04.1空間計算理論.ppt

1、第四章 混凝土簡支梁橋的計算,主梁內力計算 橋面板內力計算 橫隔梁內力計算 撓度、預拱度計算,4.1 概述,（1）擬定橋梁結構各構件的截面型式和細部尺寸 （2）求出各構件最不利作用效應 （3）進行構件的承載力、穩(wěn)定性、抗裂、裂縫寬度和撓度的驗算 （4）判斷原先所擬定尺寸是否符合要求 （5）修正原來的尺寸再進行驗算，直至滿意為止。,4.2 主梁內力計算,荷載：恒載：均布荷載（體積密度） 活載：實用空間計算原理荷載橫向分布 4.2.1 實用空間計算原理 活載作用下，梁式橋內力計算特點： （1）單梁（平面問題） S=P1（x）,（2）梁式板橋或由多片主梁組成的梁橋（空間問題）： S（x，） 實際中廣

2、泛使用方法： 將空間問題轉化成平面問題題 S （x，） P2 (y)1(x) 1(x)單梁某一截面的內力影響線； 2(y)某梁的荷載橫向分布影響線2(y)作用于a(，y)點時沿橫向分布給某梁的荷載,橫向分布系數（m）的概念：定義：表示某根主梁所承擔的最大荷載是各個軸重的倍數（通常小于）。,說明：1）近似計算方法，但對直線梁橋，誤差不大2）不同梁，不同荷載類型，不同荷載縱向位置，不同橫向連接剛度，m不同。3）關鍵是如何計算荷載橫向分布影響線和荷載橫向分布系數，其實質是采用什么樣的近似內力影響面代替實際的內力影響面，既能簡化計算又保證計算精度。,4.2.2 荷載橫向分布計算橫向連結剛度對荷載橫向分

3、布的影響,a、主梁間無聯系，直接承載主梁m1，整體性差，不經濟。 b、一般，橫向剛度并非無窮大，變形規(guī)律復雜，abc，1m0.2 c、剛度無窮大，橫隔梁無彎曲變形，五根主梁撓度相等，每梁承受P/5，m0.2 結論：橫向分布的規(guī)律與結構橫向連結剛度關系密切，EIH 越大，荷載橫向分布作用愈顯著，各主梁的負擔也愈趨均勻。,（1）梁格系模型,杠桿原理法 偏心壓力法 橫向鉸接梁（板）法 橫向剛接梁法,（2）平板模型比擬正交異性板法（簡稱GM法）各計算方法的共同點：（1）橫向分布計算得m （2）按單梁求主梁活載內力值,1、杠桿原理法（一）計算原理（1）基本假定： 忽略主梁間橫向結構的聯系作用，假設橋面板

4、在主梁上斷開，當作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮,（2）計算方法：反力R用簡支板靜力平衡條件求出，即杠桿原理。 （R =R1+ R2）主梁最大荷載，可用反力影響線，即橫向影響線,據最不利荷載位置求橫向分布系數moq，mog和mor 注：應計算幾根主梁，以得到受載最大的主梁的最大內力,（二）適用場合 1、雙主梁橋，跨中和支點。 2、多梁式橋的支點（不考慮支座彈性壓縮剛性支座） 3、近似用于無中間橫隔梁的橋梁（中梁偏大，邊梁偏?。?（三）計算舉例 已知: 鋼筋砼T梁橋，五梁式 橋面凈空：凈7+20.75m， 荷載：位于支點，公路級和人群荷載 求解：1、2號梁橫向分布系數。,求解步驟： （

5、1）確定計算方法：荷載位于支點杠桿原理法 （2）繪制荷載橫向影響線反力影響線 （3）據橋規(guī)，確定荷載沿橫向最不利位置 （4）求相應的影響線豎標值 （5）求得最不利荷載 （6）得到最不利荷載橫向分布系數,2、偏心壓力法剛性橫梁法,（一）基本假定： （1）假定中間橫隔梁無限剛性，受力變形后仍保持一直線； （2）忽略主梁抗扭剛度 （二）適用條件： 具有可靠的橫向聯結，且寬跨比B/l 小于或接近0.5時（窄橋），跨中。,（三）荷載對各主梁的橫向分布分析： （1）計算原理 偏心荷載P作用下，各梁撓曲變形，剛性的中間橫隔梁呈一根傾斜的直線；15號主梁，位移直線分布。,為求1號梁的荷載 假設： a、P1作用

6、于1號梁梁軸，跨中，偏心距為e； b、各主梁慣性矩Ii不相等； c、橫隔梁剛度無窮大。 則由剛體力學： 偏心力P=1 中心荷載P=1+偏心力矩M=1e,1中心荷載P=1作用 中間橫隔梁剛性，橫截面對稱，故w1 =w2=wn,據材料力學： （1） 由靜力平衡： （2）,從而，中心荷載Pl在各主梁間的荷載分布： (3) 2偏心力矩M=1e的作用M=1e，使橫截面繞o轉角 由力矩平衡：,偏心力矩M=1e作用下各主梁所分配的荷載為 (4) 注：e、ai是有共同原點o的橫坐標值，應記入正、負號。 3偏心荷載P=1對主梁的總作用 任意i號主梁荷載分布的一般公式為（荷載作用于第k號梁） (5),4、利用荷載橫向影響線求主梁的橫向分布系數 由式（5） 得（6） RkiP=1作用于任意梁軸線上時，分布到K號梁的荷載，即K號主梁的荷載橫向影響線在各梁位處的豎標值（k