第五章行车道板计算课件.ppt

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1、篇章篇章简简支梁支梁桥桥的的计计算算主要内容：主要内容：简简支梁支梁桥桥主要受力构件的主要受力构件的受力特点、受力特点、最不利内力及其最不利内力及其组组合的合的计计算方法。算方法。计计算算项项目：目：桥桥面板（行面板（行车车道板）的道板）的计计算、算、主梁的主梁的计计算、算、横隔梁的横隔梁的计计算等。算等。荷荷载计载计算：恒算：恒载计载计算、算、活活载计载计算（荷算（荷载载横向分布横向分布计计算）、算）、荷荷载组载组合合、行、行车车道板的道板的计计算算、荷、荷载载横向分布横向分布计计算算、主梁内力、主梁内力计计算算、横隔梁内力、横隔梁内力计计算算、挠挠度、度、预预拱度的拱度的计计算算一、恒一、

2、恒载载内力内力前期恒前期恒载载内力内力SG1（主要包括主梁自重）（主要包括主梁自重）计计算与施工方法有密切关系，算与施工方法有密切关系，分清荷分清荷载载作用的作用的结结构构后期恒后期恒载载内力内力SG2（桥桥面面铺铺装、人行道、装、人行道、栏栏杆、灯杆、灯柱柱 二、活载内力二、活载内力活载内力计算必须考虑最不利荷载位置活载内力计算必须考虑最不利荷载位置一般采用影响线加载计算一般采用影响线加载计算计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系数数通用计算公式通用计算公式三、内力三、内力组组合合承承载载能力极限状能力极限状态态正常使用极限状正常使用极限状态态四

3、、内力包四、内力包络图络图沿梁沿梁轴轴的各个截面的各个截面处处的控制的控制设计设计内力内力值值的的连线连线 简支梁桥的计算简支梁桥的计算 简支装配式RC、PC梁桥的设计 拟定尺寸 荷载计算 内力分析 配筋计算 绘制施工图 设计过程回顾设计过程回顾桥梁工程桥梁工程结构设计原理结构设计原理桥面板，主梁，横隔梁的计算桥面板，主梁，横隔梁的计算.行行车车道板的道板的计计算算一、一、计计算模型算模型 桥桥面板是周面板是周边边支承于主梁梁支承于主梁梁肋、横隔板或内肋、横隔板或内纵纵梁上的周梁上的周边边支承支承板。板。例：四周支承板的受力分析例：四周支承板的受力分析 梁梁a和梁和梁b承担的荷承担的荷载载不同

4、，短跨承担的多，不同，短跨承担的多，长长跨承担跨承担的少。的少。对对于板梁来于板梁来讲讲，力是沿着最短路，力是沿着最短路经传递经传递的。的。la（长长）lb（宽宽）2单单向板（周向板（周边边支承）支承）在短跨方向配置主受力在短跨方向配置主受力钢钢筋，而在筋，而在长长跨方向只需跨方向只需配置一些分布配置一些分布钢钢筋即可。筋即可。la（长长）lb（宽宽）2双向板（周双向板（周边边支承）支承）需按两个方向的内力分需按两个方向的内力分别别配置受力配置受力钢钢筋。筋。对于对于la（长）（长）lb（宽）（宽）2的装配式的装配式T形梁桥，形梁桥，当翼缘板得端边是自由边时，实际上板是处于三边当翼缘板得端边是

5、自由边时，实际上板是处于三边支承的状态，近似简化成沿短跨一端嵌固而另一端支承的状态，近似简化成沿短跨一端嵌固而另一端为自由端的悬臂板来分析。为自由端的悬臂板来分析。（悬臂板）（悬臂板）当相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的时候，当相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的时候，则行车道板应按一端嵌固一端铰接悬臂板进行计算。则行车道板应按一端嵌固一端铰接悬臂板进行计算。行车道板受力图示：单向板、悬臂板、铰接悬臂板行车道板受力图示：单向板、悬臂板、铰接悬臂板行车道板的计算简图行车道板的计算简图a)单向板单向板b)铰接悬臂板铰接悬臂板c)悬臂板悬臂板ll0l0v主梁与翼缘板连接方式：主梁与翼缘板连接方式：a)

6、b)c)d)主梁翼主梁翼缘板板铰接构造接构造主梁翼缘板刚接构造主梁翼缘板刚接构造 单向板：单向板：a.两端固端梁两端固端梁主梁的抗扭刚度极大主梁的抗扭刚度极大b.两端铰支梁两端铰支梁 主梁的抗扭刚度极小主梁的抗扭刚度极小板在梁肋处近似为铰支承板在梁肋处近似为铰支承c.弹性固结梁弹性固结梁实际上行车道板的约束实际上行车道板的约束悬悬臂板：臂板：铰铰接接悬悬臂板：臂板：二、二、车辆车辆荷荷载载在板上的分布在板上的分布车辆车辆荷荷载车轮载车轮着地面假定着地面假定为为a2Xb2的矩形。的矩形。车轮车轮沿行沿行车车方向的着地方向的着地长长度度a2，着地，着地宽宽度度b2。P车轮后轴轴重。车轮后轴轴重。车

7、轮荷载作用在桥面上时，车轮荷载作用在桥面上时，作用于桥面板上的局部分布作用于桥面板上的局部分布荷载：荷载：三、有效工作宽度三、有效工作宽度a板的有效工作宽度，或称为荷载有效分布宽度。板的有效工作宽度，或称为荷载有效分布宽度。单向板的例子单向板的例子有效工作宽度的概念有效工作宽度的概念lb1a1amxmax跨中截面弯矩图跨中截面弯矩图mxmaxxy板的有效工作宽度板的有效工作宽度有效工作有效工作宽宽度假度假设设保保证证了两点：了两点：1）总总体荷体荷载载与外荷与外荷载载相同相同2）局部最大弯矩与）局部最大弯矩与实际实际分布相同分布相同通通过过有效工作有效工作宽宽度假度假设设将空将空间间分布弯矩分

8、布弯矩转转化化为为矩形弯矩形弯矩分布矩分布需要解决的需要解决的问题问题：mxmax的的计计算算影响影响mxmax的因素：的因素：1）支承条件：双向板、）支承条件：双向板、单单向板、向板、悬悬臂板臂板2）荷）荷载长载长度：度：单单个个车轮车轮、多个、多个车轮车轮作用作用3）荷）荷载载到支承到支承边边的距离的距离1.单单向板的荷向板的荷载载有效分布有效分布宽宽度度（1）荷）荷载载在跨径中在跨径中间间 对对于于单单独一个独一个车轮车轮荷荷载为载为 对于几个靠近的相同车轮荷载对于几个靠近的相同车轮荷载 （2）荷）荷载载在板的支承在板的支承处处（3）荷）荷载载靠近板的支承靠近板的支承处处 荷荷载载由支点

9、向跨中移由支点向跨中移动时动时，相相应应的有效分布的有效分布宽宽度可以度可以近似的按近似的按45。线过线过渡渡2.悬悬臂板的荷臂板的荷载载有效分布有效分布宽宽度度 a 悬悬臂板的有效工作臂板的有效工作宽宽度可近似按度可近似按 45角向角向悬悬臂板支承臂板支承处处分布分布 3、悬臂板、悬臂板荷载作用在板边时荷载作用在板边时mxmax -0.465P取取a=2l0悬臂板的有效工作宽度接近于悬臂板的有效工作宽度接近于2倍悬臂长度，倍悬臂长度，荷载可近似地按荷载可近似地按45度角向悬臂板支承处分布。度角向悬臂板支承处分布。规规范范规规定定a=a1+2ba2+2H+2b四、内力四、内力计计算算1.多跨多

10、跨连续单连续单向板的内力向板的内力弹弹性固性固结单结单向板（例如：向板（例如：整整浇桥浇桥面板、面板、组组合梁）合梁）1）多跨连续单向板考虑梁的约束时的简便计算法当t/h1/4时（主梁抗扭能力较大）跨中弯矩 M中=+0.5M0支点弯矩 M支=-0.7M0当t/h 1/4时（主梁抗扭能力较小）跨中弯矩 M中=+0.7M0支点弯矩 M支=-0.7M0t/h代表了板和梁的刚度之比M0代为按简支梁计算的跨中弯矩值。thth多跨连续单向板的内力计算多跨连续单向板的内力计算多跨连续单向板的内力计算多跨连续单向板的内力计算1）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩活载弯矩活载弯矩恒载弯矩

11、恒载弯矩2）考虑有效工作宽度后的支点剪力）考虑有效工作宽度后的支点剪力车轮布置在支承附近车轮布置在支承附近跨中弯矩和支点剪力计算跨中弯矩和支点剪力计算2、悬悬臂板的内力臂板的内力1）计计算模式假定算模式假定铰铰接接悬悬臂板臂板车轮车轮作用在作用在铰缝铰缝上上悬悬臂板臂板车轮车轮作用在作用在悬悬臂端臂端 铰接悬臂板的内力铰接悬臂板的内力铰接悬臂板铰接悬臂板（例如：装配式主梁翼板企口连接）（例如：装配式主梁翼板企口连接）2）铰铰接接悬悬臂板臂板活活载载恒恒载载 悬臂板的内力悬臂板的内力悬臂板悬臂板（例如：装配式主梁边梁翼板、钢板连接的中主梁）（例如：装配式主梁边梁翼板、钢板连接的中主梁）3）悬悬臂板臂板活载恒载