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文檔簡介
1、精品第一章緒論第一節(jié)橋梁設計的基本原則和要求一、使用上的要求橋梁必須適用。要有足夠的承載和泄洪能力,能保證車輛和行人的安全暢通;既滿足當前的要求,又照顧今后的發(fā)展,既滿足交通運輸本身的需要,也要兼顧其它方面的要求;在通航河道上,應滿足航運的要求;靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設施的橋梁還應結(jié)合有關方面的要求,考慮綜合利用。建成的橋梁要保證使用年限,并便于檢查和維護。二、經(jīng)濟上的要求橋梁設計應體現(xiàn)經(jīng)濟上的合理性。一切設計必須經(jīng)過詳細周密的技術經(jīng)濟比較,使橋梁的總造價和材料等的消耗為最小,在使用期間養(yǎng)護維修費用最省,并且經(jīng)久耐用;另外橋梁設計還應滿足快速施工的要求,縮短工期不僅能降低施工費用,面且盡早
2、通車在運輸上將帶來很大的經(jīng)濟效益。三、設計上的要求橋梁設計必須積極采用新結(jié)構(gòu)、新設備、新材料、新工藝利新的設計思想,認真研究國外的先進技術,充分利用國際最新科學技術成果,把國外的先進技術與我們自己的獨創(chuàng)結(jié)合起來,保證整個橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件在制造、運輸、安裝和使用過程中具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。四、施工上的要求橋梁結(jié)構(gòu)應便于制造和安裝,盡量采用先進的工藝技術和施工機械,以利于加快施工速度,保證工程質(zhì)量和施工安全。五、美觀上的要求在滿足上述要求的前提下,盡可能使橋梁具行優(yōu)美的建筑外型,并與周圍的景物相協(xié)調(diào),在城市和游覽地區(qū),應更多地考慮橋梁的建筑藝術,但不可把美觀片面地理解為豪華的
3、細部裝飾。第二節(jié)計算荷載的確定橋梁承受著整個結(jié)構(gòu)物的自重及所傳遞來的各種荷載,作用在橋梁上的計算荷載有各種不同的特性,各種荷載出現(xiàn)的機率也不同,因此需將作用荷載進行分類,并將實際可能同時出現(xiàn)的荷載組合起來,確定設計時的計算荷載。一、作用分類與計算為了便于設計時應用,將作用在橋梁及道路構(gòu)造物上的各種荷載,根據(jù)其性質(zhì)分為:永久作用、可變作用和偶然作用三類。(一)永久作用指長期作用著荷載和作用力,包括結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)、預加力、土重力及土的側(cè)壓力、混凝土收縮徐變作用、水的浮力和基礎變位而產(chǎn)生的影響力。(二)可變作用指經(jīng)常作用而作用位置可移動和量值可變化的作用力。包括汽車荷載及其的引起的沖擊
4、力、離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動力、風荷載、流水壓力、溫度作用和支座摩阻力。(三)偶然作用偶然作用是指在特定條件下可能出現(xiàn)的較強大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞擊力和汽車的撞擊作用(施工荷載也屬于此類)。二、作用效應組合原則公路橋涵結(jié)構(gòu)設計應考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合,取其最不利效應組合進行設計。(1) 公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設計時,應采用以下兩種作用效應組合:1 、基本組合。永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合,其效應組合表達式為:mnyoSud=笆(&iSGik+QlSQ1k+巾cQiSQjk
5、)2 、偶然組合。永久作用標準值效應與可變作用某種代表值效應、一種偶然作用標準值效應相組合。偶然作用的效應分項系數(shù)取1.0;與偶然作用同時出現(xiàn)的可變作用,可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當?shù)拇碇怠#?) 公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設計時,應根據(jù)不同的設計要求,采用以下兩種作用效應組合:1 、作用短期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用瀕遇值效應相組合,其效應組合表達式為:Ssd=SGik+巾IjSQjki1j22 、作用長期效應組合。永久作用標準值效應與可變作用永久值效應相組合,其效應組合表達式為:mnSld=SGik+巾2jSQjki1j2感謝下載載第二章整體布置預應力混凝土連續(xù)梁橋以
6、結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。本設計采用的是先簡支后連續(xù)的施工方法,該方法是先將簡支梁安裝就位后,再通過張拉支座處上翼緣的負彎矩鋼束,形成連續(xù)梁體系。先簡支后連續(xù)的橋梁造價低、材料省、施工簡便快捷。為了使邊跨與中跨的梁高和配筋接近一致,連續(xù)梁橋各孔跨徑的劃分,通常按照邊跨與中跨最大彎矩趨近相等來確定??鐝讲贾靡妶D示2-1:圖2-1整體布置圖計算簡圖:圖2-2計算簡圖第三章設計資料及結(jié)構(gòu)尺寸擬定第一節(jié)基本資料一、基本材料及特性基本材料及特性見表3-1:表3-1基本材料及特性名稱項目符號單位數(shù)據(jù)強度等級CM
7、Pa40彈性模量EcMPa3.25X104混軸心抗壓強度標準值fckMPa26.8凝軸心抗拉強度標準值ftkMPa2.4土軸心抗壓強度設計值fcdMPa18.4軸心抗拉強度設計值ftdMPa1.65抗拉強度標準值fpkMPa1860鋼彈性模量EpMPa1.95X105絞抗拉強度設計值fpdMPa1260線最大控制應力0.75fpkMPa1395直徑12抗拉強度標準值fskMPa235mm抗拉強度設計值fsdMPa195普采用I級彈性模量EsMPa2.1X105通鋼筋鋼直徑12抗拉強度標準值fskMPa335筋mm抗拉強度設計值fsdMPa280采用n級彈性模量EsMPa2.0X105鋼筋、錨具
8、及支座采用GVM155,GVM15-7,GVM158,GBM1515錨具;采用GYZ375X77,GYZF250X64支座。三、施工工藝按后張法制作主梁,預留預應力鋼絲的孔道,由預埋中=50加波紋管形成。四、設計依據(jù)公路橋涵設計通用規(guī)范(JTGD602004),以下簡稱橋規(guī);公路鋼筋混凝土及預應力橋涵設計規(guī)范(JTGD62-2004),以下簡稱公預規(guī);公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTJ02485),一下簡稱公基規(guī)。第二節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸一、主梁間距及主梁片數(shù)主梁間距一般在1.82.3m,本設計選用210cm,其橫截面布置形式見圖3-1:圖3-1橫截面布置(單位cm)二、主梁尺寸擬定(一)梁高度預應力混
9、凝土簡支梁橋的主梁高跨比通常為1/151/25,肋式截面梁常用高度一般取160250cm,考慮主梁的建筑高度和預應力鋼筋的用量。本設計主梁高度取用230cm.(二)梁肋及馬蹄尺寸根據(jù)抗剪強度的需要和施工振搗的需要,一般梁肋厚度取1525cm,本設計暫定18cm。預應力簡支T形梁的梁肋下部通常要加寬做成馬蹄形,以便鋼絲的布置和滿足很大預壓力的需要。(三)截面沿跨長度變化本設計梁高采用等高度形式,橫截面頂板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力,也應布置錨具的需要,在靠近支點處腹板要加厚至馬蹄同寬,加寬范圍達到梁高一倍左右,本設計取200cm。見圖3-2示:支點截面跨中
10、截面三、橫隔梁(板)間距為了增強主梁之間的橫向連接剛度,除設置短橫隔梁外,還應設置中橫隔梁,問距510m,本設計取邊梁取6片中橫隔梁,間距為7X4.543m;中跨取7片中橫隔梁,間距為8X4.85m.四、截面效率指標跨中截面幾何特性可以由CAD中面域性質(zhì)可得:A=8284cm2質(zhì)心位置(距下邊緣)152cmIX=52604657cm4由此可計算出截面的效率指標P (希望P在0.40.55之間)為:KxKsH式中:Ks上核心距離,Ks/iYsKx下核心距離,Kx/iYs行:Ks=41.7I_52604657AYx-8284152I52604657=81.4AYs8284(230152)Ks Kx
11、H41.7 81.42300.5358.1X1.05=4.2525kN第二節(jié)橋面板活載內(nèi)力計算一、荷載分布寬度易知當車輛荷載作用于較縫軸線上時為不利。根據(jù)公預規(guī)4.1.3條規(guī)定,車輪著地長度:a2=0.2m,b2=0.6m,則a產(chǎn)a2+2H=0.2+2X0.15=0.5mb1=b2+2H=0.6+2義0.15=0.9m荷載對于懸臂根部的有效分布寬度:a=a1+d+210=0.5+1.4+2X1.05=4.0m由于這是汽車荷載局部加載在T梁的翼板上,故需要考慮沖擊系數(shù),暫定1+=1.3二、彎矩、剪力的計算作用于每米寬板條上的彎矩為:Pb1M=-(1+)(1o-7)4a4140x20.9=-1.3
12、X(1.05)=-18.77kNm444作用于每米寬板條上的剪力為:_P1402Q=(1+)=1.3X=22.75kN4a44第三節(jié)內(nèi)力組合及橋面板配筋一、荷載組合根據(jù)參考文獻2承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合:Mud=1.2Msg+1.4Msp=(1.2X1.116+1.4X18.77)=27.62kNmQud=1.2Qsg+1.4Qsp=1.24.2525+1.4X22.75=36.95kN正常使用極限狀態(tài)組合:(不考慮汽車沖擊力)Ms,18.77、Msd=1.0Msg+1.0-=-(1.0X1.116+)=15.55kNm11.3一一Qs22.75Qsd=1.0Qsg+1.0=4.2525+=2
13、1.75kN11.3二、橋面板配筋假定保護層厚度as,=35mm有效高度he=h0-as,=0.280-0.035=0.245mMud=27.62kNm考慮到彎矩值較小可以按構(gòu)造配筋受拉鋼筋5根直徑為14mm的HRB335,As=759mm根據(jù)參考文獻19A7590.271%min0.45fL0.451.650.265%bh1000280fsd280并且大于0.2%fv2800.002710.041b0.55,潴足使用條件1fc18.41.0c_2_2_Mufcbh。(10.5)1.018.410002802(10.50.041)=1412kNmMud=27.62kNm承載力滿足要求,間距為2
14、00mm,也滿足要求抗剪驗算:(厚板的計算公式)Vu=0.7Bhftbbh0=0.7X1.65X1000X280=323.4X103N=323.4kNQ0=36.95kN滿足抗剪要求。第五章全橋節(jié)段劃分第一節(jié)單元劃分參考文獻9P235,采用橋梁專用程序橋梁博士Dr.Bridge3.0進行結(jié)構(gòu)計算分析,全橋單元劃分時,應綜合考慮結(jié)構(gòu)在施工過程及正常使用階段控制設計的截面位置,使控制截面位于單元節(jié)點處。本設計為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋,結(jié)合施工、使用結(jié)構(gòu)的受力特性及預應力束布置,將全橋劃分為186個單元、187個節(jié)點,每米一個單元。如圖5-1所示:圖5-1單元劃分示意(單位m)第二節(jié)梁單元自重計算在恒載內(nèi)力
15、計算之前有必要對本設計的施工過程給與簡要介紹,以便進行合理內(nèi)力計算。如圖5-2,第一施工階段為預制主梁,待混凝土達到設計強度100%后張拉正彎矩區(qū)預應力鋼束,再將各跨預制T梁安裝就位,形成有臨時支座支承的簡支梁狀態(tài);第二施工階段首先澆筑第、跨及第、跨連續(xù)段接頭混凝土,達到設計強度后,張拉負彎矩區(qū)預應力鋼束并壓注水泥漿;第三施工階段澆筑第、跨及第、跨連續(xù)段接頭混凝土,達到設計強度后,張拉負彎矩區(qū)預應力鋼束并壓注水泥漿;第四施工階段拆除全橋的臨時支座,主梁支承在永久支座上,完成體系轉(zhuǎn)換,再完成主梁橫向接縫,最終形成五跨連續(xù)梁;第五施工階段進行防護欄及橋面鋪裝施工。由施工過程可知結(jié)構(gòu)包載是分階段形成
16、的,主要包括:預制T梁一期包載集度(gi),成橋后T梁一期荷載集度(gi),二期恒載集度(g2)。第五施工階段圖5-2施工階段示意圖、預制T梁一期恒載集度(gi)由預制T梁的構(gòu)造知橫隔板的自重對主梁產(chǎn)生的恒載彎矩可以忽略,因此gi僅為預制箱梁自重集度,計算公式為:gi=AiX25kN/m3計算結(jié)果見表4-1。此恒載集度主要用于主梁簡支狀態(tài)下的施工驗算甲兒勺1-23-78-2627-3132-3536-4041-66集度31.1625.3120.7225.3131.1625.3120.72甲兒勺72-7576-8081-107108-112113-116117-121122-147集度31.16
17、25.3120.7225.3131.1625.3120.72甲兒勺148-152153-156157-161162-179180-184185-18667-71集度25.3131.1625.3120.7225.3131.1625.31表4-1預制T梁一期恒載集度(kN/m)二、成橋后T梁一期荷載集度(gi)預制梁計入每片梁間現(xiàn)澆濕接縫混凝土后的恒載集度即為成橋后T梁一期恒載集度。成橋后忽略橫隔梁產(chǎn)生的內(nèi)力,僅計其產(chǎn)生的支反力,計算公式為:gii=AiX25kN/m3計算結(jié)果見表4-2甲兒勺1-23-78-2627-3132-3536-4041-66集度35.8630.0125.4230.013
18、5.8630.0125.42甲兒勺72-7576-8081-107108-112113-116117-121122-147集度35.8630.0125.4230.0135.8630.0125.42甲兒勺148-152153-156157-161162-179180-184185-18667-71集度30.0135.8630.0125.4230.0135.8630.01表4-2成橋后T梁一期恒載集度(kN/m)三、二期恒載集度(g2)二期恒載集度為橋面鋪裝于護欄包載集度之和。本設計橋面鋪裝采用6cm厚的防水混凝土鋪裝,之上為9cm厚的瀝青混凝土鋪裝,護欄一側(cè)每延米按0.301m3混凝土計,容重均
19、按24kN/m3計。因橋梁橫斷面布置由六片梁組成,按每片梁承擔全部二期包載的六分之一,其值為:g2=1(0.15X24X11.5+0.301X1X25)=8.15kN/m6第六章內(nèi)力計算第一節(jié)恒載內(nèi)力的計算參考文獻9P236,根據(jù)單元劃分及相應的恒載集度,采用橋梁博士Dr.Bridge進行恒載內(nèi)力計算。表6-1、表6-2、表6-3分別給出gi、gi、gi+g2作用下的梁在第1、4、5施工階段的包載內(nèi)力。表6-1gi在第1施工階段的恒載內(nèi)力節(jié)點號剪力彎矩支點1385.50第一跨1/4175.92194第一跨1/210.352940第一跨3/4175.92195支點2385.60第二跨1/4207
20、3229第二跨1/220.74254第二跨3/42073229支點34580表6-2gi在第4施工階段的恒載內(nèi)力節(jié)點號剪力彎矩節(jié)點號剪力彎矩支點1443.410第二跨1/220.094567.11第一跨1/4195.282512.38第二跨3/4254.313302.51第一跨1/2-8.83259.8支點3-238.01-934.09第一跨3/4118.232197.92第三跨1/4253.73316.91支點2-337.6-942.18第三跨1/220.74575.41第二跨1/4253.093314.72表6-3gi+g2在第5施工階段的恒載內(nèi)力節(jié)點號剪力彎矩節(jié)點號剪力彎矩支點1544.
21、870第二跨1/220.425107.42第一跨1/4229.343071.87第二跨3/478.323437.59第一跨1/262.843821.82支點3-401.08-2021.25第一跨3/417.482206.84第三跨1/4335.43455.25支點2-505.75-2042.42第三跨1/220.75122.25第二跨1/4335.123443.25注:彎矩單位為kNm剪力單位為kN第二節(jié)橫向分布系數(shù)的計算一、連續(xù)梁橫向分布系數(shù)修正系數(shù)(等代剛度法)(一)抗彎慣性矩換算系數(shù)的計算(Cw)把連續(xù)梁的截面看做是不變的,令EI=1,把數(shù)據(jù)輸入結(jié)構(gòu)力學求解器可得結(jié)果1邊跨簡支梁的跨中集
22、中力作用下跨中撓度(33m)W=564.072中跨簡支梁的跨中集中力作用下跨中撓度(40m)W=10003連續(xù)梁集中力作用在不同位置處其相應的撓度(見計算簡圖)W1=365.24W2=360.24W3=357.5抗彎慣性矩換算系數(shù)Cw1000=2.7379365.24C w 2=C w 3=1000ctlc=2.7759360.24564.07=1.5778357.5(二)抗扭慣性矩換算系數(shù)的計算(C)因為各片主梁截面相同,故C=1(三)主梁抗扭慣性矩的計算對于翼板b=20/210=0.095查表得C=1/3tb對于梁肋=20/230=0.087查表得C=1/3t33It=1/3X20X210
23、+1/3X20X230=1173333cm4(四)計算抗扭修正系數(shù)由N=6,可查表得=1.028,并取G=0.4251產(chǎn)2-一-1=0.9414(邊跨)/mGCIt11212ECIa22 =0.96583 =0.9654(中跨)考慮到抗扭修正系數(shù)對橫向分布系數(shù)的影響,應取三者較大值,即=0.9658二簡支梁橫向分布系數(shù)的計算(一)橫向分布影響線及橫向分布系數(shù)由于B/L=0.380.5,并且橫隔板數(shù)大于5個,影響線的計算采用考慮主梁抗扭剛度的修正剛性偏心壓力法。62a2i =2 X (5.25 X5.25+3.15 X3.15+1.05 X1.05) =77.17i 1圖6-1剛性橫梁法計算橫向
24、分布系數(shù)示意圖計算公式為:IieaiIii=彳IiaJ一號梁:275611=1/6+0.9685X=0.51277.1727.5616=1/6-0.9685X=-0.17877.17二號梁2i=0.37426=-0.04三號梁:31=0.2936=0.125按照車輛橫向排列的規(guī)定,一號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-2:圖6-2(一號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)三車道m(xù)c=1iX0.78=0.5850.78為三車道折減系數(shù)2兩車道m(xù)c=1i=0.7032取較大值二號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-3:廣011門.廣.1行口.17二一一門門圖6-3(二號梁)車輛橫向位置示意圖
25、(單位m)三車道m(xù)c=1iX0.78=0.5122i兩車道m(xù)c=1i=0.562取較大值三梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-4:】父一曲.舊口mFU1111,1F圖6-4(三號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)三車道m(xù)c=1iX0.78=0.4152兩車道m(xù)c=-i=0.382取較大值由以上計算可知邊梁的橫向分布系數(shù)最大,在設計時按邊梁的橫向分布系數(shù)考慮。(三)支點的荷載橫向分布影響線及橫向分布系數(shù)參考文獻口第七章第二節(jié),支點截面荷載橫向均布影響線采用杠桿原理法計算。按照車輛橫向排列的規(guī)定,一號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-5:圖6-5(一號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)mo=
26、 2=0.598二號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-6:圖6-6(二號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)q =0.76651mo=2三號梁三列車橫向位置和最不利布載圖式如圖6-7圖6-7(三號梁)車輛橫向位置示意圖(單位m)mo=-=0.76652q跨中和支點荷載橫向分布系數(shù)計算結(jié)果見表6-4:表6-4跨中和支點荷載橫向分布系數(shù)梁號T梁二號梁三號梁跨中mc0.7030.5560.467支點mo0.5980.76650.7665第三節(jié)活載內(nèi)力計算一、沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)(一)沖擊系數(shù)據(jù)橋規(guī)4.3.2規(guī)定:結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關,因此要計算結(jié)構(gòu)基頻沖擊系數(shù)以可按下式計算:當f1.5H
27、z時,產(chǎn)0.45式中f-結(jié)構(gòu)基頻f22(一)2J旦1 .m連續(xù)梁橋的基頻可采用下列公式估算:f13.616EIc1 2l2-JmT(用于沖擊力引起的正彎矩效應好剪力效應)f2空學,曳(用于沖擊力引起的負彎矩效應)2lmc對于本設計橋梁:f15.52Hzf2=9.53Hz(33m40m取兩者較大值)1 0.28620.383二、活載內(nèi)力計算(一)計算各截面最大彎矩和最小彎矩及剪力橋規(guī)4.3規(guī)定:汽車荷載有車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結(jié)構(gòu)的整體計算采用車道荷載;橋梁結(jié)構(gòu)的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻土壓力等的計算采用車輛荷載。車輛荷載和車道荷載不得疊加。本設計設計
28、荷載是公路-I級,其車道荷載的均布荷載標準值為qk=10.5kN/m;集中荷載標準值為Pk=320kN。計算剪力效應時Pk應乘以1.2,Pk=1.2X320=384kN車道荷載的均布荷載標準值應滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上;集中荷載標準值只作用于相應影響線中最大影響線峰值處。1、第一支點截面彎矩影響線為零。所以該截面沒有最大彎矩和最小彎矩2、第一跨四分之一截面彎矩影響線如圖6-8:(1)2(2)3(3)4(4)5(5)6圖6-8第一跨四分之一截面彎矩影響線(1)最大彎矩將車道荷載的均布荷裁標準值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨1/4截面的最大彎矩值。計
29、算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=2676.7kNmM1/4max=(1+0.383)X0.703X2676.7=2602.4kNm對應剪力為:Q1/4=-273.1kN(2)最小彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第2、4跨上,集中荷載標準值布置在第二跨3/8截面處,得第一跨1/4截面最小彎矩值。計算公式:Sp(1)mcPiyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-504.75kNmM1/4min=(1+0.383)X0.703X(-504.75)=-490.
30、6kNm對應剪力為:Q1/4=-59.5kN3、第一跨跨中截面彎矩影響線如圖6-9:-圖6-9第一跨跨中截面彎矩影響線x(1)最大彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最大彎矩值。計算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=3231.45kNmMi/2max=(i+0.383)X0.703X2609.351=3141.8kNm對應剪力為:Qi/2=-185.4kN(2)最小彎矩3/8將車道荷載的均布荷載
31、標準值布置在第2、4跨上,集中荷載標準值布置在第二跨截面處,得第一跨跨中截面的最小彎矩值。計算公式:Sp(1)mcRyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-1009.5kNmM1/2min=(1+0.383)X0.703X(-1009.5)=-981.2kNm對應剪力為:Q1/2=-59.5kN4、第一跨四分之三截面彎矩影響線如圖6-10:圖6-10第一跨四分之三截面彎矩影響線(1)最大彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨3/4截面的最大彎矩值。計算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸
32、重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=2003.84kNmM3/4max=(i+o.383)X0.703X2003.84=1947.7kNm對應剪力為:Q3/4=-339.2kN(2)最小彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第2、4跨上,集中荷載標準值布置在第二跨3/8截面處,得第一跨3/4截面的最小彎矩值。計算公式:Sp(1)mcPiyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-1514.25kNmM3/4min=(1+0.383)X0.703x(-1514.25)=-1471.9kNm對應剪力為:Q3/4=-60.1kN5、第二支點截面彎矩影響線如圖6-
33、11:圖6-11第二支點截面彎矩影響線一、-x(1)最大彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第3、5跨上,集中荷載標準值布置在第三跨3/8截面處,得第二支點截面的最大彎矩值。計算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=537.16kNmM支2max=(1+0.383)X0.7665X537.16=522.1kNm對應剪力為:Q支2=-60.7kN(2)最小彎矩將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1、2、4跨上,集中荷載標準值布置在第二跨3/8截面處,得第二支點截面最小
34、彎矩值。計算公式:Sp(1)mcRyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-2716.33kNmM支2min=(1+0.383)X0.7665x(-2716.33)=-2640.3kNm對應剪力為:Q支2=421.2kN由于篇幅有限,在此僅列出第一跨的計算過程,其余第二、三跨計算同第一跨,而第四、五跨與第一、二跨對稱,計算結(jié)果一樣。第二、三跨計算結(jié)果將在表6-5中列出表6-5各截面彎矩最大和彎矩最小及相應的剪力截面號內(nèi)力最大彎矩最小彎矩截面號內(nèi)力最大彎矩最小彎矩支點1Q(kN)0.000.00第二跨3/4Q(kN)-322.4-13.5M(kNm)0.000.00M(kNm)2216.9781.3
35、A跨1/4Q(kN)-273.1-59.5支點3Q(kN)-64.2423.9M(kNm)2676.7-490.6M(kNm)676.6-2762.9A跨1/2Q(kN)-185.4-59.5第三跨1/4Q(kN)330.523.6M(kNm)3141.81009.5M(kNm)2192.6-1135.3A跨3/4Q(kN)-339.2-60.1第三跨1/2Q(kN)145.831.3M(kNm)1947.7-1471.9MkNm)3300.8-987.6支點2Q(kN)-60.7421.2M(kNm)522.1-2640.3第二跨1/4Q(kN)339.421.6M(kNm)2043.0-1
36、118.8-第二跨1/2Q(kN)154.5-37.1M(kNm)3237.7-915.3(二)計算各截面剪力最大和剪力最小及相應的彎矩(Pk=380kN)1、第一支點截面剪力影響線如圖6-12:(“)(5 %77圖6-12第一支點截面剪力影響線x(1)最大剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1、3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一支點截面截面的最大剪力值。計算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=159.91kNQ支imax=(1+0.383)X0
37、.7665xl59.91=155.4kN對應彎矩為:M支1=0kNm(2)最小剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第2、4跨上,集中荷載標準值布置在第二跨3/8截面處,得第一支點截面的最小剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiy用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-61.18kNmQ支1min=(1+0.383)X0.7665X(-61.18)=-59.5kN對應彎矩為:M支1=0kNm2、第一跨四分之一截面剪力影響線如圖6-13:(3(4) 15(5)圖6-13第一跨四分之一截面剪力影響線(1)最大剪力x將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1跨的后3/4跨上和第3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面
38、處,得第一跨1/4截面最大剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=294.52kNQi/4max=(1+0.383)X0.703X294.52=286.3kN對應彎矩為:M1/4=2361.8kNm(2)最小剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第一跨的1/4跨上和第2、4跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨1/4截面最小剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-135.05kNmQi/4min=(1+0.383
39、)X0.703X(-135.05)=-113.1kN對應彎矩為:M1/4=1670.0kNm3、第一跨跨中截面剪力影響線如圖6-14:圖6-14第一跨跨中截面剪力影響線(1)最大剪力x將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1跨的后1/2跨上和第3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最大剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=161.78Q1/2max=(1+0.383)X0.707X161.78=157.3kN對應彎矩為:M1/2=
40、2594.6kNm(2)最小剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第一跨的前1/2跨上和第2、4跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最小剪力值。計算公式:Sp(1)mcRyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-259.5kNmQi/2min=(1+0.383)X0.703X(-259.5)=-252.2kN對應彎矩為:M1/2=2038.6kNm4、第一跨四分之三截面剪力影響線如圖6-15:“二工2,);T33)74(4丁丫5(5重777777圖6-15第一跨四分之三截面剪力影響線最大剪力x將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1跨的后1/4跨上和第3、5跨上,集中荷載標準值布置在該
41、截面處,得第一跨跨中截面的最大剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力)Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=65.57kNQ3/4max=(1+0.383)X0.707X65.57=63.7kN對應彎矩為:M3/4=1577.3kNm(2)最小剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第一跨的前3/4跨上和第2、4跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第一跨跨中截面的最小剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-393.06kNQ3/4min=(1+0.383)X
42、0.703X(-393.06)=-382.1kN對應彎矩為:M3/4=887.0kNm5、第二支點截面剪力影響線如圖6-16:圖6-16第二支點截面剪力影響線(1)最大剪力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第1、2、4跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第二支點截面的最大剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活載內(nèi)力(彎矩或剪力);Pi車輛荷載的軸重;yi沿橋縱向與荷載位置對應的內(nèi)力影響線坐標值。用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=540.32kNQ支2max=(1+0.383)X0.7665X540.32=525.2kN對應彎矩為:M支2=1624.4kNm(2)最小剪
43、力將車道荷載的均布荷載標準值布置在第3、5跨上,集中荷載標準值布置在該截面處,得第二支點截面的最小剪力值。計算公式:Sp(1)mcPiyi用結(jié)構(gòu)力學求解器算得:Piyi=-62.45kNmQ支2min=(1+0.383)X0.7665X(-62.45)=-60.7kN對應彎矩為:M支2=522.1kNm由于篇幅有限,在此僅列出第一跨的計算過程,其余第二、三跨計算同第一跨,而第四、五、跨與第一、二、跨對稱,計算結(jié)果一樣。第二、三跨計算結(jié)果將在表6-6中列出。表6-6各截面剪力最大和剪力最小及相應的彎矩截面號內(nèi)力最大男力最小剪力截面號內(nèi)力最大男力最小剪力支點1Q(kN)155.4-59.5第二跨3
44、/4Q(kN)98.5-369.9M(kNm)0.000.00M(kNm)1657.21198.0A跨1/4Q(kN)286.3-113.1支點3Q(kN)239.6-41.3M(kNm)2361.81670M(kNm)-1790.9482.7A跨1/2Q(kN)157.3-252.2第三跨1/4Q(kN)374.7-95.3M(kNm)2594.62038.6M(kNm)1749.01712.6A跨3/4Q(kN)63.7-382.1第三跨1/2Q(kN)225.3-217.1M(kNm)1577.3887.0M(kNm)2334.32423.7支點2Q(kN)525.2-60.7M(kNm
45、)1624.4522.1第二跨1/4Q(kN)367.1-101.9M(kNm)1356.11556.1第二跨1/2Q(kN)218.0-220.9M(kNm)2360.82227.7第四節(jié)其它因素引起的內(nèi)力計算一、溫度引起的內(nèi)力計算由于連續(xù)梁只有一個橫向支座,所以整體溫度變化對梁的內(nèi)力沒有影響,考慮到橋面板由于日照等因數(shù)產(chǎn)生不均勻溫變,根據(jù)以前已有的記錄,假設橋面板和梁底的不均勻溫差為50C,從上至下呈線性分布,按以上假設由橋梁博士Dr.Bridge程序可算出不均勻溫變引起內(nèi)力。主要控制截面由溫度變化引起的內(nèi)力值見表6-7。二、支座位移引起的內(nèi)力計算由于各個支座處的豎向支反力和地質(zhì)條件的不同
46、引起支座的不均勻沉降,連續(xù)梁是一種對支座不均勻沉降特別敏感的結(jié)構(gòu),所以由它引起的內(nèi)力是構(gòu)成內(nèi)力的重要組成部分,其具體計算方法是:五跨跨連續(xù)梁的六個支座中取邊支座下沉1cm,其余支座不動,按以上方法用Dr.Bridge程序計算出支座位移引起的內(nèi)力。各主要控制截面由于支座位移引起的內(nèi)力值見表6-7。6-7溫度變化及支座沉降引起的內(nèi)力截面號內(nèi)力溫度變化支座沉降截面號內(nèi)力溫度變化支座沉降支點1Q(kN)23.8-0.1697第二跨1/2Q(kN)-4.490.6512M(kNm)00M(kNm)633.76.771A跨1/4Q(kN)23.8-0.1697第二跨3/4Q(kN)-4.490.6512M(kNm)184.6-1.358M(kNm)589.613.28A跨1/2Q(kN)23.8-0.1697支點3Q(kN)-4.490.6512M(kNm)369.3-2.716M(kNm)585.219.79A跨3/4Q(kN)23.8-0.1697第三跨1/4Q(kN)-4.49-2.416M(kNm)553.9-4.074M(kNm)585.2-1.295支點2Q(kN)23.8-0.1697第三跨1/2Q(kN)-4.49-2.416M(kNm)738.5-5.4
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