第七讲 行车道板计算31187.ppt

第五章第五章 简支梁桥的计算简支梁桥的计算5-1 概述概述桥梁设计顺序：桥梁设计顺序：拟定构件截面形式和细部尺寸拟定构件截面形式和细部尺寸计算最不利计算最不利内力内力验算强度、刚度、稳定性验算强度、刚度、稳定性判断尺寸是判断尺寸是否合理，修正否合理，修正计算过程计算过程内力计算内力计算截面配筋验算截面配筋验算开始开始拟定尺寸拟定尺寸是否通过是否通过计算结束计算结束否否是是桥梁工程计算的内容桥梁工程计算的内容内力计算内力计算桥梁工程、基础工程课解决桥梁工程、基础工程课解决截面计算截面计算混凝土结构原理、预应力混凝混凝土结构原理、预应力混凝 土结构课程解决土结构课程解决变形计算变形计算简支梁桥的计算构件简支梁桥的计算构件上部结构上部结构主梁、横梁、桥面板主梁、横梁、桥面板支座支座下部结构下部结构桥墩、桥台桥墩、桥台一、行车道板的类型一、行车道板的类型 1、行车道板的作用、行车道板的作用 （1）直接承受车辆轮压；）直接承受车辆轮压；（2）保证梁的整体作用；）保证梁的整体作用；（3）将活载传于主梁）将活载传于主梁行车道板的计算行车道板的计算2、弹性薄板理论、弹性薄板理论四边支承板四边支承板：单向板：四边支承板：单向板：la/lb2，长跨方向只配分布钢筋长跨方向只配分布钢筋 双向板：双向板：la/lb2，双向均按内力配置受力钢双向均按内力配置受力钢筋筋铰接悬铰接悬臂板臂板悬臂板悬臂板 1、将轮压作为分布荷载处理、将轮压作为分布荷载处理二、车轮荷载在板上的分布二、车轮荷载在板上的分布2、将车轮与桥面的接触面看作、将车轮与桥面的接触面看作a2b2的矩形面积。的矩形面积。3、对混凝土或沥青面层，荷载偏安全地假定呈、对混凝土或沥青面层，荷载偏安全地假定呈45o角扩散。角扩散。注：注：当为悬臂板，则当为悬臂板，则 4、作用于桥面板的矩形荷载压力面的边长为、作用于桥面板的矩形荷载压力面的边长为 沿纵向：沿纵向：沿横向：沿横向：局部分布荷载：局部分布荷载：汽车：汽车：（一）单向板（一）单向板1、受力分析：、受力分析：三、板的有效工作宽度三、板的有效工作宽度设想：设想：则：则：a弯矩图形的换算宽度，定义为板的有效工作宽度，或弯矩图形的换算宽度，定义为板的有效工作宽度，或荷载有效分布宽度。荷载有效分布宽度。影响影响mxmax的因素：的因素：1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板）支承条件：双向板、单向板、悬臂板2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用3）荷载到支承边的距离）荷载到支承边的距离2、桥规桥规规定：规定：（1）荷载在跨中）荷载在跨中 单个荷载单个荷载：，但，但 l/6l/6几个靠近的相同荷载，按上式计算所得各相邻荷几个靠近的相同荷载，按上式计算所得各相邻荷载的有效分布宽度发生重叠时：载的有效分布宽度发生重叠时：，但但 +dl/6l/6（2）荷载在板支承处）荷载在板支承处 ，但，但L3（3）荷载靠近板支承处）荷载靠近板支承处 （二）悬臂板（二）悬臂板 1、受力分析：、受力分析：可见，可见，悬臂板的悬臂板的a接近于接近于2倍的悬臂倍的悬臂长，故荷载可近似长，故荷载可近似地按地按45o角向悬臂角向悬臂支承处分布。支承处分布。2、桥规桥规规定：规定：（1）单个荷载：）单个荷载：（2）纵向几个靠近的车轮）纵向几个靠近的车轮a发生重叠发生重叠 四、行车道板的内力计算四、行车道板的内力计算刚度极大，刚度极大，近于固结近于固结刚度极小，刚度极小，近于铰支座近于铰支座实际，弹实际，弹性固结性固结（一）多跨连续单向板的内力（一）多跨连续单向板的内力近似计算方法：近似计算方法：1、弯矩：、弯矩：（1）宽）宽度相同的简支板跨中弯矩：度相同的简支板跨中弯矩：M0MopMog P/4aP/4a 跨中恒载弯矩：跨中恒载弯矩：gl/2gl/2 对于汽车荷载：对于汽车荷载：（2）根据实验及理论分析的数据加以修正）根据实验及理论分析的数据加以修正 t-翼板厚翼板厚 h-梁肋高梁肋高 a、当当t/h1/4时：时：跨中：跨中：支点：支点：b、当当t/h1/4时：时：跨中：跨中：支点：支点：2、支点剪力：、支点剪力：支点剪力支点剪力Q支支的计算公式：的计算公式：其中：其中：矩形矩形部分荷载合力部分荷载合力 三角形三角形部分荷载合力部分荷载合力（二）铰接悬臂板的内力（二）铰接悬臂板的内力 1、弯矩（、弯矩（MAP）：）：活载弯矩活载弯矩：P/2ab1（p/4a）l0b1/2 恒载弯矩恒载弯矩：悬臂根部一米板宽最大弯矩：悬臂根部一米板宽最大弯矩：2、剪力：、剪力：偏安全地按一般悬臂板图式来计算偏安全地按一般悬臂板图式来计算l0g（三）悬臂板的内力（三）悬臂板的内力恒载弯矩：恒载弯矩：最大设计弯矩：最大设计弯矩：MA MAp十十 MAg 活载弯矩：活载弯矩：(b1l0)或或 （b1l0）P/2ab1l0b1 1、弯矩弯矩:（1米宽板条）米宽板条）2、剪力：、剪力：（四）荷载组合（四）荷载组合一、承载能力极限状态设计时一、承载能力极限状态设计时：结构重力产生结构重力产生的效应的效应基本可变作用基本可变作用根据考虑内容不同，查永久作用效应分项系数表：根据考虑内容不同，查永久作用效应分项系数表：（1）结构重力对结构的承载能力不利时：结构重力对结构的承载能力不利时：（2）结构重力对结构的承载能力有利时：结构重力对结构的承载能力有利时：其它可变作用其它可变作用二、正常使用极限状态设计时二、正常使用极限状态设计时：（1）短期效应组合时：短期效应组合时：可变作用效应的频遇值系数，：可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击力）取汽车荷载（不计冲击力）取0.7；人群荷载取；人群荷载取1.0。（2）长期效应组合时：长期效应组合时：可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载：可变作用效应的准永久值系数，汽车荷载（不计冲击力）取（不计冲击力）取0.4；人群荷载取；人群荷载取0.4。练练 习习 题题1、概念：板的有效分布宽度、概念：板的有效分布宽度 2、行车道板分哪几类？各自的结构形式和力学、行车道板分哪几类？各自的结构形式和力学模式是什么？各自相对应于弯矩和剪力的最不利模式是什么？各自相对应于弯矩和剪力的最不利荷载位置？荷载位置？