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第二篇梁式橋1
第二篇鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋*第一章概述主要內(nèi)容第三章板橋的構(gòu)造第四章裝配式簡支梁橋的構(gòu)造*第五章荷載橫向分布計(jì)算*第六章簡支梁橋的計(jì)算第七章懸臂和連續(xù)體系梁橋*第八章橋梁支座2第一章概述內(nèi)容:梁式橋的一般特點(diǎn)梁式橋的主要類型及其適用情況要求:掌握梁式橋的分類方法及各種橋的特點(diǎn)3第一節(jié)梁式橋的一般特點(diǎn)第一章一、鋼筋混凝土梁式橋的一般特點(diǎn)混凝土骨料就地取材,成本低耐久性好,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低可塑性好裝配式結(jié)構(gòu)施工速度快整體性好,結(jié)構(gòu)剛度大,變形小優(yōu)點(diǎn)4第一節(jié)梁式橋的一般特點(diǎn)缺點(diǎn)自重大,限制跨徑抗裂性差高強(qiáng)鋼材得不到利用現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)施工費(fèi)用高一、鋼筋混凝土梁式橋的一般特點(diǎn)為什么?
第一章5二、預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的一般特點(diǎn)自重輕,跨徑大節(jié)省鋼材全截面參加工作,剛度大,建筑高度小為預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)提供了良好的拼裝結(jié)合手段第一節(jié)梁式橋的一般特點(diǎn)第一章6第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況一、按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系分簡支梁橋靜定結(jié)構(gòu),無附加內(nèi)力每個(gè)墩上設(shè)有兩個(gè)支座,各孔獨(dú)立受力1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):第一章7第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況第一章8第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):懸臂梁橋靜定結(jié)構(gòu),無附加內(nèi)力每個(gè)橋墩上只有一個(gè)支座一、按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系分第一章9第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):連續(xù)梁橋超靜定結(jié)構(gòu),有附加內(nèi)力每個(gè)橋墩上只有一個(gè)支座一、按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系分第一章10第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況2、受力特點(diǎn)簡支梁橋:支點(diǎn)彎矩為零跨中正彎矩控制設(shè)計(jì)懸臂梁橋:支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載作用連續(xù)梁橋:支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載作用一、按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系分第一章11第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況結(jié)論:
荷載相同、截面相同、材料相同的情況下,
懸臂梁橋和連續(xù)梁橋的跨徑大
荷載相同、跨徑相同、材料相同的情況下,
懸臂梁橋和連續(xù)梁橋節(jié)省材料第一章12二、按承載結(jié)構(gòu)的橫截面形式分1、板橋優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單施工方便建筑高度小缺點(diǎn):不經(jīng)濟(jì)限制跨徑第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況第一章13第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況整體矩形實(shí)心板裝配式矩形實(shí)心板裝配式矩形空心板裝配-整體組合式板板橋的截面形式第一章14第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況2、肋板式梁橋整體式肋梁橋裝配式肋梁橋二、按承載結(jié)構(gòu)的橫截面形式分第一章15第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況二、按承載結(jié)構(gòu)的橫截面形式分3、箱形梁橋第一章16第二節(jié)梁式橋的主要類型及其適用情況有足夠的面積承受正負(fù)彎矩在一定的截面積下,有較大的抵抗彎矩和扭矩的能力.對(duì)于普通的鋼筋混凝土簡支梁橋,一般不采用箱形截面.為什么?箱形梁的截面特點(diǎn)第一章17第三章板橋的構(gòu)造主要內(nèi)容:第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造(重點(diǎn))第二節(jié)斜板橋的受力特征與構(gòu)造18第三章板橋的構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)(1)建筑高度小,適用于橋下凈空受限制的橋梁,可以降低橋頭引道路堤高度和縮短引道的長度。(2)外形簡單,制作方便,(3)做成裝配式板橋的預(yù)制構(gòu)件時(shí),重量不大,架設(shè)方便。缺點(diǎn)(一)跨徑不宜過大。(二)受拉區(qū)域的混凝土材料不但不能發(fā)揮作用簡支板橋的經(jīng)濟(jì)合理路徑一般限制在13—15m以下,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋也不宜超過35m。19第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造一、整體式簡支板橋的構(gòu)造(重點(diǎn))二、裝配式簡支板橋的構(gòu)造(重點(diǎn))三、裝配—整體式簡支板橋的構(gòu)造四、漫水橋的構(gòu)造20一、整體式簡支板橋的構(gòu)造斜筋整體式簡支板橋的受力特點(diǎn)??縱向受力鋼筋橫向分布鋼筋第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造21第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造2223二、裝配式板橋的構(gòu)造(一)裝配式板橋的配筋特點(diǎn)裝配式簡支板橋受力特點(diǎn)?縱向受力筋箍筋斜筋架立筋第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造24第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造截面形式實(shí)心板L<8m空心矩形板橋
減輕自重,充分利用材料25空心板的挖空形式第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造26單孔,挖空率最大27雙孔,挖空率較小28企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)29企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)303132第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造33吊點(diǎn)簡支板吊點(diǎn)第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造34公路的橋面構(gòu)造包括()()()()。橋面鋪裝、防水排水系統(tǒng)、橋面伸縮裝置、人行道及附屬設(shè)施伸縮縫的作用是()使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形作業(yè):1.基本可變荷載包括的內(nèi)容有哪些?2.橋規(guī)對(duì)公路一級(jí)、公路二級(jí)車道荷載和車輛荷載有哪些規(guī)定?3.混凝土橋面由那幾部分組成?各自的作用是什么?4.橫坡設(shè)置的方法有哪些?5.不同截面類型的鋼筋混凝土梁一般適用的跨度范圍是多少?6.裝配式梁橋中塊件劃分的原則?劃分方式有哪幾種?35二、裝配式板橋的構(gòu)造(二)裝配式板橋的橫向連接企口混凝土鉸連接鋼板連接返回第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造36三、裝配—整體式組合板橋第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造37四、漫水橋的構(gòu)造與高水位橋有相同的承載能力盡可能減小水阻力,防止橋被沖毀板的上下游邊緣做成圓端形板通過栓釘與墩臺(tái)錨固不設(shè)抬高的人行道和緣石第一節(jié)簡支板橋的構(gòu)造38斜交橋:橋梁軸線與支承線不垂直斜交角:橋軸線與支承線的垂線的夾角規(guī)定:斜交角度不宜大于45度,有通航要求時(shí)不超過5度斜交角小于等于15度時(shí),可按正交板進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二節(jié)斜板橋的受力特征與構(gòu)造第三章39第四章裝配式簡支梁橋的構(gòu)造主要內(nèi)容:第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型(重點(diǎn))第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋(重點(diǎn))第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋第四節(jié)組合式梁橋40第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型構(gòu)造類型截面形式塊件集結(jié)構(gòu)造布置塊件劃分第四章41一、裝配式簡支梁橋主梁的橫斷面形式1、Ⅱ形截面螺栓連接,速度快穩(wěn)定性好,橫向抗彎剛度大鋼筋網(wǎng)配筋,剛度低構(gòu)件制作復(fù)雜混凝土和鋼筋用量比T梁多第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型422、T形截面橫隔梁連接,整體性好,剛度大穩(wěn)定性差鋼筋骨架配筋,剛度大制作簡單接頭設(shè)在板的中間,對(duì)板受力不利一、裝配式簡支梁橋主梁的橫斷面形式第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型43一、裝配式簡支梁橋主梁的橫斷面形式3、馬蹄形截面穩(wěn)定性好梁底集中布筋,抵抗彎矩能力大有承受正負(fù)彎矩的能力,也能滿足局部承壓的要求第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型444、箱形截面抗彎、抗扭能力大有足夠的面積承受正負(fù)彎矩穩(wěn)定性好制作復(fù)雜單片箱梁重量大一、裝配式簡支梁橋主梁的橫斷面形式第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型45二、塊件的劃分方式1、塊件劃分遵循的一般原則由施工條件確定塊件的最大尺寸和最大重量塊件的劃分應(yīng)滿足受力要求接頭數(shù)量少,牢固可靠,施工方便構(gòu)件便于預(yù)制、運(yùn)輸、安裝形狀尺寸力求標(biāo)準(zhǔn)化,構(gòu)件種類盡量少第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型462、塊件的劃分方式第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型(一)縱向豎縫劃分(二)縱向水平縫劃分(三)縱橫向豎縫劃分47(1)縱向豎縫劃分方式優(yōu)點(diǎn):梁肋與板整體預(yù)制,接頭設(shè)在橋面板或橫隔梁內(nèi),不需現(xiàn)澆混凝土缺點(diǎn):單片主梁重量大第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型48裝配式梁簡支T梁橫隔板構(gòu)造4950(2)縱向水平縫劃分方式優(yōu)點(diǎn):降低預(yù)制構(gòu)件的重量缺點(diǎn):施工復(fù)雜第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型515253注意問題1.組合梁橋的梁肋與翼板之間存在的混凝土施工接縫削弱了梁板之間抵抗彎曲剪應(yīng)力的能力,整體性差解決方法:加大肋頂寬度和借助自肋內(nèi)的伸出鋼筋有效連接2.應(yīng)力疊加分階段安裝,分階段受力截面面積,慣距,中性軸變化
第四章54(3)縱橫向豎縫劃分方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)第四章第一節(jié)裝配式簡支梁橋的構(gòu)造類型55第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋第四章56第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋第四章一、主梁和橫隔梁布置(重點(diǎn))二、主梁和橫隔梁的截面尺寸三、主梁鋼筋構(gòu)造(重點(diǎn))四、裝配式主梁的連接構(gòu)造(重點(diǎn))57一、構(gòu)造布置1、主梁的布置—確定主梁的間距和數(shù)目影響因素:板的剛度和材料用量第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋582、橫隔梁的布置第四章一、構(gòu)造布置第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋59端橫隔梁必須設(shè)置隨著跨徑增大,每隔5-8m增設(shè)一根橫隔梁第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋60二、截面尺寸(1)腹板厚滿足抗剪要求滿足屈曲穩(wěn)定性要求便于混凝土的澆搗鋼筋混凝土:15~18cm(2)梁高:與梁間距和活載有關(guān),高跨比在1/11~1/161、主梁的細(xì)部尺寸第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋611、主梁的細(xì)部尺寸(3)翼緣板厚度端部根部:鋪裝層參與受力:端部厚度可適當(dāng)減小≥1/10主梁高鋪裝層不參與受力:≥10cm,主梁之間整體現(xiàn)澆:
≥14cm第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋(4)翼緣板的寬度:主梁間距減去2cm622、橫隔梁尺寸(1)梁高:中橫梁高度為主梁高度3/4第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋632、橫隔梁尺寸(1)梁高:端橫梁高度為主梁高度3/4,或與主梁同高第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋642、橫隔梁尺寸(2)肋寬:12~18cm,上寬下窄,內(nèi)寬外窄第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋65縱向受力鋼筋斜筋箍筋架立筋防裂分布筋裝配式簡支板的配筋??第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋三、主梁鋼筋構(gòu)造6667681、鋼板式連接連接強(qiáng)度高,焊接后能立即承載現(xiàn)場(chǎng)需要焊接機(jī)具,橋下仰焊,施工麻煩第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋四、裝配式主梁的連接構(gòu)造69第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋70連接速度快,現(xiàn)場(chǎng)不需要特殊的機(jī)具荷載作用下易松動(dòng)2、螺栓連接第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋四、裝配式主梁的連接構(gòu)造713、扣環(huán)連接連接強(qiáng)度高,不需要特殊的機(jī)具現(xiàn)澆混凝土,只有當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)才能承受荷載。第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋四、裝配式主梁的連接構(gòu)造72四、裝配式主梁的連接構(gòu)造4、橋面板的企口鉸連接第四章第二節(jié)裝配式鋼筋混凝土T形梁橋73第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋一、構(gòu)造類型第四章二、截面尺寸三、配筋特點(diǎn)(自學(xué))74第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋一、構(gòu)造類型主梁的截面形式塊件的劃分方式橫隔梁的布置塊件的連接方式主梁的布置第四章75
截面效率指標(biāo)
(ρ=K/h
大者截面經(jīng)濟(jì))式中:ρ—截面效率指標(biāo);
k—截面核心距;K=kU
+k0
ku—截面下核心距;
k0—截面上核心距;原理按簡支梁在預(yù)加力階段和運(yùn)營階段上、下緣拉應(yīng)力為零的前提來分析其截面的受力特點(diǎn)二、截面尺寸第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋76在預(yù)加力階段,當(dāng)施加偏心預(yù)加力Ny時(shí),隨著梁的上彎,粱內(nèi)逐漸加入了自重彎矩。從應(yīng)力圖形來分析,這意味著合力Ny逐漸上移。最后,在預(yù)加力和自重彎距Mgl的共同作用下,合力Ny移動(dòng)了距離e’而達(dá)到了截面的下核點(diǎn),截面上緣
達(dá)到零應(yīng)力狀態(tài)。偏距e’抵消主梁自重的作用,而且e’增大,可以減小Ny,因此在截面設(shè)計(jì)中應(yīng)使截面的形心要高,這樣才能獲得大偏距e’故一般應(yīng)增大梁距采用較寬翼緣板。二、截面尺寸第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋77二、截面尺寸第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋78運(yùn)營階段,計(jì)及預(yù)加力損失ΔNy后截面內(nèi)合力為后期恒載(橋面鋪裝、人行道、欄桿)彎矩Mg2
和活彎矩Mp作用下,合力將從下核點(diǎn)移至上核點(diǎn),即移動(dòng)距離此時(shí)截面下緣的應(yīng)力剛好為零截面核心距的大小體現(xiàn)了運(yùn)營階段承受荷載的能力.而且核心距越大預(yù)應(yīng)力筋就越節(jié)省。因而,引入截面效率指標(biāo)
ρ=K/h
,ρ大則材料節(jié)省,截面設(shè)計(jì)成功二、截面尺寸第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋79二、截面尺寸主梁高度等截面梁:經(jīng)濟(jì)角度:翼板厚度:1/12h,一般為變厚度第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋梁肋厚度:由構(gòu)造和施工決定
0.14~0.16m80下馬蹄尺寸寬:約2~4倍的腹板寬度,管道保護(hù)層厚度不小于6cm高:下馬蹄+1/2斜坡高度約為梁高的
0.15~0.25倍斜坡陡于45度面積:馬蹄面積占全面積的10%~20%第四章第三節(jié)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁橋81第四章82第四章83
三、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土梁的配筋特點(diǎn)主梁受力鋼筋為預(yù)應(yīng)力筋箍筋錨下局部加強(qiáng)鋼筋翼板橫向鋼筋架立鋼筋分布鋼筋一般不設(shè)斜筋——剪余剪力圖第四章84第四章85縱向預(yù)應(yīng)力筋的錨固力筋類型高強(qiáng)鋼絲、鋼鉸線、粗鋼筋1.先張法錨固靠混凝土的握裹力錨固力筋為直線配筋,力筋不能彎起分擔(dān)剪力,故:*箍筋加密。注意:端部、分批把硬質(zhì)塑料管套在鋼鉸線上絕緣,防止端部上翼緣混凝土開裂2.后張法錨固通過各類錨具錨固在梁端或梁頂注意:錨固區(qū)混凝土局部承壓(壓和拉應(yīng)力同時(shí)存在)封錨壓漿第四章86第四章878889第四章90第四章91第四章92第四章93第四章94第四章95第四章96第四章97第四章9899主要內(nèi)容:第一節(jié)概述第五章荷載橫向分布計(jì)算第二節(jié)杠桿原理法第三節(jié)偏心壓力法第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法第七節(jié)剪力荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算第五節(jié)鉸接板(梁)法和剛接板(梁)法第六節(jié)比擬正交異性板法100第五章第一節(jié)概述一、梁橋?qū)嵱每臻g計(jì)算理論二、荷載橫向分布系數(shù)的概念101橫向分布計(jì)算原理1. 整體橋梁結(jié)構(gòu)必須采用影響面加載計(jì)算最不利荷載第五章1022. 為簡化計(jì)算,采用近似影響面來加載 近似影響面縱橫方向分別相似第五章1033.加載過程橫向分布系數(shù)相當(dāng)于1#梁分配到的荷載第五章1044.近似方法總結(jié)——內(nèi)力橫向分布轉(zhuǎn)化為 荷載橫向分布軸重軸重與輪重的關(guān)系各縱向影響線比例關(guān)系第五章1055.影響面加載精確方法軸重軸重與輪重的關(guān)系各縱向影響線在不同位置的比例關(guān)系第五章106第五章第一節(jié)概述一、梁橋?qū)嵱每臻g計(jì)算理論1、單梁內(nèi)力計(jì)算平面問題K1072、梁式橋的內(nèi)力計(jì)算
空間問題求解方法K空間問題
平面問題第一節(jié)概述第五章108第一節(jié)概述?空間問題平面問題
——作用在第i號(hào)梁上的力,即由于外界荷載P的作用分配到第i號(hào)梁的力。——第i號(hào)梁K點(diǎn)的內(nèi)力影響線第五章K12345109稱為第i號(hào)梁的橫向分布影響線?!狿在橫向移動(dòng)分配到第i號(hào)梁的最大力令,則:第一節(jié)概述第五章110二、荷載橫向分布系數(shù)的概念定義:當(dāng)荷載在橫向移動(dòng)時(shí)分配到某根梁的最大力是相應(yīng)荷載的倍數(shù)。第一節(jié)概述第五章111橫向分布系數(shù)與結(jié)構(gòu)橫向剛度的關(guān)系橫向剛度越大,橫向分布越均勻
第一節(jié)概述第五章112第二節(jié)杠桿原理法第五章一、計(jì)算原理及適用條件二、計(jì)算示例113第二節(jié)杠桿原理法一、計(jì)算原理及適用條件忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)之間的連接作用,即假設(shè)橋面板在主梁上斷開,將其視為沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁。第五章1、基本假定114第二節(jié)杠桿原理法第五章2、計(jì)算原理荷載只在相鄰主梁之間傳遞根據(jù)靜力平衡條件求主梁對(duì)橫隔梁的支反力主梁對(duì)橫隔梁的支反力也就是外荷載作用分配到主梁上的力115第二節(jié)杠桿原理法第五章1163、橫向分布影響線的繪制第五章第二節(jié)杠桿原理法117第五章第二節(jié)杠桿原理法說明:無橫隔梁裝配式箱梁橋的主梁橫向分布影響線1184、適用條件
只有兩片主梁荷載作用在支點(diǎn)處或靠近支點(diǎn)處第五章第二節(jié)杠桿原理法橫向聯(lián)系很弱的無中橫梁的橋梁119第二節(jié)杠桿原理法第五章120第二節(jié)杠桿原理法二、計(jì)算示例第五章121第二節(jié)杠桿原理法第五章計(jì)算橫向分布系數(shù)的步驟1、確定橫向分布系數(shù)計(jì)算方法2、繪制主梁的荷載橫向分布影響線3、將荷載沿橫向布置在主梁橫向分布影響線的最不利位置上4、求出相應(yīng)于荷載位置的影響線豎標(biāo)值后,求解主梁的橫向分布系數(shù)122第二節(jié)杠桿原理法第五章123基本假定:橫隔梁的剛度無窮大第三節(jié)偏心壓力法第五章124第三節(jié)偏心壓力法第五章123基本思路125一、偏心荷載對(duì)各主梁的荷載橫向分布第三節(jié)偏心壓力法第五章126第三節(jié)偏心壓力法第五章(一)中心荷載P=1的作用(2-5-5)127第三節(jié)偏心壓力法第五章(二)偏心力矩M=1的作用(2-5-9)128第三節(jié)偏心壓力法第五章(三)偏心荷載P=1對(duì)各梁的總作用129第三節(jié)偏心壓力法第五章二、討論1、都是坐標(biāo)值,運(yùn)算時(shí)應(yīng)帶正負(fù)號(hào)2、3、與成線性關(guān)系,主梁影響線為直線130第三節(jié)偏心壓力法第五章4、各片主梁相同131第三節(jié)偏心壓力法第五章5、橫向分布系數(shù)有了橫向分布影響線,將荷載沿橫向布置在橫向分布影響線的最不利位置上,即可求得橫向分布系數(shù)。6、適用條件(3)荷載作用在跨中(1)寬跨比小于等于0.5(2)具有可靠的橫向連接132第三節(jié)偏心壓力法第五章三、計(jì)算舉例133第三節(jié)偏心壓力法第五章三、計(jì)算舉例134第五章一、計(jì)算原理二、計(jì)算舉例第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法135第五章第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法一、計(jì)算原理136第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法第五章(一)中心荷載P=1的作用137第五章第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法(二)偏心力矩M=1的作用138第五章第四節(jié)考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法(三)偏心荷載P=1對(duì)各梁的總作用139第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法140第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法一、鉸接板(梁)法的基本假定二、鉸接板(梁)荷載橫向分布三、鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)四、剛度參數(shù)值的計(jì)算五、鉸接T形梁橋的計(jì)算特點(diǎn)141一、鉸接板(梁)法的基本假定
基本假定一:豎向荷載P作用下,鉸接縫內(nèi)只傳遞豎向剪力第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法142理論上:空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題必須滿足:微分方程:
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1431號(hào)板上的合力為
2號(hào)板上的合力為
對(duì)于實(shí)際的鉸接板橋很難滿足上述條件
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法144為把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題滿足空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題的條件滿足計(jì)算精度的要求計(jì)算梁的跨中撓度誤差很小多個(gè)車輪荷載的內(nèi)力誤差較小基本假定二:在鉸接板(梁)法中,用半波正弦荷載代替集中荷載計(jì)算荷載的橫向分布系數(shù)。第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法145二、鉸接板(梁)荷載橫向分布
荷載直接作用的板:非荷載直接作用的板:求解關(guān)鍵第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法146(一)列正則方程第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法147(二)、的求解1、典型情況
規(guī)定:位移與剪力正方向相同為正位移與剪力正方向相反為負(fù)左側(cè)的位移:
右側(cè)的位移:
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1482、各切口的1號(hào)切口:
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1492號(hào)切口:3號(hào)切口:4號(hào)切口:規(guī)律:(1)主系數(shù)
(3)只有荷載直接作用的板兩端切口
(2)副系數(shù)
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法150(三)將各系數(shù)代入正則方程
同除以令
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法151(四)各板條分配的荷載
1號(hào)板:2號(hào)板:3號(hào)板:4號(hào)板:5號(hào)板:第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法152三、荷載橫向分布影響線和橫向分布系數(shù)(一)橫向分布影響線的繪制
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法153(二)荷載橫向分布系數(shù)
畫出了橫向分布影響線,把荷載按最不利位置布置在影響線上,即可求得橫向分布系數(shù)。第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法154四、剛度參數(shù)值的計(jì)算
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1551、單位正弦荷載作用下,簡支板的撓度
設(shè)撓度為,利用撓曲微分方程第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1562、正弦扭矩作用下,簡支板的扭轉(zhuǎn)角
設(shè)扭轉(zhuǎn)角為,根據(jù)扭轉(zhuǎn)理論得撓曲微分方程
第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1573、的計(jì)算第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法158第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法五、鉸接T形梁橋159第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法(一)正則方程
160第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法1、典型情況
左側(cè)位移:
右側(cè)位移:
(二)求解各個(gè)系數(shù)
161第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法2、各個(gè)切口的相對(duì)豎向位移
規(guī)律:主系數(shù)
副系數(shù)只有荷載直接作用的梁的兩端切口
162第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法(三)將各系數(shù)代入正則方程兩邊同除以,并令,則正則方程變?yōu)椋?/p>
163第五章第五節(jié)鉸接板(梁)法(四)剛度系數(shù)的求解164第五章第六節(jié)剛接梁法相鄰主梁之間視為剛性連接,既傳遞剪力又傳遞彎矩.一、基本假定:二、計(jì)算原理165第七節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化杠桿原理法支點(diǎn)偏心壓力法鉸接板(梁)法剛接梁法跨中第五章修正偏心壓力法166由前面的推導(dǎo)和分析可知,當(dāng)荷載位于跨中時(shí),由于橋面板和橫隔梁的傳力作用,所有主梁均參與受力,但當(dāng)荷載在梁端支點(diǎn)處作用在某主梁上時(shí),如果不考慮支座彈性變形的影響,荷載就直接由該主梁傳至支座,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,對(duì)某一主梁產(chǎn)生的橫向分布系數(shù)也不同。第七節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第五章1671、無中橫梁和有一根中橫梁第七節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第五章1682、有多根中橫梁第七節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第五章169說明1、計(jì)算跨中最大彎矩時(shí),可按不變的來進(jìn)行計(jì)算第三節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第五章1702、計(jì)算支點(diǎn)最大剪力時(shí),應(yīng)考慮橫向分布系數(shù)沿梁長的變化第三節(jié)荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第五章171對(duì)于一片主梁(對(duì)于多片主梁橋,往往取其中受力最大的主梁-橫向分布最大來進(jìn)行設(shè)計(jì)、以便簡化設(shè)計(jì)、制造和施工),根據(jù)作用在其上的恒載和通過荷載橫向分布系數(shù)求得的計(jì)算活載,可以按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算各主梁的截面內(nèi)力-主要包括彎矩和剪力。然后,就可采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行主梁各截面的配筋設(shè)計(jì),以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的驗(yàn)算。對(duì)小跨徑簡支梁,一般只需計(jì)算跨中截面最大彎矩和支點(diǎn)截面以及跨中截面最大剪力;對(duì)于較大跨徑的簡支梁,通常還計(jì)算跨徑的1/4、I/8和3/8截面的內(nèi)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(jì)算變截面處的彎矩和剪力。第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章172第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算正常使用階段施工階段第五章恒載內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算計(jì)算內(nèi)力和包絡(luò)圖173一、主梁的恒載內(nèi)力計(jì)算
1、確定在主梁上作用的恒載的大?。?)主梁自重(2)橫隔梁、鋪裝層、人行道、欄桿重量—均攤給各主梁第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章174(1)等截面主梁:豎向均布荷載乘以所要計(jì)算內(nèi)力的影響線的總面積(2)變截面主梁:2、計(jì)算恒載內(nèi)力第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章175注意1、組合式梁橋,分階段計(jì)算恒載內(nèi)力2、預(yù)應(yīng)力砼簡支梁橋,恒載分為先期恒載和后期恒載第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章176二、主梁的活載內(nèi)力計(jì)算求某主梁的最不利荷載橫向分布系數(shù)應(yīng)用主梁的內(nèi)力影響線,將荷載乘以橫向分布系數(shù)后計(jì)算截面最大活載內(nèi)力第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章1771、汽車荷載內(nèi)力主梁內(nèi)力計(jì)算使用車道荷載內(nèi)力控制截面彎矩—跨中剪力—支點(diǎn)第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章178均布荷載彎矩(1)跨中截面的彎矩集中荷載彎矩跨中截面的彎矩(2-6-5)第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章179(2)支點(diǎn)截面的剪力—按不變的計(jì)算的剪力值—橫向分布系數(shù)變化引起的內(nèi)力增減值均布荷載剪力第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章180集中荷載剪力支點(diǎn)截面剪力第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章1812、人群荷載內(nèi)力人群荷載內(nèi)力的計(jì)算方法與車道荷載中的均布荷載內(nèi)力計(jì)算方法相同。第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章182三、計(jì)算內(nèi)力和內(nèi)力包絡(luò)圖1、計(jì)算內(nèi)力將各種作用效應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)后,按《橋規(guī)》進(jìn)行效應(yīng)組合而得到的內(nèi)力值永久作用與汽車荷載和人群荷載組合時(shí),基本組合的效應(yīng)組合表達(dá)式為:第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章1832、內(nèi)力包絡(luò)圖把沿梁軸各個(gè)截面的計(jì)算內(nèi)力按適當(dāng)比例繪成縱坐標(biāo),連接各坐標(biāo)點(diǎn)所得的曲線稱為內(nèi)力包絡(luò)圖。
第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章184公路—Ⅱ級(jí)求1號(hào)主梁最大跨中彎矩和最大支點(diǎn)剪力第四節(jié)主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第五章185第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算一、偏心壓力法計(jì)算橫隔梁內(nèi)力
力學(xué)模型:支承在彈性主梁上的多跨彈性支承連續(xù)梁
第五章內(nèi)力影響線計(jì)算荷載布載求內(nèi)力186(一)橫隔梁的內(nèi)力影響線1、當(dāng)荷載P=1作用在截面左側(cè)時(shí)第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章1872、當(dāng)荷載P=1作用在截面右側(cè)時(shí)P=1第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章188說明1、可以偏安全的用跨中橫梁的設(shè)計(jì)代替所有其他橫隔梁的設(shè)計(jì)2、控制截面彎矩——靠近橋中線的截面剪力——靠近橋兩側(cè)邊緣處的截面第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章189(二)作用在橫隔梁上的計(jì)算荷載假設(shè)荷載在相鄰的橫隔梁之間按杠桿原理進(jìn)行傳遞第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章1901、汽車荷載分布給跨中橫隔梁的荷載2、人群荷載分布給跨中橫隔梁的荷載第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章191(三)橫隔梁的內(nèi)力計(jì)算求出作用在橫隔梁上的荷載之后,把荷載在橫向布置在影響線的最不利位置上,就可以求得橫隔梁截面的最大內(nèi)力第五節(jié)橫隔梁內(nèi)力計(jì)算第五章192一、鋼筋混凝土梁橋的變形計(jì)算恒載跨中撓度活載跨中撓度預(yù)拱度第六節(jié)結(jié)構(gòu)撓度與預(yù)拱度計(jì)算第五章193二、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的變形計(jì)算《橋規(guī)》規(guī)定:預(yù)拱度第六節(jié)結(jié)構(gòu)撓度與預(yù)拱度計(jì)算第五章194第六章橋梁支座
195第一節(jié)概述(作用、類型及布置)第二節(jié)支座的類型和構(gòu)造(橡膠支座)第三節(jié)支座的計(jì)算(板式橡膠支座)第六章橋梁支座
196第八章第一節(jié)概述內(nèi)容:一、支座的作用二、支座的類型三、支座的布置197一、支座的作用支承上部結(jié)構(gòu)并傳遞荷載保證結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)所要求的變形第八章第一節(jié)概述198二、支座的類型第八章第一節(jié)概述1、按容許變形的可能性2、按支座用材料鋼支座、橡膠支座、混凝土支座、簡易油毛氈支座、聚四氟乙烯支座199第八章第一節(jié)概述3、按支座外形板式支座、盆式支座、球型支座4、按支座功能普通支座、拉壓支座、減震支座200三、梁式橋支座的布置1、簡支梁2、懸臂梁3、連續(xù)梁第八章第一節(jié)概述201202203第八章第一節(jié)概述說明1、固定、活動(dòng)支座的布置應(yīng)以有利于墩臺(tái)傳遞縱向水平力為原則坡橋多跨簡支梁橋連續(xù)梁橋?yàn)槭裁矗?04第八章第一節(jié)概述2、寬橋、彎橋、震區(qū)橋205第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造內(nèi)容:一、墊層支座二、弧形鋼板支座三、鋼筋混凝土擺柱支座四、橡膠支座第八章206第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章一、墊層支座3、適用條件鐵路橋:公路橋:1、構(gòu)造幾層油毛氈或石棉(h≥1cm)2、特點(diǎn)構(gòu)造簡單,變形性能差207第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章二、弧形鋼板支座1、構(gòu)造上、下墊板(厚4~5cm),齒板或銷釘(固定)2、特點(diǎn):用鋼量大,施工麻煩3、適用條件:且N支≤600kN的簡支梁橋208第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章三、鋼筋混凝土擺柱支座1、構(gòu)造上、下兩端各置弧形鋼板固定支座一個(gè),中部為一鋼筋砼柱209第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章2、特點(diǎn)3、適用條件:的梁式橋,或(4)制作復(fù)雜,安裝困難,只能作為活動(dòng)支座(1)變形量大且靈活(2)承載能力高(5000~6000kN)(3)高度變化靈活(20~30cm,甚至>100cm)的懸臂梁橋的掛孔210四、橡膠支座(一)板式橡膠支座第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章1、構(gòu)造特點(diǎn)2、工作原理3、板式橡膠支座的類型4、板式橡膠支座的材料5、板式橡膠支座的優(yōu)缺點(diǎn)211第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章1、構(gòu)造212利用橡膠的剪切變形實(shí)現(xiàn)水平位移利用橡膠的不均勻壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角2、工作原理
第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章說明:板式橡膠支座無固定與活動(dòng)之分,可采用高度不同的橡膠板來調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力和位移2133、板式橡膠支座的類型第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章(1)無加勁層的純橡膠支座一層純橡膠,承載能力小,只用于小跨徑橋214第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章(2)有加勁層的板式橡膠支座幾層薄鋼板或鋼絲網(wǎng)作加勁層,承載力高,中等跨徑橋2154、板式橡膠支座的材料氯丁橡膠天然橡膠三元乙丙橡膠:抗臭氧能力強(qiáng)、耐熱性、耐油性好,耐低溫性能差,(-25℃~60℃):耐老化性能差,(-35℃~60℃):抗老化和耐低溫性能好,與鋼板粘結(jié)能力差(-40℃~60℃)第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章216橡膠支座的性能指標(biāo)彈性模量:
剪切模量:
容許壓應(yīng)力:
容許剪切角:0.5不計(jì)制動(dòng)力0.7計(jì)入制動(dòng)力平面形狀系數(shù)第二節(jié)支座的類型及構(gòu)造第八章2175、板式橡膠支座的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡單,加工方便,便于成批生產(chǎn)支座高度小,可降低橋面
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