簡支梁橋的計(jì)算概述課件

簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計(jì)算第三節(jié)荷載橫向分布計(jì)算第四節(jié)主梁內(nèi)力計(jì)算第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第六節(jié)撓度、預(yù)拱度的計(jì)算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計(jì)算橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容1.內(nèi)力計(jì)算:橋梁工程、基礎(chǔ)工程課解決2.變形計(jì)算:3.截面計(jì)算:

《混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程解決簡支梁橋的計(jì)算構(gòu)件

1.上部結(jié)構(gòu):主梁、橫梁、橋面板(本章)

2.支座:(第六章)

3.下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(第四篇)(通常是上述計(jì)算構(gòu)件依次進(jìn)行計(jì)算)第一節(jié)概述橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容第一節(jié)概述第一節(jié)概述計(jì)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)束否是上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)作用

結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、活載、日照溫差；第一節(jié)概述計(jì)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第二節(jié)行車道板計(jì)算一、行車道板的類型

行車道板:在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，把荷載傳遞給主梁.是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。

分類★單向板（）

★

雙向板（）少用★懸臂板（的裝配式T梁,當(dāng)翼板的端邊是自由邊）★鉸接板（的裝配式T梁,當(dāng)相鄰翼板在端部互相做成鉸接接縫的情況）第二節(jié)行車道板計(jì)算一、行車道板的類型圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC交叉梁系結(jié)構(gòu)的計(jì)算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同承受荷載P的作用,他們相互承托,形成兩組互為彈性支承的梁,在其交叉點(diǎn)具有共同的位移。故可以簡化為在交叉點(diǎn)處用一根豎向鏈桿把兩根梁聯(lián)結(jié)起來。在支點(diǎn)A、B、C、D處，通常嵌固較淺，若略去固端彎矩的作用，可視為鉸支。故其計(jì)算簡圖如圖2（b）所示。交叉梁系結(jié)構(gòu)的計(jì)算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同第二節(jié)行車道板計(jì)算二、車輪荷載在板上的分布車輪荷載近似為a2b2(縱、橫)的分布荷載

（a2、b2的值見表1）對于水泥、瀝青混凝土面層，荷載近似地成45°擴(kuò)散。作用在橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長:作用在橋面板上的輪壓注:P-------后軸的軸重（140KN）第二節(jié)行車道板計(jì)算二、車輪荷載在板上的分布表1車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550輪距m1.8前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×120中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×140車輛外形尺寸(長×寬)m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4表1車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)簡支梁橋的計(jì)算概述課件簡支梁橋的計(jì)算概述課件圖3車輛荷載在板面上的分布圖3車輛荷載在板面上的分布第二節(jié)行車道板計(jì)算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）

（一）單向板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第二節(jié)行車道板計(jì)算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）圖4行車道板的受力狀態(tài)圖4行車道板的受力狀態(tài)第二節(jié)行車道板計(jì)算設(shè)板的有效工作寬度為a

假設(shè)可得第二節(jié)行車道板計(jì)算設(shè)板的有效工作寬度為a第二節(jié)行車道板計(jì)算有效工作寬度假設(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)將空間分布彎矩轉(zhuǎn)化為矩形彎矩分布需要解決的問題：

mxmax的計(jì)算第二節(jié)行車道板計(jì)算有效工作寬度假設(shè)保證了兩點(diǎn)：第二節(jié)行車道板計(jì)算

影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長度：單個(gè)車輪、多個(gè)車輪作用3）荷載到支承邊的距離第二節(jié)行車道板計(jì)算影響mxmax的因素：圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效寬度a的規(guī)定1）荷載位于板的中央地帶 單個(gè)荷載作用（如圖6a) 多相鄰靠近的荷載作用（如圖6b)注意:P值的選用

l——板的計(jì)算跨徑

d——最外兩個(gè)荷載的中心距離第二節(jié)行車道板計(jì)算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算

2）荷載位于支承邊處

t——板的厚度3）荷載靠近支承邊處 （如圖6c)

ax=a′+2xx——荷載離制成邊緣的距離第二節(jié)行車道板計(jì)算2）荷載位于支承邊處3）荷載靠近圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算3、懸臂板（如圖7）

當(dāng)板端作用集中力P時(shí)，受載板條的最大彎矩：

mxmax-0.465P

而荷載引起的總彎矩為M0=-Plo

取a=2l0第二節(jié)行車道板計(jì)算3、懸臂板（如圖7）圖7懸臂板受力狀態(tài)圖7懸臂板受力狀態(tài)

規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為： a=a1+2b′＝a2+2H+2b′（分布荷載p作用在板邊時(shí)a=a1+2l0）

b——為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。圖8懸臂板的有效工作寬度 規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為：圖8懸臂板的有效工作4、履帶車不計(jì)有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂板4、履帶車不計(jì)有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計(jì)算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力固端梁連續(xù)梁彈性固結(jié)圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計(jì)算固端梁四、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)算模式假定圖11彎矩計(jì)算模式四、橋面板內(nèi)力計(jì)算圖11彎矩計(jì)算模式實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁

簡化計(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/h1/4時(shí)：跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩(見下一頁)實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁γGi——第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按表4.1.6的規(guī)定采用；

γ

Q1——汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)，取γ

Q1=1.4。γ

Qj——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取γ

Qj=1.4，但風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取γ

Qj=1.1；

g0Sud＝g0（

gGiSGiK＋gQ1SQ1K＋yc

gQjSQjK）基本組合γGi——第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按表4.1.6的規(guī)表4.1.6永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)編號作用類別永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)對結(jié)構(gòu)的承載能力不利時(shí)對結(jié)構(gòu)的承載能力有利時(shí)1混凝土和圬工結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.21.0鋼結(jié)構(gòu)重力(包括結(jié)構(gòu)附加重力)1.1或1.22預(yù)加力1.21.03土的重力1.21.04混凝土的收縮及徐變作用1.01.05土側(cè)壓力1.41.06水的浮力1.01.07基礎(chǔ)變位作用混凝土和圬工結(jié)構(gòu)0.50.5鋼結(jié)構(gòu)1.01.0注：本表編號1中，當(dāng)鋼橋采用鋼橋面板時(shí)，永久作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)取1.1；當(dāng)采用混凝土橋面板時(shí)，取1.2。表4.1.6永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)編號作用類別永久2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩（如圖12a）

活載彎矩

恒載彎矩注：l的取值。3）考慮有效工作寬度后的支點(diǎn)剪力（如圖12b）

不考慮板和主梁的彈性固結(jié)作用車輪布置在支承附近2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩（如圖12a）圖12單向板內(nèi)力計(jì)算圖式a）b）圖12單向板內(nèi)力計(jì)算圖式a）b）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、懸臂板的內(nèi)力

2）鉸接懸臂板

活載 恒載注：此處的l0為鉸接雙懸臂板的凈跨徑。2）鉸接懸臂板3）懸臂板活載或恒載3）懸臂板簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算簡支梁橋的計(jì)算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計(jì)算第三節(jié)荷載橫向分布計(jì)算第四節(jié)主梁內(nèi)力計(jì)算第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第六節(jié)撓度、預(yù)拱度的計(jì)算第一節(jié)概述第二節(jié)行車道板的計(jì)算橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容1.內(nèi)力計(jì)算:橋梁工程、基礎(chǔ)工程課解決2.變形計(jì)算:3.截面計(jì)算:

《混凝土結(jié)構(gòu)原理》課程解決簡支梁橋的計(jì)算構(gòu)件

1.上部結(jié)構(gòu):主梁、橫梁、橋面板(本章)

2.支座:(第六章)

3.下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(第四篇)(通常是上述計(jì)算構(gòu)件依次進(jìn)行計(jì)算)第一節(jié)概述橋梁工程計(jì)算的內(nèi)容第一節(jié)概述第一節(jié)概述計(jì)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)束否是上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)作用

結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、活載、日照溫差；第一節(jié)概述計(jì)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第二節(jié)行車道板計(jì)算一、行車道板的類型

行車道板:在公路橋梁中，橋面板直接承受輪壓荷載和環(huán)境荷載，把荷載傳遞給主梁.是受超載、腐蝕、疲勞等不利因素影響最直接的構(gòu)件。

分類★單向板（）

★

雙向板（）少用★懸臂板（的裝配式T梁,當(dāng)翼板的端邊是自由邊）★鉸接板（的裝配式T梁,當(dāng)相鄰翼板在端部互相做成鉸接接縫的情況）第二節(jié)行車道板計(jì)算一、行車道板的類型圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖1梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC圖2荷載的雙向傳遞（a）ABDC交叉梁系結(jié)構(gòu)的計(jì)算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同承受荷載P的作用,他們相互承托,形成兩組互為彈性支承的梁,在其交叉點(diǎn)具有共同的位移。故可以簡化為在交叉點(diǎn)處用一根豎向鏈桿把兩根梁聯(lián)結(jié)起來。在支點(diǎn)A、B、C、D處，通常嵌固較淺，若略去固端彎矩的作用，可視為鉸支。故其計(jì)算簡圖如圖2（b）所示。交叉梁系結(jié)構(gòu)的計(jì)算上圖可看作是相互垂直的兩組梁共同第二節(jié)行車道板計(jì)算二、車輪荷載在板上的分布車輪荷載近似為a2b2(縱、橫)的分布荷載

（a2、b2的值見表1）對于水泥、瀝青混凝土面層，荷載近似地成45°擴(kuò)散。作用在橋面板頂面的矩形荷載壓力面的邊長:作用在橋面板上的輪壓注:P-------后軸的軸重（140KN）第二節(jié)行車道板計(jì)算二、車輪荷載在板上的分布表1車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值kN550輪距m1.8前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN30前輪著地寬度及長度m0.3×0.2中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×120中、后輪著地寬度及長度m0.6×0.2后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值kN2×140車輛外形尺寸(長×寬)m15×2.5軸距m3+1.4+7+1.4表1車輛荷載的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)簡支梁橋的計(jì)算概述課件簡支梁橋的計(jì)算概述課件圖3車輛荷載在板面上的分布圖3車輛荷載在板面上的分布第二節(jié)行車道板計(jì)算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）

（一）單向板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第二節(jié)行車道板計(jì)算三、有效工作寬度（荷載有效分布寬度）圖4行車道板的受力狀態(tài)圖4行車道板的受力狀態(tài)第二節(jié)行車道板計(jì)算設(shè)板的有效工作寬度為a

假設(shè)可得第二節(jié)行車道板計(jì)算設(shè)板的有效工作寬度為a第二節(jié)行車道板計(jì)算有效工作寬度假設(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)將空間分布彎矩轉(zhuǎn)化為矩形彎矩分布需要解決的問題：

mxmax的計(jì)算第二節(jié)行車道板計(jì)算有效工作寬度假設(shè)保證了兩點(diǎn)：第二節(jié)行車道板計(jì)算

影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長度：單個(gè)車輪、多個(gè)車輪作用3）荷載到支承邊的距離第二節(jié)行車道板計(jì)算影響mxmax的因素：圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度圖5根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效寬度a的規(guī)定1）荷載位于板的中央地帶 單個(gè)荷載作用（如圖6a) 多相鄰靠近的荷載作用（如圖6b)注意:P值的選用

l——板的計(jì)算跨徑

d——最外兩個(gè)荷載的中心距離第二節(jié)行車道板計(jì)算2、（彈性固結(jié)支承的）單向板的荷載有效圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算

2）荷載位于支承邊處

t——板的厚度3）荷載靠近支承邊處 （如圖6c)

ax=a′+2xx——荷載離制成邊緣的距離第二節(jié)行車道板計(jì)算2）荷載位于支承邊處3）荷載靠近圖6荷載有效分布寬度圖6荷載有效分布寬度第二節(jié)行車道板計(jì)算3、懸臂板（如圖7）

當(dāng)板端作用集中力P時(shí)，受載板條的最大彎矩：

mxmax-0.465P

而荷載引起的總彎矩為M0=-Plo

取a=2l0第二節(jié)行車道板計(jì)算3、懸臂板（如圖7）圖7懸臂板受力狀態(tài)圖7懸臂板受力狀態(tài)

規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為： a=a1+2b′＝a2+2H+2b′（分布荷載p作用在板邊時(shí)a=a1+2l0）

b——為承重板上荷載壓力面外側(cè)邊緣至懸臂根部的距離。圖8懸臂板的有效工作寬度 規(guī)范規(guī)定懸臂板的活載有效分布寬度為：圖8懸臂板的有效工作4、履帶車不計(jì)有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂板4、履帶車不計(jì)有效工作寬度圖9履帶荷載的分布寬度單向板懸臂圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計(jì)算

1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力固端梁連續(xù)梁彈性固結(jié)圖10主梁扭轉(zhuǎn)對行車道板受力的影響四、橋面板內(nèi)力計(jì)算固端梁四、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)算模式假定圖11彎矩計(jì)算模式四、橋面板內(nèi)力計(jì)算圖11彎矩計(jì)算模式實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁

簡化計(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/h1/4時(shí)：跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點(diǎn)彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩(見下一頁)實(shí)際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁γGi——第i個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按表4.1.6的規(guī)定采用；

γ

Q1——汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的分項(xiàng)系數(shù)，取γ

Q1=1.4。γ

Qj——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外