)期效應(yīng)組合 短期效應(yīng)組合正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力有利時(shí)結(jié)構(gòu)重力對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力不利時(shí)承載能力極限狀態(tài)11.2+1.4+0.8 1.4人自重汽mudiSSSS1+1.4+0.8 1.4人自重汽mudiSSSS1+0.7+1.0人自重汽msdiSSSS1+0.4+0.4人自重汽mldiSSSS第20頁/共22頁4:45計(jì)算內(nèi)力 序號(hào)荷載類別彎矩 M（kNm）剪力 Q（k N）梁端四分點(diǎn)跨中梁端跨中1結(jié)構(gòu)自重0572.5763.4156.602汽車荷載0650.80867.72172.8488.073人群荷載054.973