混凝土簡支梁的設計計算學習教案

1、會計學1混凝土簡支梁的設計混凝土簡支梁的設計(shj)計算計算第一頁，共134頁。第1頁/共134頁第二頁，共134頁。第2頁/共134頁第三頁，共134頁。第3頁/共134頁第四頁，共134頁。（1 1）主梁梁高）主梁梁高（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度(hud)(hud)（4 4）下翼緣板尺寸）下翼緣板尺寸(ch cun)(ch cun)（3 3）上翼緣板尺寸）上翼緣板尺寸(ch cun)(ch cun)第4頁/共134頁第五頁，共134頁。 梁高的確定應通過多方面的比較，它取決于經(jīng)濟、梁重、建筑高梁高的確定應通過多方面的比較，它取決于經(jīng)濟、梁重、建筑高度度(god)(god)以及運輸凈空等因

2、素，標準設計還要考慮梁的標準化。以及運輸凈空等因素，標準設計還要考慮梁的標準化。 鐵路普通高度鋼筋混凝土梁設計中，梁高與跨度之比，約為鐵路普通高度鋼筋混凝土梁設計中，梁高與跨度之比，約為1/61/91/61/9，而預應力混凝土梁的高跨比為而預應力混凝土梁的高跨比為1/101/111/101/11，跨度越大，比值越小。公路，跨度越大，比值越小。公路(gngl)(gngl)普通鋼筋混凝土梁高跨比的經(jīng)濟范圍約為普通鋼筋混凝土梁高跨比的經(jīng)濟范圍約為1/111/161/111/16；預應力混凝；預應力混凝土梁的高跨比為土梁的高跨比為1/151/251/151/25，通常隨跨度增大而取較小值。，通常隨跨度

3、增大而取較小值。（1 1）主梁梁高）主梁梁高第5頁/共134頁第六頁，共134頁。 梁肋厚度取決于最大主拉應力和主筋布置要求。因支座處剪力比梁肋厚度取決于最大主拉應力和主筋布置要求。因支座處剪力比跨中大，故主拉應力決定梁肋厚度時，跨中區(qū)段可以減薄。梁肋變截跨中大，故主拉應力決定梁肋厚度時，跨中區(qū)段可以減薄。梁肋變截面面(jimin)(jimin)位置可由主拉應力小于容許應力值及斜筋布置要求加以位置可由主拉應力小于容許應力值及斜筋布置要求加以確定。為了減輕構件重量，在滿足受力要求的情況下，梁肋應盡量做確定。為了減輕構件重量，在滿足受力要求的情況下，梁肋應盡量做的薄一些但需要保證梁肋屈曲穩(wěn)定條件，

4、也不能使混凝土發(fā)生搗固困的薄一些但需要保證梁肋屈曲穩(wěn)定條件，也不能使混凝土發(fā)生搗固困難。難。 鐵路鋼筋混凝土簡支梁的梁肋厚度，一般可采用鐵路鋼筋混凝土簡支梁的梁肋厚度，一般可采用(ciyng)20cm(ciyng)20cm（跨中）（跨中）60cm60cm（端部）。（端部）。 預應力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于預應力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于14cm14cm，并且當腹板內有預，并且當腹板內有預應力箍筋時，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之間腹板高度的應力箍筋時，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之間腹板高度的1/201/20，當無預應力箍筋時，則不得小于當無預應力箍筋時，則不得小于1/151/15。 公

5、路混凝土橋常用的梁肋厚度為公路混凝土橋常用的梁肋厚度為1518cm1518cm，視梁內主筋的直徑和，視梁內主筋的直徑和鋼筋骨架的片數(shù)而定。鋼筋骨架的片數(shù)而定。（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度(hud)(hud)第6頁/共134頁第七頁，共134頁。 上翼緣板寬度視主梁間距而定，在實際預制公路上翼緣板寬度視主梁間距而定，在實際預制公路T T梁時，上翼緣板寬度梁時，上翼緣板寬度應比主梁中距小應比主梁中距小2cm2cm左右左右(zuyu)(zuyu)，以便在安裝過程中調整位置和制作上，以便在安裝過程中調整位置和制作上的誤差。的誤差。 鐵路橋梁道碴槽頂寬不應小于鐵路橋梁道碴槽頂寬不應小于3.9cm3.9c

6、m，以此確定上翼緣板寬度。，以此確定上翼緣板寬度。 翼緣板厚度應滿足強度和構造最小尺寸的要求。翼緣板厚度應滿足強度和構造最小尺寸的要求。 根據(jù)受力特點，翼緣板通常都做成變厚度的，即端部較薄。向根部逐根據(jù)受力特點，翼緣板通常都做成變厚度的，即端部較薄。向根部逐漸加厚。漸加厚。 為了保證翼緣板與梁肋聯(lián)結的整體性，翼緣板與梁肋銜接處的厚度不為了保證翼緣板與梁肋聯(lián)結的整體性，翼緣板與梁肋銜接處的厚度不應小于主梁高度的應小于主梁高度的1/121/12。對鐵路橋梁，板與梗腋相交處不得小于梁高的。對鐵路橋梁，板與梗腋相交處不得小于梁高的1/101/10（當梗腋斜坡不大于（當梗腋斜坡不大于1 1：3 3時）時

7、）（3 3）上翼緣板尺寸）上翼緣板尺寸(ch cun)(ch cun)第7頁/共134頁第八頁，共134頁。 下翼緣板尺寸根據(jù)主筋數(shù)量、類型、排列及規(guī)定的下翼緣板尺寸根據(jù)主筋數(shù)量、類型、排列及規(guī)定的鋼筋凈距和保護層厚度加以確定。對預應力混凝土梁，鋼筋凈距和保護層厚度加以確定。對預應力混凝土梁，則主要取決預預應力鋼筋的布置。為了獲得最大偏心距則主要取決預預應力鋼筋的布置。為了獲得最大偏心距，預應力鋼筋應盡量排列在下翼緣板內，要求緊湊而且，預應力鋼筋應盡量排列在下翼緣板內，要求緊湊而且對稱于梁截面豎軸，混凝土保護層和鋼絲束管道凈距應對稱于梁截面豎軸，混凝土保護層和鋼絲束管道凈距應符合有關規(guī)定。同時

8、還應考慮到張拉端錨頭的布置以及符合有關規(guī)定。同時還應考慮到張拉端錨頭的布置以及在運輸在運輸(ynsh)(ynsh)和架設過程中移梁的穩(wěn)定性要求。和架設過程中移梁的穩(wěn)定性要求。（4 4）下翼緣板尺寸）下翼緣板尺寸(ch cun)(ch cun)第8頁/共134頁第九頁，共134頁。第9頁/共134頁第十頁，共134頁。第10頁/共134頁第十一頁，共134頁。第11頁/共134頁第十二頁，共134頁。第12頁/共134頁第十三頁，共134頁。ball /ball /ball /ball /第13頁/共134頁第十四頁，共134頁。第14頁/共134頁第十五頁，共134頁。第15頁/共134頁第十

9、六頁，共134頁。第16頁/共134頁第十七頁，共134頁。第17頁/共134頁第十八頁，共134頁。11baPp輪輪P第18頁/共134頁第十九頁，共134頁。第19頁/共134頁第二十頁，共134頁。第20頁/共134頁第二十一頁，共134頁。Mdymmaxx max,max,xmMa maxxmmax, xma第21頁/共134頁第二十二頁，共134頁。第22頁/共134頁第二十三頁，共134頁。第23頁/共134頁第二十四頁，共134頁。 通過對不同支承條件、不同荷載性質以及不同荷載位置通過對不同支承條件、不同荷載性質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情

10、況下，隨承壓面大小變化的板有效工作寬度與跨徑的比值值a/la/l的分析，可知兩邊的分析，可知兩邊(lingbin)(lingbin)固結的板的有效工作固結的板的有效工作寬度要比簡支的板小寬度要比簡支的板小30%40%30%40%左右，全跨滿布的條形荷載的左右，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，其有效工作寬度也愈小。近支承邊時，其有效工作寬度也愈小。公橋規(guī)中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下公橋規(guī)中對于單向板的荷載有效分布寬度作如下(rxi)(rxi)規(guī)定規(guī)定: :第24頁/共134頁第二十五頁，共

11、134頁。第25頁/共134頁第二十六頁，共134頁。第26頁/共134頁第二十七頁，共134頁。3/23/21lHalaa3/2l第27頁/共134頁第二十八頁，共134頁。3/23/21ldHaldaa第28頁/共134頁第二十九頁，共134頁。tHataa211第29頁/共134頁第三十頁，共134頁。xaax2第30頁/共134頁第三十一頁，共134頁。第31頁/共134頁第三十二頁，共134頁。第32頁/共134頁第三十三頁，共134頁。第33頁/共134頁第三十四頁，共134頁。第34頁/共134頁第三十五頁，共134頁。第35頁/共134頁第三十六頁，共134頁。12222bab

12、Haa012laa第36頁/共134頁第三十七頁，共134頁。第37頁/共134頁第三十八頁，共134頁。第38頁/共134頁第三十九頁，共134頁。第39頁/共134頁第四十頁，共134頁。第40頁/共134頁第四十一頁，共134頁。第41頁/共134頁第四十二頁，共134頁。第42頁/共134頁第四十三頁，共134頁。第43頁/共134頁第四十四頁，共134頁。第44頁/共134頁第四十五頁，共134頁。 )(28110blaPMp 第45頁/共134頁第四十六頁，共134頁。)(2081glMg 第46頁/共134頁第四十七頁，共134頁。 2211012yAyAglQ 支支2aPpbA

13、11 12abPp 2010028212aabaaPaapplA 第47頁/共134頁第四十八頁，共134頁。第48頁/共134頁第四十九頁，共134頁。第49頁/共134頁第五十頁，共134頁。第50頁/共134頁第五十一頁，共134頁。20122020min,412121121labpgbplglMp12abPp )2(2121)2(12110221020min,blaPgbblpglMp01lb 01lb 第51頁/共134頁第五十二頁，共134頁。01202labpglQpaglQ)1(212001lb 01lb 12abPp 第52頁/共134頁第五十三頁，共134頁。第53頁/共1

14、34頁第五十四頁，共134頁。)4(41211bbaPgbM第54頁/共134頁第五十五頁，共134頁。 pqbQ)( 1aPgbQ4)1 (212abPp 第55頁/共134頁第五十六頁，共134頁。第56頁/共134頁第五十七頁，共134頁。第57頁/共134頁第五十八頁，共134頁。第58頁/共134頁第五十九頁，共134頁。第59頁/共134頁第六十頁，共134頁。第60頁/共134頁第六十一頁，共134頁。第61頁/共134頁第六十二頁，共134頁。第62頁/共134頁第六十三頁，共134頁。la3061)1 (第63頁/共134頁第六十四頁，共134頁。第64頁/共134頁第六十五

15、頁，共134頁。第65頁/共134頁第六十六頁，共134頁。 若梁肋間距和橫梁若梁肋間距和橫梁(hn lin)(hn lin)間距相當時，道碴槽板呈現(xiàn)間距相當時，道碴槽板呈現(xiàn)雙向板的受力特征，則按雙向板來計算。雙向板的受力特征，則按雙向板來計算。第66頁/共134頁第六十七頁，共134頁。EIqlf38454第67頁/共134頁第六十八頁，共134頁。)(4241421lllqq)(4241412lllqq 假定上述兩個假定上述兩個(lin )板帶的板帶的EI值相等，且兩端的支承情況相同，則根值相等，且兩端的支承情況相同，則根據(jù)據(jù)21ff 422411lqlq第68頁/共134頁第六十九頁，共

16、134頁。)(4241421lllqq)(4241412lllqq當當2:21ll時，以短邊跨度作為時，以短邊跨度作為(zuwi)梁來計梁來計算；算；當當2:21ll時則可求出時則可求出后分別后分別(fnbi)算出兩個板帶的最大彎矩，并按其配筋。算出兩個板帶的最大彎矩，并按其配筋。第69頁/共134頁第七十頁，共134頁。0227 . 0)(8132)(121MLgqLgqMbbg0222/5 . 0)(815 . 0)(161MLgqLgqMbbLb 位于主梁梁肋間的板，其支承情況實質上系彈性固定，偏于安全，支點截位于主梁梁肋間的板，其支承情況實質上系彈性固定，偏于安全，支點截面可按固定端考

17、慮，在均布荷載（面可按固定端考慮，在均布荷載（q+g)的作用下，兩端的作用下，兩端(lin dun)固結梁的固結梁的支承彎矩為：支承彎矩為：bqLQ21max板的最大剪力為板的最大剪力為 ：第70頁/共134頁第七十一頁，共134頁。qbL0Mgbh0LbbhLL00L第71頁/共134頁第七十二頁，共134頁。第72頁/共134頁第七十三頁，共134頁。第73頁/共134頁第七十四頁，共134頁。第74頁/共134頁第七十五頁，共134頁。第75頁/共134頁第七十六頁，共134頁。第76頁/共134頁第七十七頁，共134頁。第77頁/共134頁第七十八頁，共134頁。 這樣這樣, ,就可完

18、全像圖就可完全像圖5-47(a)5-47(a)所示平面問題所示平面問題(wnt)(wnt)一樣一樣, ,求得某梁上某截面的內力值。將空間問題求得某梁上某截面的內力值。將空間問題(wnt)(wnt)簡化成簡化成平面問題平面問題(wnt),(wnt),引入荷載橫向分布影響線并推算各梁分引入荷載橫向分布影響線并推算各梁分擔的荷載擔的荷載, ,這就是利用荷載橫向分布來計算多主梁結構內力這就是利用荷載橫向分布來計算多主梁結構內力的基本原理。的基本原理。第78頁/共134頁第七十九頁，共134頁。第79頁/共134頁第八十頁，共134頁。 圖圖5-49(a)5-49(a)表示主梁與主梁間沒有任何橫向聯(lián)系，

19、此時若中梁承表示主梁與主梁間沒有任何橫向聯(lián)系，此時若中梁承受集中力受集中力P P作用作用(zuyng)(zuyng)，則全橋只有直接承載的中梁受力，其它，則全橋只有直接承載的中梁受力，其它各主梁不受力，也就是說，中梁的各主梁不受力，也就是說，中梁的m=lm=l，其它各梁的，其它各梁的m=0m=0。 荷載橫向分布系數(shù)與各主梁之間的橫向聯(lián)系有直接關系。荷載橫向分布系數(shù)與各主梁之間的橫向聯(lián)系有直接關系。圖圖5-495-49表示表示(biosh)5(biosh)5根主梁組成的橋梁承受荷載根主梁組成的橋梁承受荷載P P的跨中橫的跨中橫截面。截面。第80頁/共134頁第八十一頁，共134頁。第81頁/共1

20、34頁第八十二頁，共134頁。第82頁/共134頁第八十三頁，共134頁。 杠桿原理法適用于杠桿原理法適用于計算荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分布計算荷載位于靠近主梁支點時的荷載橫向分布系數(shù)系數(shù)m0， 此時主梁的支承剛度遠大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性與杠桿原此時主梁的支承剛度遠大于主梁問橫向聯(lián)系的剛度，受力特性與杠桿原理法接近。理法接近。 外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。外該法也可用于雙主梁橋，或橫向聯(lián)系很弱的無中間橫隔梁的橋梁。第83頁/共134頁第八十四頁，共134頁。第84頁/共134頁第八十五頁，共134頁。iqiqm41 0igigm21 0rrm

21、0 第85頁/共134頁第八十六頁，共134頁。第86頁/共134頁第八十七頁，共134頁。第87頁/共134頁第八十八頁，共134頁。第88頁/共134頁第八十九頁，共134頁。c c）偏心壓力法的分析）偏心壓力法的分析(fnx)(fnx)過程過程b）偏心壓力法的基本前提）偏心壓力法的基本前提第89頁/共134頁第九十頁，共134頁。 偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向偏心壓力法計算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近聯(lián)接，橋的寬跨比小于或接近0.50.5的情況的情況(qngkung)(qngkung)（一般稱（一般稱為窄橋為窄橋) )，用于計算跨中

22、截面荷載橫向分布系數(shù)，用于計算跨中截面荷載橫向分布系數(shù)mcmc。第90頁/共134頁第九十一頁，共134頁。 I. 在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看做(kn zu)一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化。一根剛度為無窮大的剛性梁，橫隔梁全長呈直線變化。b）偏心）偏心(pinxn)壓力法的基本前提壓力法的基本前提 II. 忽略忽略(hl)主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的抗主梁的抗扭剛度，即不計入主梁對橫隔梁的抗扭矩。扭矩。第91頁/共134頁第九十二頁，共134頁。第92頁/共134頁第九十三頁，共134頁。第93頁/共134頁第九十四

23、頁，共134頁。 根據(jù)在彈性范圍內，某根主梁所承受到的荷載根據(jù)在彈性范圍內，某根主梁所承受到的荷載Ri與該荷載所與該荷載所產(chǎn)生產(chǎn)生(chnshng)的跨中彈性撓度的跨中彈性撓度 成正比例的原則，我們可以成正比例的原則，我們可以得出：在中間橫隔梁剛度相當大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的得出：在中間橫隔梁剛度相當大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側的邊主梁受載最大。活載作用下，總是靠近活載一側的邊主梁受載最大。i第94頁/共134頁第九十五頁，共134頁。c c）偏心壓力法的分析）偏心壓力法的分析(fnx)(fnx)過程過程I.I.中心中心(zhngxn)(zhngxn)荷載荷

24、載P Pl l的作用的作用II. 偏心力矩偏心力矩(l j)的作用的作用III. 偏心力矩為偏心力矩為e 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用對各主梁的總作用第95頁/共134頁第九十六頁，共134頁。第96頁/共134頁第九十七頁，共134頁。I.I.中心荷載中心荷載(hzi)P(hzi)Pl l的作用的作用 由于中心由于中心(zhngxn)荷載作用下，剛性中橫梁整體荷載作用下，剛性中橫梁整體向下平移則各主梁的跨中撓度相等，即：向下平移則各主梁的跨中撓度相等，即：n21 348iiiR lEIiiiIR 根據(jù)材料力學，作用于簡支梁跨中的荷載根據(jù)材料力學，作用于簡支梁跨中的荷載(即土梁所

25、分擔即土梁所分擔(fndn)的荷載的荷載)與撓度的關系為：與撓度的關系為：或或常數(shù)348lEiI橋梁橫截面內各主梁的慣性矩。橋梁橫截面內各主梁的慣性矩。第97頁/共134頁第九十八頁，共134頁。根據(jù)根據(jù)(gnj)靜力平衡條件，有靜力平衡條件，有：111niiiniiIRniiiI11niiiiIIR1當各主梁截面當各主梁截面(jimin)相等時，即相等時，即IIIIn 21nRi1則則則中心荷載則中心荷載(hzi)P=1在各梁間的荷載在各梁間的荷載(hzi)分布為：分布為：則則第98頁/共134頁第九十九頁，共134頁。 在偏心力矩在偏心力矩M1e 作用下，橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點作用下，橋的

26、橫截面產(chǎn)生繞中心點O的轉角，的轉角，因此因此(ync)各主梁的跨中撓度為各主梁的跨中撓度為:II.偏心力矩偏心力矩(l j)的作用的作用tan iiaeaRinii11 根據(jù)根據(jù)(gnj)力矩平衡條件，有：力矩平衡條件，有：各片主梁梁軸到截面形心的距離。各片主梁梁軸到截面形心的距離。ia即即再根據(jù)反力與撓度成正比的關系，有再根據(jù)反力與撓度成正比的關系，有iiiiIR )tan(tan iiiiiIaaIR第99頁/共134頁第一百頁，共134頁。niiiIae12niiiiiiIaeIaR12 niiiiaeaR12 再根據(jù)再根據(jù)(gnj)力矩平衡條件有：力矩平衡條件有：eIaaRiniiii

27、112 有：有：iiiiiIaaIRtan 又因：又因：當各主梁截面當各主梁截面(jimin)相等時，即相等時，即IIIIn 21則：則：第100頁/共134頁第一百零一頁，共134頁。niiiiiniiiieIaIeaIIR121niiiikiniikkikiIaIaaIIR121當當P=1位于位于(wiy)i號梁軸上時號梁軸上時 e=ai 對對k號主梁的總作用為：號主梁的總作用為：III. 偏心力矩偏心力矩(l j)為為e 的單位荷載的單位荷載P=1對各主梁的總作用為對各主梁的總作用為第101頁/共134頁第一百零二頁，共134頁。niiniiaaIIR1221111111niiniiaa

28、aIIR1215111515圖圖6.3.11中中1號梁的荷載橫向分布影響號梁的荷載橫向分布影響(yngxing)線，即可通過求：線，即可通過求：第102頁/共134頁第一百零三頁，共134頁。1121iiiieieaeanR各主梁截面各主梁截面(jimin)相同時，上式可簡化為：相同時，上式可簡化為：niiaanR122111111niiaaanR125115151第103頁/共134頁第一百零四頁，共134頁。當橫截面沿橋縱軸線對稱時當橫截面沿橋縱軸線對稱時, ,只需取一半主梁只需取一半主梁( (包括位于橋縱軸線上的主包括位于橋縱軸線上的主梁梁) )作為分析對象作為分析對象; ;荷載沿橫向的

29、布置荷載沿橫向的布置( (車輪至路緣石的距離車輪至路緣石的距離, ,各車橫向間距等各車橫向間距等) )應滿足有關規(guī)應滿足有關規(guī)定定( (見第三章見第三章););各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進行各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進行, ,即所求出的值應為最大即所求出的值應為最大值值; ;對雙車道或多車道橋梁對雙車道或多車道橋梁(qioling),(qioling),汽車加載時應以軸重汽車加載時應以軸重( (而不是輪重而不是輪重) )為單位為單位, ,即一輛汽車橫向的兩個輪重應同時加載或同時不加載。即一輛汽車橫向的兩個輪重應同時加載或同時不加載。在計算在計算(j sun)(j sun

30、)過程中，需要注意以下幾點：過程中，需要注意以下幾點：第104頁/共134頁第一百零五頁，共134頁。第105頁/共134頁第一百零六頁，共134頁。 在剛性橫梁法中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉效應，這在剛性橫梁法中，假定橫隔梁絕對剛性，并且忽略了主梁的扭轉效應，這樣做導致邊梁受力偏大。而實際結構中，在偏心荷載樣做導致邊梁受力偏大。而實際結構中，在偏心荷載(hzi)(hzi)作用下，主梁總作用下，主梁總會發(fā)生扭轉。為了使荷載會發(fā)生扭轉。為了使荷載(hzi)(hzi)橫向分布計算更符合實際，又不失剛性橫梁橫向分布計算更符合實際，又不失剛性橫梁法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些

31、修正法在計算上的優(yōu)點，可以對剛性橫梁法作一些修正, ,即將式即將式(5-16)(5-16)中的第二項中的第二項乘以一個小于乘以一個小于1 1的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭轉剛度，這就是修正的剛性的抗扭修正系數(shù)，以考慮主梁的扭轉剛度，這就是修正的剛性橫梁法。橫梁法。（3 3）修正）修正(xizhng)(xizhng)的剛性橫的剛性橫梁法梁法第106頁/共134頁第一百零七頁，共134頁。結合縫結合縫( (鉸接縫鉸接縫) )僅傳遞豎向剪力僅傳遞豎向剪力; ;橋上的荷載近似地作為一個橋上的荷載近似地作為一個(y )(y )沿橋跨分布的正弦荷載沿橋跨分布的正弦荷載, ,并且作用于主梁軸線并且作用于主梁

32、軸線上。上。 （4 4）鉸接）鉸接(jioji)(jioji)板、梁法板、梁法 對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結的裝配式板橋，以及僅對用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結的裝配式板橋，以及僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結的無中間橫隔梁的在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結的無中間橫隔梁的裝配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接裝配式橋，由于塊件之間有一定的橫向連接(linji)(linji)構造，構造，但連結剛性又很薄弱，可采用鉸接板但連結剛性又很薄弱，可采用鉸接板( (梁梁) )法來討算橫向分布法來討算橫向分布系數(shù)系數(shù)其基本假定是：其基本假定是： 由此假定由此假定, ,根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調條件，

33、可以導出荷載在橫向的分布值根據(jù)力的平衡條件和變形協(xié)調條件，可以導出荷載在橫向的分布值，算出橫向分布影響線坐標，從而求出橫向分布系數(shù)。，算出橫向分布影響線坐標，從而求出橫向分布系數(shù)。第107頁/共134頁第一百零八頁，共134頁。（5）剛接板、梁法）剛接板、梁法 剛接板、梁法是在鉸接板、梁法計算剛接板、梁法是在鉸接板、梁法計算(j sun)(j sun)理論的基礎理論的基礎上，在結縫處補充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調方程，從而求上，在結縫處補充引入多余彎矩，得到變形協(xié)調方程，從而求解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結構，用解各梁荷載橫向分布的方法。該方法視梁系為超靜定結構，用力法求解，

34、主要適用于翼緣板之間是剛性連結的肋梁橋。力法求解，主要適用于翼緣板之間是剛性連結的肋梁橋。第108頁/共134頁第一百零九頁，共134頁。（a a）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結果。）能利用編好的計算圖表得出比較精確的結果。（b b）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的情況）概念明確、計算方便快捷，對于各種橋面凈空和多種荷載組合的情況(qngkung)(qngkung)，可以很快求出各片主梁的相應內力值。這一方法在實際中得到了，可以很快求出各片主梁的相應內力值。這一方法在實際中得到了較廣泛的應用。較廣泛的應用。 （6 6）比擬）比擬(bn)(bn)正交異性板法正交異性

35、板法 對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成對于由主梁、連續(xù)橋面板及多根橫隔梁組成(z chn)(z chn)的混凝土梁橋，當其寬度與的混凝土梁橋，當其寬度與跨度之比大于跨度之比大于1/21/2時，可以采用比擬正交異性板法時，可以采用比擬正交異性板法( (或稱或稱G-MG-M法法) )。 比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：比擬正交異性板法的最大優(yōu)點就是：其特點是：其特點是： 將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，按古典彈將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，按古典彈性理論來分析求解其各點的內力值，并由實用的曲線圖表進行荷載橫向分布性理論來分析求解其各點的內力值，并

36、由實用的曲線圖表進行荷載橫向分布計算。計算。第109頁/共134頁第一百一十頁，共134頁。 在各種荷載橫向分布計算方法中在各種荷載橫向分布計算方法中, ,通常用通常用“杠桿原理法杠桿原理法”計算荷載在支點處的橫計算荷載在支點處的橫向分布系數(shù)向分布系數(shù)m0m0。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)。其它各方法均適用于計算荷載位于跨中的橫向分布系數(shù)mcmc。那么荷。那么荷載位于橋跨縱向其它位置時應該怎樣確定橫向分布系數(shù)載位于橋跨縱向其它位置時應該怎樣確定橫向分布系數(shù)m m呢呢? ? 顯然，要精確計算顯然，要精確計算m m值值沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是相當繁雜沿橋跨的連續(xù)變化規(guī)律是相當繁雜

37、(fnz)(fnz)的，而且也會使后續(xù)主梁內力計算相當麻的，而且也會使后續(xù)主梁內力計算相當麻煩。因此煩。因此, ,目前在設計實踐中習慣采用圖目前在設計實踐中習慣采用圖5-545-54所示的實用處理方法。所示的實用處理方法。 5.5.荷載荷載(hzi)(hzi)在順橋跨不同位置時主梁荷載在順橋跨不同位置時主梁荷載(hzi)(hzi)橫向分布系數(shù)的取值橫向分布系數(shù)的取值 由前面的推導和分析可知，當荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁的傳力作用由前面的推導和分析可知，當荷載位于跨中時，由于橋面板和橫隔梁的傳力作用, ,所有所有主梁均參與受力，但當荷載在梁端支點處作用在某主梁上時，如果不考慮支座主梁均參

38、與受力，但當荷載在梁端支點處作用在某主梁上時，如果不考慮支座(zh zu)(zh zu)彈彈性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座性變形的影響，荷載就直接由該主梁傳至支座(zh zu),(zh zu),其它主梁基本上不參與受力。因其它主梁基本上不參與受力。因此，荷載在橋跨縱向作用位置不同此，荷載在橋跨縱向作用位置不同, ,對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。對某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。第110頁/共134頁第一百一十一頁，共134頁。 對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變對于無中間橫隔梁或僅有一根中橫隔梁的情況，跨中部分采用不變mcmc。, ,從離支點從離支點1

39、/41/4處起至支點的區(qū)段處起至支點的區(qū)段mxmx呈直線形過渡呈直線形過渡( (圖圖5-54a)5-54a)，對于有多根內橫隔梁的清況，對于有多根內橫隔梁的清況，mcmc從第從第一根內橫隔梁起向一根內橫隔梁起向m0m0直線形過渡直線形過渡( (圖圖5-54b)5-54b)。圖中。圖中m0m0可能大于可能大于mcmc也可能小于也可能小于mcmc在具體設在具體設計中，當計算簡支梁最大彎矩時，由于跨度內橫向分布計中，當計算簡支梁最大彎矩時，由于跨度內橫向分布(fnb)(fnb)系數(shù)變化不大，一般可系數(shù)變化不大，一般可取不變的值。進行計算，對于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的取不變的值。進行計算，對

40、于其它截面彎矩計算，通常也可取不變的mcmc。在計算主梁的。在計算主梁的最大剪力最大剪力( (梁端截面梁端截面) )時，鑒于主要荷載位于時，鑒于主要荷載位于M M的變化區(qū)段內，而且相對應的剪力。的變化區(qū)段內，而且相對應的剪力。 影響影響(yngxing)(yngxing)線坐標均接近最大值線坐標均接近最大值( (見圖見圖5-54a)5-54a)，故應考慮該區(qū)段內橫向分，故應考慮該區(qū)段內橫向分布系數(shù)變化的影響布系數(shù)變化的影響(yngxing)(yngxing)。對位于靠近遠端的荷載鑒干相應影響。對位于靠近遠端的荷載鑒干相應影響(yngxing)(yngxing)線坐標值的顯著減小線坐標值的顯著減

41、小, ,則可近似取不變的值。來簡化計算。則可近似取不變的值。來簡化計算。第111頁/共134頁第一百一十二頁，共134頁。第112頁/共134頁第一百一十三頁，共134頁。1.1.概概 述述2.2.恒載內力恒載內力(nil)(nil)計算計算3.3.活載內力活載內力(nil)(nil)計算計算第113頁/共134頁第一百一十四頁，共134頁。 對于每一片主梁對于每一片主梁( (當主梁片數(shù)不很多時，也可只取其中受力最當主梁片數(shù)不很多時，也可只取其中受力最的大的主梁來進行設計、以便簡化設計、制造和施工的大的主梁來進行設計、以便簡化設計、制造和施工) )，根據(jù)作，根據(jù)作用在其上的恒載和通過荷載橫向分

42、布系數(shù)求得的計算活載，可以用在其上的恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計算活載，可以(ky)(ky)按一般結構力學的方法計算各主梁的截面內力。截面內力按一般結構力學的方法計算各主梁的截面內力。截面內力主要包括彎矩和剪力。計算出截面內力后，就可采用鋼筋混凝土主要包括彎矩和剪力。計算出截面內力后，就可采用鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計原理進行主梁各截面的配筋設計，以及和預應力混凝土結構設計原理進行主梁各截面的配筋設計，以及結構強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的驗算。對小跨徑簡支梁，一結構強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的驗算。對小跨徑簡支梁，一般只需計算跨中截面最大彎矩和支點截面以及跨中截面最大剪力般只需計算

43、跨中截面最大彎矩和支點截面以及跨中截面最大剪力；對于較大跨徑的簡支梁；對于較大跨徑的簡支梁, ,通常還計算跨徑的通常還計算跨徑的1/41/4、I/8I/8和和3/83/8截面截面的內力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變化，如腹板厚的內力；如果主梁順橋跨方向截面形狀和尺寸有變化，如腹板厚度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力。度或梁高變化，還要計算變截面處的彎矩和剪力。1.1.概概 述述第114頁/共134頁第一百一十五頁，共134頁。 在鐵路混凝土橋梁設計中在鐵路混凝土橋梁設計中, ,活載在全部荷載中占較大比重活載在全部荷載中占較大比重, ,恒載所占比重相對較小恒載所占比重相對較?。欢?/p>

44、在公路混凝土橋梁設計中，恒載卻占較大比重，因此，設計中應正確合理地確定；而在公路混凝土橋梁設計中，恒載卻占較大比重，因此，設計中應正確合理地確定作用于梁上的計算恒載。作用于梁上的計算恒載。 在確定計算恒載時，為了簡化起見，習慣上往往將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量在確定計算恒載時，為了簡化起見，習慣上往往將沿橋跨分點作用的橫隔梁重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩側的人行道和欄桿等重量、沿橋橫向變厚度分布的鋪裝層重量、以及作用于兩側的人行道和欄桿等重量, ,均勻分均勻分攤給各主梁承受。因此，對于等截面梁橋的主梁，其計算恒載是簡單的均布荷載。若攤給各主梁承受。因此，對于等截面梁橋的主梁

45、，其計算恒載是簡單的均布荷載。若為了計算精確為了計算精確, ,也可根據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計也可根據(jù)施工安裝情況，將人行道、欄桿、燈柱和管道等重量像活載計算那樣算那樣, ,按荷載橫向分布的規(guī)律按荷載橫向分布的規(guī)律(gul)(gul)進行分配。進行分配。2.2.恒載內力恒載內力(nil)(nil)計算計算第115頁/共134頁第一百一十六頁，共134頁。 對于頂應力混凝土簡支梁橋，在施加預應力階段對于頂應力混凝土簡支梁橋，在施加預應力階段,往往要利用梁體自重往往要利用梁體自重(或稱先期或稱先期(xinq)恒載恒載)來抵消鋼來抵消鋼絲束張拉力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應力

46、。在此情況下絲束張拉力在梁體上翼緣產(chǎn)生的拉應力。在此情況下，需將恒載分成兩個階段，需將恒載分成兩個階段(即先期即先期(xinq)恒載和后期恒恒載和后期恒載載)來進行分析。在特殊情況下，恒載可能要分成更多來進行分析。在特殊情況下，恒載可能要分成更多的階段來考慮。的階段來考慮。第116頁/共134頁第一百一十七頁，共134頁。3.3.活載內力活載內力(nil)(nil)計算計算（1 1）直接）直接(zhji)(zhji)布載法布載法（2 2）等代荷載）等代荷載(hzi)(hzi)法法第117頁/共134頁第一百一十八頁，共134頁。 對公路混凝土簡支梁對公路混凝土簡支梁, ,當計算出每片主梁的活載

47、橫向當計算出每片主梁的活載橫向(hn xin)(hn xin)分布系數(shù)以分布系數(shù)以后后, ,就可以具體確定一片主梁所承擔的活載就可以具體確定一片主梁所承擔的活載, ,然后用結構力學中的方法計算主梁各截然后用結構力學中的方法計算主梁各截面的活載內力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內力計算的一般公式為：面的活載內力。主梁截面由活載產(chǎn)生的內力計算的一般公式為： 式中式中 S S 所求裁面的彎矩或剪力所求裁面的彎矩或剪力; ; 1+ 1+汽車荷載的沖擊系數(shù)汽車荷載的沖擊系數(shù), ,按公橋規(guī)規(guī)定取值按公橋規(guī)規(guī)定取值; ; iiiyPmS)1 (（1 1）直接）直接(zhji)(zhji)布載法布載法第118頁/共1

48、34頁第一百一十九頁，共134頁。 多車道橋涵的活載折減系數(shù)多車道橋涵的活載折減系數(shù), ,按公橋規(guī)規(guī)定取用按公橋規(guī)規(guī)定取用; ; mi mi 沿橋縱向與荷載位置對應的橫向分布系數(shù)沿橋縱向與荷載位置對應的橫向分布系數(shù), ,參見參見(cnjin)(cnjin)圖圖5-54;5-54; Pi Pi車輛荷載的軸重車輛荷載的軸重; ; yi yi沿橋縱向與荷載位置對應的內力影響線縱標值；沿橋縱向與荷載位置對應的內力影響線縱標值；第119頁/共134頁第一百二十頁，共134頁。（2 2）等代荷載）等代荷載(hzi)(hzi)法法kmSc)1 (等代荷載等代荷載(hzi)(hzi)法的一般公式：法的一般公式

49、：式中式中: k各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載類各級車隊的等代荷載值，可由跨度和活載類型查等代荷載表確定型查等代荷載表確定(qudng)；當計算人群荷載的內力；當計算人群荷載的內力時，時，k表示縱向每延米人群荷載的集度表示縱向每延米人群荷載的集度; 彎矩或剪力影響線的面積。彎矩或剪力影響線的面積。第120頁/共134頁第一百二十一頁，共134頁。1 .作用在橫梁上的計算作用在橫梁上的計算(j sun)荷載荷載2.2.橫隔粱的內力橫隔粱的內力(nil)(nil)影響線影響線. 橫隔梁內力橫隔梁內力(nil)計算計算第121頁/共134頁第一百二十二頁，共134頁。 對于跨中橫隔梁來說，除了

50、直接作用在其上的輪重外、前對于跨中橫隔梁來說，除了直接作用在其上的輪重外、前后的輪重對它也有影響。在計算中可假設荷載后的輪重對它也有影響。在計算中可假設荷載(hzi)在相鄰在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖橫隔梁之間按杠桿原理法傳布，如圖3.20所示。因此，縱向所示。因此，縱向一列汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載一列汽車輪重分布給該橫隔粱的計算荷載(hzi)。1 . 作用在橫梁作用在橫梁(hn lin)上的計算荷載上的計算荷載第122頁/共134頁第一百二十三頁，共134頁。 2. 2. 橫隔粱的內力橫隔粱的內力(nil)(nil)影響線影響線（1）荷載）荷載(hzi)P=1位于截面位于截面r的左側時的左側時（）荷載（）荷載(hzi)P=1位于截面位于截面r的右側時的右側時第123頁/共134頁第一百二十四頁，共134頁。第124頁/共134頁第一百二十五頁，共134頁。（1）荷載）荷載P=1位于截面位于截面(jimin)r的左側時：的左側時：ebebRbRMir左i221R11R1i21左RRQr第125頁/共134頁第一百二十六頁，共134頁。（）荷載（）荷載P=1位于位于(wiy)截面截面r的右側時：的右側時：irbbRbRM左i221R左i21RRRQr第126頁/共134頁第一百二十七頁，共134頁。第127頁/共134頁第一百二十八頁，共1