梁橋橋面板主梁內(nèi)力計(jì)算演示文稿

梁橋橋面板主梁內(nèi)力計(jì)算演示文稿當(dāng)前第1頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)梁橋橋面板主梁內(nèi)力計(jì)算當(dāng)前第2頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)32.2.1橋面板的分類橋面板：直接承受車輛輪壓，與主梁梁肋和橫隔梁聯(lián)結(jié)，保證梁的整體作用并將活載傳給主梁。橋面板從結(jié)構(gòu)形式上看都是周邊支承的板。當(dāng)前第3頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)4梁格系構(gòu)造和橋面板的支承形式

當(dāng)前第4頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)5結(jié)構(gòu)形式：具有主梁和橫隔梁的簡單梁格系(圖a)，具有主梁、橫梁和內(nèi)縱梁的復(fù)雜梁格系(圖b)，其橋面板實(shí)際上都是周邊支承的板。

荷載的雙向傳遞：周邊支承的板，若長邊/短邊大于2，荷載即往短邊傳遞。當(dāng)前第5頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)6荷載的雙向傳遞

當(dāng)前第6頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)7單向板：把邊長或長寬比大于等于2的周邊支承板看作單由短跨承受荷載的單向受力板來設(shè)計(jì)，在長跨方向僅布置分布鋼筋。雙向板：邊長或長寬比小于2的周邊支承板，需按兩個方向的內(nèi)力分別配置受力鋼筋。工程實(shí)踐中最常見的橋面板受力圖式：單向板，懸臂板，鉸接懸臂板當(dāng)前第7頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)82.2.2車輛在板上的分布作用在橋面上的車輪壓力，通過橋面鋪裝層擴(kuò)散分布在鋼筋混凝土板面上，計(jì)算時應(yīng)較精確地將輪壓作為分布荷載來處理，既避免了較大的計(jì)算誤差，又能節(jié)約橋面板的材料用量。當(dāng)前第8頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)9車輛荷載在橋面板上的分布

當(dāng)前第9頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)10將輪壓作為均布荷載a2——車輪沿行車方向的著地長度b2——車輪的寬度矩形荷載壓力面的邊長沿縱向a1=a2+2H沿橫向b1=b2+2H一個加重車后輪（軸重為P）作用于橋面板上的局部分布荷載為當(dāng)前第10頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)112.2.3橋面板的有效工作寬度單向板跨中彎矩mx呈曲線，車輪荷載產(chǎn)生的跨中總彎矩為：a為板的有效工作寬度當(dāng)前第11頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)12橋面板的受力狀態(tài)

當(dāng)前第12頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)13根據(jù)最大彎矩按矩形換算的有效工作寬度aa)簡支板，跨中單個荷載b)固結(jié)板，跨中單個荷載c)簡支板，全跨窄條荷載d)簡支板，1／4跨徑處單個荷載當(dāng)前第13頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)15有效工作寬度與支承條件、荷載性質(zhì)及位置的關(guān)系兩邊固結(jié)的板的有效寬度比簡支的小，滿布條形荷載比局部分布荷載的小，荷載越接近支承邊時越小。當(dāng)前第15頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)荷載有效分布寬度

當(dāng)前第16頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)17《橋規(guī)》對單向板荷載有效工作寬度的規(guī)定（a）荷載在板的中央地帶單獨(dú)一個荷載

幾個相鄰荷載當(dāng)前第17頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)18（b）荷載在板的支承處（c）荷載靠近板的支承處當(dāng)前第18頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)19懸臂板受力狀態(tài)

當(dāng)前第19頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)20懸臂板有效工作寬度可見，懸臂板的有效工作寬度接近于二倍懸臂長度，荷載可近似按450角向懸臂板支承處分布。當(dāng)前第20頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)21懸臂板的有效工作寬度

當(dāng)前第21頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)22《橋規(guī)》對懸臂板的活載有效工作寬度的規(guī)定：分布荷載靠近板邊為最不利，故

a=a1+2l0履帶荷載，跨中和支點(diǎn)均取一米板寬板條按實(shí)際荷載強(qiáng)度p進(jìn)行計(jì)算（下圖）。當(dāng)前第22頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)23履帶荷載的分布寬度

a）單向板b）懸臂板

當(dāng)前第23頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)242.2.4橋面板的內(nèi)力計(jì)算實(shí)體矩形截面橋面板：由彎矩控制設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時以每米寬的板條進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)前第24頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)25梁式單向板或懸臂板：由板的有效工作寬度得到作用在每米寬板條上的荷載和其引起的彎矩。雙向板：按彈性理論進(jìn)行分析。在工程實(shí)踐中常用簡化的計(jì)算方法或現(xiàn)成的圖表來計(jì)算。當(dāng)前第25頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)26多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力行車道板和主梁梁肋的支承條件，不是固端也不是鉸支而是彈性固結(jié)。板的受力如多跨連續(xù)梁。簡便近似計(jì)算方法：簡支梁跨中彎矩乘以彎矩修正系數(shù)。當(dāng)前第26頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)27用簡支梁的跨中彎矩加以修正：t/h<1/4時，M中=+0.5M0

，

M支=-0.7M0

t/h>=1/4時，M中=+0.7M0

，

M支=-0.7M0M0=M0p+M0g（組合系數(shù)）當(dāng)前第27頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)a）求跨中彎矩b）求支點(diǎn)剪力

單向板的內(nèi)力計(jì)算圖式

當(dāng)前第28頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)當(dāng)前第29頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)30鉸接懸臂板的內(nèi)力T形梁翼緣板常用鉸接方式連接（荷載組合系數(shù)）當(dāng)前第30頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)31懸臂板計(jì)算圖式

a）鉸接懸臂板b）懸臂板當(dāng)前第31頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)32懸臂板的內(nèi)力

（b1>=l0時）（b1<l0時）（荷載組合系數(shù)）當(dāng)前第32頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)33橋面板的計(jì)算示例計(jì)算如圖所示T梁翼板所構(gòu)成鉸接懸臂板的設(shè)計(jì)內(nèi)力。荷載：汽車一15級，掛車一100橋面鋪裝為2cm厚的瀝青混凝土面層（容重為21KN/m3）、平均厚9cm的C25混凝土面層（容重為23kN／m3）T梁翼板鋼筋混凝土的容重為25kN／m3

當(dāng)前第33頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)34鉸接懸臂行車道板（單位：cm）

當(dāng)前第34頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)35懸臂上的荷載圖式

當(dāng)前第35頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)36掛車-100的計(jì)算圖式（尺寸：m）

當(dāng)前第36頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)37

汽車-20級的計(jì)算圖式（尺寸：m）

當(dāng)前第37頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)38§2.3簡支梁橋內(nèi)力計(jì)算

2.3.1主梁內(nèi)力計(jì)算2.3.2荷載橫向分布計(jì)算2.3.3結(jié)構(gòu)撓度與預(yù)拱度計(jì)算2.3.4斜交板橋的受力性能當(dāng)前第38頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)392.3.1主梁內(nèi)力計(jì)算小跨徑簡支梁：計(jì)算跨中截面的最大彎矩、支點(diǎn)截面和跨中截面的剪力。剪力：支點(diǎn)、跨中按直線變化彎矩：二次拋物線大跨徑簡支梁，還應(yīng)計(jì)算l/4截面、截面變化處等的彎矩和剪力。當(dāng)前第39頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)40恒載內(nèi)力計(jì)算等截面梁橋，恒載為均布荷載：橫隔梁、鋪裝層、人行道、欄桿等均攤給各主梁。組合式梁橋，分階段計(jì)算恒載內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力砼簡支梁橋，恒載分為先期恒載和后期恒載。確定恒載g之后，按材力公式計(jì)算彎矩M和剪力Q。當(dāng)前第40頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)41活載內(nèi)力計(jì)算截面內(nèi)力計(jì)算的一般公式：當(dāng)前第41頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)42簡支梁計(jì)算截面最大彎矩和跨中最大剪力時，可近似采用不變的跨中mc，并可利用等代荷載計(jì)算當(dāng)前第42頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)43簡支梁計(jì)算支點(diǎn)截面剪力時，應(yīng)計(jì)入m0、mc的變化計(jì)算分兩種情況：車輪荷載當(dāng)前第43頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)輪式荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖

a)橋上荷載；b)m分布圖；

c)梁上荷載；d)QA影響線

當(dāng)前第44頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)45均布荷載人群荷載：履帶荷載：當(dāng)前第45頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)均布荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖

a)橋上荷載；b)m分布圖；

c)梁上荷載；d)QA影響線當(dāng)前第46頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)47主梁內(nèi)力組合和包絡(luò)圖為了按各種極限狀態(tài)來設(shè)計(jì)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁，就需要確定主梁沿橋跨方向各個截面的計(jì)算內(nèi)力（）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)后，按規(guī)定的荷載組合而得到的內(nèi)力值。

當(dāng)前第47頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)

、——荷載組合I、III相應(yīng)的計(jì)算內(nèi)力（彎矩或剪力）；

——永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的內(nèi)力（彎矩或剪力）；

——基本可變荷載中汽車（包括沖擊力）、人群產(chǎn)生的內(nèi)力；

——基本可變荷載中平板掛車或履帶車產(chǎn)生的內(nèi)力。當(dāng)前第48頁\共有50頁\編于星期五\2點(diǎn)橋梁工程第二章簡支板、梁橋上部結(jié)構(gòu)49按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時，荷載組合和荷載安全系數(shù)的規(guī)定恒載與活載產(chǎn)生同號內(nèi)力荷載組合I荷