《混凝土橋教案》PPT課件.ppt

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1、混凝土橋,任課教師：夏 嵩 教 材：混凝土橋，李喬教授主編,2019/8/7,混凝土橋B,1,第二章 簡(jiǎn)支梁橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述 2.2 立面布置與構(gòu)造設(shè)計(jì) 2.3 主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 2.4 荷載橫向分布計(jì)算 2.5 橫隔梁的計(jì)算要點(diǎn) 2.6 橋面板的計(jì)算要點(diǎn) 2.7 主梁撓度計(jì)算與預(yù)拱度設(shè)置,2019/8/7,混凝土橋B,2,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述,混凝土簡(jiǎn)支梁橋的特點(diǎn) 混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)關(guān)鍵 基本設(shè)計(jì)計(jì)算流程,2019/8/7,混凝土橋B,3,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述,混凝土簡(jiǎn)支梁橋的特點(diǎn) 受力明確靜定結(jié)構(gòu)，受力明確。 構(gòu)造簡(jiǎn)單 易于設(shè)計(jì)易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化

2、的橋型。 易于施工有利于在工廠內(nèi)或工地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，顯著加快建橋速度 。 易于管養(yǎng)病害少，維修、更換容易。 跨度受限在中小跨徑橋梁中應(yīng)用廣泛。,2019/8/7,混凝土橋B,4,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述,混凝土簡(jiǎn)支梁橋的構(gòu)成示例,2019/8/7,混凝土橋B,5,原始地形,簡(jiǎn)單的施工流程示例簡(jiǎn)支空心板的成橋過(guò)程,2019/8/7,混凝土橋B,6,設(shè)置橋臺(tái),2019/8/7,混凝土橋B,7,設(shè)置橋墩,2019/8/7,混凝土橋B,8,澆筑蓋梁,2019/8/7,混凝土橋B,9,邊梁架設(shè),2019/8/7,混凝土橋B,10,鋪設(shè)中部梁板,2019/8/7,混凝土橋B,

3、11,橋面鋪裝,2019/8/7,混凝土橋B,12,兩岸施工,2019/8/7,混凝土橋B,13,附屬設(shè)施安裝，成橋,2019/8/7,混凝土橋B,14,簡(jiǎn)單的施工流程示例一些構(gòu)造示例,簡(jiǎn)支空心板梁 邊梁,2019/8/7,混凝土橋B,15,簡(jiǎn)支空心板梁 邊梁配筋,2019/8/7,混凝土橋B,16,簡(jiǎn)支空心板梁 邊梁配筋,2019/8/7,混凝土橋B,17,簡(jiǎn)支空心板梁 邊梁配筋,2019/8/7,混凝土橋B,18,簡(jiǎn)支空心板梁 邊梁預(yù)應(yīng)力,2019/8/7,混凝土橋B,19,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述,混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)關(guān)鍵 截面的擬定 （預(yù)應(yīng)力）鋼筋截面積和位置設(shè)計(jì) 以上二者相互關(guān)聯(lián),混凝

4、土簡(jiǎn)支梁的設(shè)計(jì)關(guān)鍵：,截面尺寸設(shè)計(jì)擬定,預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)/鋼筋設(shè)計(jì),力鋼筋面積,力鋼筋布置,受力計(jì)算是紐帶,參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 參照已有圖紙,估算,布置設(shè)計(jì),2019/8/7,混凝土橋B,20,2.1 混凝土簡(jiǎn)支梁橋概述,基本設(shè)計(jì)流程 簡(jiǎn)支梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目： 主梁、橫隔梁、橋面板、支座,2019/8/7,混凝土橋B,21,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn),2019/8/7,混凝土橋B,22,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 跨徑的選擇 混凝土簡(jiǎn)支梁橋優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑進(jìn)行設(shè)計(jì)布置。,鐵路的標(biāo)準(zhǔn)跨徑,公路的標(biāo)準(zhǔn)跨徑,2019/8/7,混凝土橋B,23,2.2

5、 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 跨徑的選擇 混凝土簡(jiǎn)支梁橋優(yōu)先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑進(jìn)行設(shè)計(jì)布置。 跨徑的大小需要與下部結(jié)構(gòu)的規(guī)模配合確定。 跨徑的大小需要與施工能力和方便性配合確定。 跨徑大小的確定需要綜合考慮截面類型的適用性。,2019/8/7,混凝土橋B,24,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁高的選擇 受彎構(gòu)件中梁高是設(shè)計(jì)控制關(guān)鍵因素。 梁高最終由計(jì)算確定，初步確定時(shí)也可參照標(biāo)準(zhǔn)圖和經(jīng)驗(yàn)公式。,2019/8/7,混凝土橋B,25,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁高的選擇 方法1：按合理高跨比確定 公路預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的高跨比宜取1/141/25。 跨徑較大時(shí)，高跨比宜取偏小值

6、。,2019/8/7,混凝土橋B,26,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),立面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁高的選擇 方法1：參照標(biāo)準(zhǔn)圖的梁高與跨度關(guān)系內(nèi)插計(jì)算（應(yīng)注意荷載級(jí)別是否對(duì)應(yīng)）。,公路裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形簡(jiǎn)支梁標(biāo)準(zhǔn)圖的高跨數(shù)據(jù),2019/8/7,混凝土橋B,27,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 截面形式的選擇 斷面形態(tài)的考慮,2019/8/7,混凝土橋B,28,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 截面形式的選擇 斷面形成的考慮,整體式,裝配式,運(yùn)輸/安裝方便,板式,肋板式,箱式,2019/8/7,混凝土橋B,29,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 主梁間距的選擇 公路簡(jiǎn)支T梁主梁間距宜取1.

7、82.5m。 加大間距減小片數(shù)比較經(jīng)濟(jì)。 間距較大時(shí)需注意翼緣板應(yīng)力。 40m標(biāo)準(zhǔn)圖間距采用2.2m，偏?。粚?shí)際設(shè)計(jì)中多用到2.5m。,2019/8/7,混凝土橋B,30,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 腹板厚度的考慮 腹板厚度控制抗剪能力和主拉應(yīng)力大小。 PC梁由于有預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用，腹板厚度一般由構(gòu)造要求決定。 公路T梁中通?？缰懈拱搴窦s1518cm（不得小于14cm）；端部與馬蹄同寬。 為保證腹板穩(wěn)定及灌注，上下翼緣承托間的腹板高度在無(wú)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)不大于腹板厚度的15倍。,2019/8/7,混凝土橋B,31,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)

8、計(jì)要點(diǎn) 頂板厚度的選擇 公路T梁翼緣板厚根部不小于梁高的1/12 。 公路T梁翼緣板厚端部不小于6cm 。,2019/8/7,混凝土橋B,32,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 下翼緣的選擇 公路T梁馬蹄全寬為其腹板寬的24倍；平均厚度為梁高的0.150.2倍；馬蹄斜坡宜陡于45 。 馬蹄面積不宜過(guò)小，一般占截面總面積的1020% 。 馬蹄不宜過(guò)高過(guò)大，避免降低形心、減小預(yù)應(yīng)力偏小距。,2019/8/7,混凝土橋B,33,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁端的考慮 端部腹板應(yīng)加厚，以滿足支座處主梁抗剪、支座應(yīng)力擴(kuò)散和預(yù)應(yīng)力錨下應(yīng)力擴(kuò)散等受力需求

9、。 端塊長(zhǎng)度約1.51.8m 。,2019/8/7,混凝土橋B,34,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁端的考慮 梁端尺寸應(yīng)滿足預(yù)應(yīng)力布置時(shí)的錨具間距、千斤頂張拉需要。,錨固時(shí)鋼束間的最小間距要求,錨固時(shí)鋼束到混凝土邊緣的最距離要求,2019/8/7,混凝土橋B,35,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁端的考慮 下翼緣垂直高度加高區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)視預(yù)應(yīng)力鋼束抬高位置確定。,下翼緣加高區(qū)應(yīng)適應(yīng)彎起的N4和N5鋼束構(gòu)造要求,2019/8/7,混凝土橋B,36,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 梁端的考慮 下翼緣垂直高度加高區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)

10、視預(yù)應(yīng)力鋼束抬高位置確定。,2019/8/7,混凝土橋B,37,2.2 立面與構(gòu)造設(shè)計(jì),橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 關(guān)鍵細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 橫隔梁的考慮 橫隔板起到保證各片主梁相互連成整體的作用。 公路簡(jiǎn)支梁橋一般在跨中、四分點(diǎn)、支點(diǎn)處各設(shè)一道橫隔板。 橫隔板板厚一般采用1220cm 。 端橫隔板需傳遞和擴(kuò)散支座反力，宜適當(dāng)加大。,2019/8/7,混凝土橋B,38,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,概述： 計(jì)算對(duì)象：一片主梁 計(jì)算內(nèi)容：彎矩、剪力、變形等 計(jì)算截面：M中、Q中、Q支；跨徑的1/4、1/8、3/8處內(nèi)力；截面變化處內(nèi)力 驗(yàn)算內(nèi)容：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,2019/8/7,混凝土橋B,39,2.3 主梁內(nèi)

11、力計(jì)算,恒載內(nèi)力計(jì)算 縱向上，橫隔梁、橋面鋪裝、人行道及其欄桿等重量均勻分?jǐn)偟秸麄€(gè)主梁跨徑范圍內(nèi)。橫隔梁也可簡(jiǎn)化為集中荷載。 橫向上，以上荷載可以均勻分?jǐn)偨o同一跨中的各根主梁，前提是各主梁截面相同。人行道及其欄桿荷載也可采用橫向分布的方法進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)于組合式橋、主梁截面分階段形成的橋梁、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋等，應(yīng)根據(jù)施工方法，分階段計(jì)算恒載。,2019/8/7,混凝土橋B,40,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 車輛荷載 S 所求截面的彎矩或剪力； (1+) 汽車荷載的沖擊系數(shù)，按橋規(guī)取值； 多車道橋涵的橫向折減系數(shù)，按橋規(guī)取值； mi沿橋跨縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的橫向分布系數(shù)； Pi車輛荷載

12、的軸重； yi沿橋縱向與荷載位置對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響線坐標(biāo)值。 用于局部加載、涵洞、橋臺(tái)和擋土墻土壓力等。,公路車輛荷載,2019/8/7,混凝土橋B,41,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 車道荷載 當(dāng)計(jì)算簡(jiǎn)支梁各截面的最大彎矩時(shí)，可以近似取用不變的跨中橫向分布系數(shù)mc，因此可方便地利用車道荷載或車輛荷載的等代荷載K來(lái)計(jì)算活載內(nèi)力。 為影響線面積,公路車道荷載,2019/8/7,混凝土橋B,42,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,車道荷載計(jì)算圖式,2019/8/7,混凝土橋B,43,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 內(nèi)力組合和內(nèi)力包絡(luò)圖 鐵路簡(jiǎn)支梁的荷載組合 鐵路橋規(guī) TB10002.1-99是以容許應(yīng)力

13、法為基礎(chǔ)的。采用此規(guī)范設(shè)計(jì)鐵路橋時(shí)，荷載安全系數(shù)反映在材料的容許應(yīng)力上 。將各截面恒載內(nèi)力與活載產(chǎn)生的最大內(nèi)力進(jìn)行直接相加，即為計(jì)算內(nèi)力。 公路簡(jiǎn)支梁的荷載組合 公路橋規(guī)JTGD60-2004是以極限狀態(tài)法為基礎(chǔ)的，采用此規(guī)范設(shè)計(jì)公路橋時(shí)，根據(jù)不同的極限狀態(tài)采用不同的荷載安全系數(shù)進(jìn)行荷載組合,2019/8/7,混凝土橋B,44,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 內(nèi)力組合和內(nèi)力包絡(luò)圖 承載能力極限狀態(tài) 基本組合： 永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) + 可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng) 偶然組合： 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) + 可變作用某種代表值效應(yīng) + 一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng),2019/8/7,混凝土橋B,45,2.3 主梁內(nèi)

14、力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 內(nèi)力組合和內(nèi)力包絡(luò)圖 正常使用極限狀態(tài) 短期組合： 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) + 可變作用頻遇值效應(yīng) 長(zhǎng)期組合： 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) + 可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng),2019/8/7,混凝土橋B,46,2.3 主梁內(nèi)力計(jì)算,活載內(nèi)力計(jì)算 結(jié)構(gòu)的配筋和驗(yàn)算 已知主梁在各種荷載組合下各截面的計(jì)算內(nèi)力和內(nèi)力包絡(luò)圖，就可以應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和方法進(jìn)行主梁內(nèi)縱向主筋、腹筋和箍筋的設(shè)計(jì)，并根據(jù)規(guī)范要求配置構(gòu)造鋼筋，然后按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行主梁的強(qiáng)度、應(yīng)力、剛度（變形）、穩(wěn)定性和抗裂性（裂縫寬度）的驗(yàn)算。 具體驗(yàn)算方法和內(nèi)容按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定辦理。,2019/8/7,混凝土橋B,47,2.

15、4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 鐵路橋的混凝土簡(jiǎn)支梁，通常由兩片T梁構(gòu)成； 由于鐵軌對(duì)稱布置，列車不會(huì)偏載，兩片梁受力完全相同（對(duì)稱）。 公路橋的混凝土簡(jiǎn)支梁，即便只有兩片T梁構(gòu)成，由于橫向車輛可能出現(xiàn)偏載，兩片兩間的受力不會(huì)完全相同。,2019/8/7,混凝土橋B,48,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 在公路橋跨結(jié)構(gòu)中，由于橋面較寬，主梁片數(shù)往往較多并與橋面板和橫隔梁連結(jié)為整體；當(dāng)橋上車隊(duì)處于橫向不同位置時(shí)，各主梁參與工作的程度不同；這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析屬空間計(jì)算問(wèn)題。,2019/8/7,混凝土橋B,49,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 由于實(shí)

16、際結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對(duì)這種空間問(wèn)題進(jìn)行精確求解是困難的且無(wú)必要。目前廣泛采用的方法是將復(fù)雜的空間問(wèn)題合理地簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單的平面問(wèn)題來(lái)求解。 （鐵路橋：平攤，平面分析） 在簡(jiǎn)化分析中，需要考慮將空間荷載轉(zhuǎn)化成平面荷載；在公路橋梁設(shè)計(jì)中，通常用一個(gè)表征荷載橫向分布程度的系數(shù)m與車輛軸重的乘積來(lái)表示轉(zhuǎn)化后的平面荷載，其中系數(shù)m就稱為荷載橫向分布系數(shù)。,2019/8/7,混凝土橋B,50,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 簡(jiǎn)單而言，所謂橫向分布系數(shù)m代表一片梁將會(huì)分配到“m”個(gè)車道（車輛）荷載的作用。,空間問(wèn)題,平面問(wèn)題,橫向多片梁,橫向分布系數(shù)（m),加載多個(gè)車道 (車輛),計(jì)算一片梁,加載

17、m個(gè)車道 （車輛）,2019/8/7,混凝土橋B,51,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 多主梁橋的內(nèi)力計(jì)算 荷載效應(yīng)荷載影響線（面） 空間結(jié)構(gòu)：S = P (x, y) 簡(jiǎn)化： (x, y) 1(x) 2(y) 平面結(jié)構(gòu)： S = P (x, y) P 1(x) 2(y) 2(y)為單位荷載沿橫向作用在不同位置時(shí)對(duì)某梁所分配的荷載比值變化曲線。 P = P 2(y)為P作用于a點(diǎn)時(shí)沿橫向分布給某梁的荷載（圖a） 。,2019/8/7,混凝土橋B,52,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 荷載橫向分布系數(shù)的解釋 擬求號(hào)梁k點(diǎn)的截面內(nèi)力 先求 號(hào)梁的荷載橫向分布影響

18、線（見(jiàn)后） 按橫向最不利荷載位置對(duì)橫向分布影響線加載，得到m， 以及mP1和mP2 m表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載（表示為軸重的倍數(shù)）。,2019/8/7,混凝土橋B,53,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,空間問(wèn)題,平面問(wèn)題,加載多個(gè)車道(車輛),加載m個(gè)車道（車輛）,2019/8/7,混凝土橋B,54,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載橫向分布系數(shù)的概念 不同橫向剛度下主梁的受力和變形 系數(shù)m與結(jié)構(gòu)橫向剛度有密切聯(lián)系，橫向連結(jié)剛度愈大，荷載橫向分布作用愈顯著，各主梁的負(fù)擔(dān)也愈趨均勻 三種情況： 主梁與主梁間沒(méi)有任何聯(lián)系，橫向分布系數(shù)m = 1 橫隔梁的剛度接近無(wú)窮大，各梁的橫向分布系數(shù)m = 0.2

19、橫向結(jié)構(gòu)的剛度并非無(wú)窮大，橫向分布系數(shù)m小于1而大于0.2,2019/8/7,混凝土橋B,55,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,主梁與主梁間沒(méi)有任何聯(lián)系，橫向分布系數(shù)m = 1,2019/8/7,混凝土橋B,56,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,橫隔梁的剛度接近無(wú)窮大，各梁的橫向分布系數(shù)m = 1/3,2019/8/7,混凝土橋B,57,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,橫向結(jié)構(gòu)的剛度并非無(wú)窮大，橫向分布系數(shù)m小于1而大于1/3,2019/8/7,混凝土橋B,58,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,常用計(jì)算方法 杠桿原理法 剛性橫梁法 修正的剛性橫梁法 鉸接板（梁）法 剛接板（梁）法 比擬正交異性板法（G-M法） 共同特

20、點(diǎn)：從分析荷載在橋上的橫向分布出發(fā)，求得各梁的荷載橫向分布影響線，再通過(guò)橫向最不利加載來(lái)計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)m,2019/8/7,混凝土橋B,59,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,杠桿原理法 基本假定：忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，假設(shè)橋面板在主梁上斷開(kāi)并與主梁鉸結(jié)，把橋面板視作橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁。 步驟：求主梁荷載求簡(jiǎn)支板反力（按靜力平衡條件，即杠桿原理）,2019/8/7,混凝土橋B,60,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,杠桿原理法 按杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)m m的橫向影響線主梁反力影響線 荷載橫向最不利加載（如圖） 計(jì)算公式： 適用對(duì)象： 雙主梁（如鐵路梁橋或圖b）的m 多主梁橋

21、，靠近主梁支點(diǎn)處的m,掛車取消,2019/8/7,混凝土橋B,61,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,按杠桿原理法計(jì)算示例,2m,2m,1.5m,1.5m,2#,3#,4#,5#,3#梁反力影響線,1,1#,P=1,假定橋面板簡(jiǎn)支,2#,3#,4#,5#,1#,P/2,1,P/2,P/2,P/2,1.8m,1.8m,1.3m,橫向影響線加載,3=0.675,2=0.675,1=0,4=0,影響線坐標(biāo),2019/8/7,混凝土橋B,62,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,2#,3#,4#,5#,1#,P/2,1,P/2,P/2,P/2,1.8m,1.8m,1.3m,橫向影響線加載,3=0.675,2=0.675

22、,1=0,4=0,影響線坐標(biāo)i,計(jì)算最大反力：,P/2,P/2,P/2,P/2,3#梁最大受到0.675倍的軸重作用，即m=0.675,荷載大小Qi,按前面公式計(jì)算：,3#梁汽車荷載橫向分布系數(shù)m=0.675,2019/8/7,混凝土橋B,63,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,剛性橫梁法 橫隔梁設(shè)置與結(jié)構(gòu)橫向剛度 對(duì)窄橋（B / l =0.5），荷載作用下中間橫隔梁的彈性撓曲變形同主梁的相比微不足道 假定：中間橫隔梁為剛度無(wú)窮大的剛性梁，保持直線形狀 各主梁的變形（分配荷載）規(guī)律類似于材料力學(xué)中桿件偏心受壓時(shí)的截面應(yīng)力分布情況,靠近活載的主梁承擔(dān)的荷載大,橫隔梁,2019/8/7,混凝土橋B,64,

23、2.4 荷載橫向分布計(jì)算,P=1,P=1,橫隔板（橫梁）,T梁（縱梁）,作用一個(gè)偏心荷載。,橫梁剛度偏小時(shí)，橫梁既要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)變形，也會(huì)產(chǎn)生撓曲變形。,橫梁剛度無(wú)窮大時(shí)，橫梁只發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)變形，不發(fā)生撓曲。,2019/8/7,混凝土橋B,65,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,P,e,作用一個(gè)偏心荷載P，偏心距為e。,P,Mt=P*e,+,P,Mt=P*e,等效于中心荷載P和扭矩Pe共同作用,中心荷載P使得梁組均勻下沉,扭矩Mt使得梁繞軸心旋轉(zhuǎn),2019/8/7,混凝土橋B,66,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,(1)偏心荷載P作用下各主梁所分擔(dān)的荷載,跨中截面偏心荷載作用(圖a) 荷載P=1;偏心距為e。 荷載

24、分解為中心荷載P=1(圖b) 及扭矩Pe=e的作用(圖d),假定各I不相等,偏心力矩M = 1e的作用,兩者疊加的結(jié)果,跨中斷面,2019/8/7,混凝土橋B,67,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,(A)中心荷載的反力效應(yīng),由于橫梁剛度很大，各T梁發(fā)生均勻下沉,各T梁處橫梁分配給T梁的反力為Ri,由材料力學(xué)簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算公式：,由外力平衡條件：全部反力之和等于外荷載P,各梁的反力按抗彎剛度分配,2019/8/7,混凝土橋B,68,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,(B)扭矩的反力效應(yīng),由于橫梁剛度很大，各T梁繞中心旋轉(zhuǎn)，各梁處產(chǎn)生不同的位移。Wi”與轉(zhuǎn)角和梁的位置有關(guān)。,由于轉(zhuǎn)動(dòng)各T梁處橫梁分配給T梁的反

25、力為Ri”,由材料力學(xué)簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算公式：,由力距平衡條件：全部反力力矩之和等于外力矩Pe,各梁的由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反力,當(dāng)e 和ai位于同一側(cè)時(shí)兩者的乘積取正號(hào)，反之應(yīng)取負(fù)號(hào),2019/8/7,混凝土橋B,69,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,(A)中心荷載的反力效應(yīng),(B)扭矩的反力效應(yīng),Pe產(chǎn)生各梁的總反力效應(yīng),由反力互等定律，得,下標(biāo)的涵義：i 所分析的梁號(hào)；kP1作用的梁號(hào),2019/8/7,混凝土橋B,70,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,任意i號(hào)主梁荷載分布一般公式：,該公式可用來(lái)求解P=1作用在k號(hào)梁軸線上時(shí)i號(hào)梁所分擔(dān)的荷載。例如，若求P=1作用在1號(hào)梁軸線上時(shí)1號(hào)和5號(hào)梁所分擔(dān)的荷載，只要

26、在上式中，將ak代入a1，將aiIi分別代以a1I1和a5I5，并注意到I5= I1和a5= a1，則得：,2019/8/7,混凝土橋B,71,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,(2)利用荷載橫向影響線求主梁的荷載橫向分布系數(shù)m,當(dāng)多個(gè)荷載作用時(shí)，需要先計(jì)算荷載橫向影響線，然后按最不利位置加載，求mcq，mcr。 若各主梁截面尺寸相同，按反力互等定律，并引入符號(hào)（表示橫向影響線縱坐標(biāo)），有 即： 公式表示P1作用在各主梁上時(shí) i號(hào)梁所分擔(dān)荷載的變化情況， 即i號(hào)梁的荷載橫向分布影響線 例子：1號(hào)邊梁的橫向影響線的 兩個(gè)控制豎標(biāo)值為,問(wèn)題：在橫向分布影響線上怎樣布載？,2019/8/7,混凝土橋B,72

27、,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,計(jì)算m時(shí)的注意事項(xiàng),當(dāng)橫截面沿橋縱軸線對(duì)稱時(shí)，只需取一半主梁（包括位于橋縱軸線上的主梁）作為分析對(duì)象； 車輛荷載沿橫向的布置（車輪至路緣石的距離，各車橫向間距等）應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定（見(jiàn)右上圖）； 各類荷載沿橫向的布置及取舍按最不利原則進(jìn)行，即所求出的m應(yīng)為最大值； 對(duì)雙車道或多車道橋梁，汽車加載時(shí)應(yīng)以軸重（而不是輪重）為單位，即一輛汽車橫向的兩個(gè)輪重應(yīng)同時(shí)加載或同時(shí)不加載； 計(jì)算公式：同前。,2019/8/7,混凝土橋B,73,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,剛性橫梁法m計(jì)算示意,2019/8/7,混凝土橋B,74,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,修正的剛性橫梁法,剛性橫梁法,修正

28、的剛性橫梁法,考慮了主梁的扭轉(zhuǎn)，在前述公式第二項(xiàng)乘以一個(gè)小于1的抗扭修正系數(shù)，適用范圍同剛性橫梁法。,當(dāng)各主梁等間距等剛度時(shí),抗扭修正系數(shù),2019/8/7,混凝土橋B,75,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,P=1,橫隔板（橫梁）,T梁（縱梁）,橫梁剛度偏小時(shí)，橫梁既要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)變形，也會(huì)產(chǎn)生撓曲變形。,橫梁剛度無(wú)窮大時(shí)，橫梁只發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)變形，不發(fā)生撓曲。,回顧：剛性橫梁法的適用條件和分析假定 對(duì)窄橋（B / l =0.5），荷載作用下中間橫隔梁的彈性撓曲變形同主梁的相比微不足道 假定：中間橫隔梁為剛度無(wú)窮大的剛性梁，保持直線形狀,橋面較寬時(shí)剛性橫梁法誤差較大； 無(wú)論是否修正抗扭剛度，其橫向分布影響線均

29、的直線形態(tài)不會(huì)改變，只是斜率有所不同。,2019/8/7,混凝土橋B,76,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,剛接梁（板）法,主要用于求解翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋。,剛接梁（板）法將剛性橫梁法的適用范圍拓展到較寬的橋梁中。 剛接梁（板）法是梁系法的一種，把橋跨劃分為沿縱向切割的多片主梁，主梁間的切口用冗余力來(lái)替代，通過(guò)力法進(jìn)行超靜定結(jié)構(gòu)求解。,橫隔板的焊接鋼板連接形式,2019/8/7,混凝土橋B,77,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,橫隔板的“螺栓接頭”連接形式,橫隔板的“環(huán)行鋼筋現(xiàn)澆接縫”連接形式,2019/8/7,混凝土橋B,78,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,主要用于求解翼緣板之間是剛性連結(jié)的肋梁橋

30、。,多片T梁通過(guò)橫隔梁剛性連接，形成整體,預(yù)制T梁,現(xiàn)澆的接縫,2019/8/7,混凝土橋B,79,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,鉸接梁（板）法,用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋。 僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結(jié)的無(wú)中間橫隔梁的裝配式肋梁橋。,空心板截面形式,企口式混凝土鉸,2019/8/7,混凝土橋B,80,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,鉸接梁（板）法,用現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連結(jié)的裝配式板橋。 僅在翼板間用焊接鋼板或伸出交叉鋼筋連結(jié)的無(wú)中間橫隔梁的裝配式肋梁橋。,用于中小跨度的無(wú)橫隔板T梁,翼緣板用交叉鋼筋連接，接口處僅能傳遞剪力,2019/8/7,混凝土橋B,81,2.4 荷載橫向分

31、布計(jì)算,假定一：鉸縫僅能傳遞剪力,假定二：集中荷載近似用正弦荷載等效,2019/8/7,混凝土橋B,82,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,求解單位“板寬”的力法方程： （1）每塊板分配的豎向力與外荷載P及切口剪力gi有關(guān)； （2）每塊板的變形與其分配的外力有關(guān)； （3）切口處的相對(duì)變形為零。 （4）切口的數(shù)量與切口處變形協(xié)調(diào)的數(shù)量相同。 （5）可以建立方程求解各切口力的大小。,2019/8/7,混凝土橋B,83,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,橫向分布系數(shù)的計(jì)算： （1）根據(jù)切口力qi的大小可以計(jì)算各主梁處的橫向分布系數(shù)影響線坐標(biāo)值。 （2）根據(jù)各主梁處的橫向分布系數(shù)坐標(biāo)值擬合出橫向分布系數(shù)影響線。（曲線

32、，非直線） （2）根據(jù)車道布置及影響線加載計(jì)算出橫向分布系數(shù)。,具體計(jì)算過(guò)程可以通過(guò)公路橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè)查表確定出影響線坐標(biāo)值。,使用手冊(cè)時(shí)關(guān)鍵是確定主梁的計(jì)算參數(shù)和,反映主梁抗扭剛度和 抗彎剛度比值的參數(shù),鉸接法中接近于0,2019/8/7,混凝土橋B,84,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,剛接梁（板）法與鉸接梁（板）法的對(duì)照,鉸接梁（板）法,剛接梁（板）法,梁板間橫向連接弱鉸接,梁板間橫向連接強(qiáng)剛接,假定：接口處僅能傳遞剪力Q,假定：接口處能傳遞剪力Q、彎矩M,假定：接口處都能傳遞軸力N,建立方程求解接口冗余力Qi,建立方程求解接口冗余力Qi、Mi,結(jié)構(gòu)縱向斷開(kāi)，接口間用冗余力替代,荷載用正弦函數(shù)表

33、達(dá),計(jì)算橫向分布影響線控制點(diǎn)坐標(biāo),橫向影響線繪制,橫向荷載加載計(jì)算橫向分布系數(shù),可用查表（公路橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè)）代替計(jì)算確定出影響線坐標(biāo)值。,需要先計(jì)算結(jié)構(gòu)的參數(shù)和,2019/8/7,混凝土橋B,85,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,比擬正交異性板（G-M）法 將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板，按古典彈性理論來(lái)分析求解其各點(diǎn)的內(nèi)力值，并由實(shí)用的曲線圖表進(jìn)行荷載橫向分布計(jì)算。 G-M法適用范圍進(jìn)一步拓寬（適用于橋梁寬/跨比較大的梁橋），尤其適用于多主梁多橫梁的結(jié)構(gòu)。 計(jì)算較繁瑣，通常采用查表方法輔助計(jì)算。,2019/8/7,混凝土橋B,86,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,實(shí)際結(jié)構(gòu),比擬結(jié)構(gòu)

34、,縱梁,橫梁,肋式梁,間距b,間距a,（主梁）,(橫隔梁橋面板),抗彎剛度,Ix,Iy,抗扭剛度,Itx,Ity,+,板,(正交異性板),縱向,橫向,抗彎剛度,（每米單位）,JxIx/b,JyIy/a,抗扭剛度,JtxItx/b,JtyIty/a,2019/8/7,混凝土橋B,87,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,橫向撓度,橫向影響線,應(yīng)用彈性板的理論和公式進(jìn)行分析,橫向荷載加載,橫向分布系數(shù),2019/8/7,混凝土橋B,88,2.4 荷載橫向分布計(jì)算,荷載在順橋跨不同位置時(shí)主梁m的取值 m沿橋跨方向會(huì)產(chǎn)生變化。 杠桿原理法計(jì)算梁端m0，其他方法計(jì)算跨中mc 。 實(shí)用假定：,無(wú)橫梁或單根橫梁情況,

35、多根橫梁情況,2019/8/7,混凝土橋B,89,2.5 橫隔梁計(jì)算,橫梁受力計(jì)算概述,鐵路橋的混凝土簡(jiǎn)支梁，通常由兩片T梁構(gòu)成； 由于鐵軌對(duì)稱布置，列車不會(huì)偏載，兩片主（縱）梁受力完全相同（對(duì)稱）。 鐵路兩片縱梁間的連接依靠橫梁來(lái)實(shí)現(xiàn)，橫梁受力簡(jiǎn)單，一般按照構(gòu)造進(jìn)行橫梁設(shè)計(jì)。,公路橋中因?yàn)榇嫫嚭奢d橫向位置的變化性，橫梁需進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)； 精確的方法是進(jìn)行空間分析； 也可用平面簡(jiǎn)化分析，用跨中的橫梁控制設(shè)計(jì)計(jì)算。,2019/8/7,混凝土橋B,90,2.5 橫隔梁計(jì)算,多片橫梁與多片縱梁形成網(wǎng)格梁的形式共同受力。 可以用梁格法進(jìn)行計(jì)算求解。,預(yù)制T梁 （縱梁）,橫梁,支點(diǎn),支點(diǎn),跨中,4分跨,

36、4分跨,1,2,3,4,橫梁,縱梁,研究主梁（縱梁）受力時(shí)，認(rèn)為縱梁支撐在橫梁上，分析縱梁的橫向分布系數(shù)。 研究橫梁受力時(shí)，認(rèn)為橫梁彈性支撐在縱梁上，需先分析橫梁的荷載縱向分布情況。,簡(jiǎn)化計(jì)算方法,2019/8/7,混凝土橋B,91,2.5 橫隔梁計(jì)算,橫梁上荷載的縱向分布情況,公路車輛荷載,車輛荷載在跨中橫梁上的分配，可以按剛性橫梁法計(jì)算。 繪制對(duì)于橫梁的“縱向影響線”，按產(chǎn)生最大荷載分配進(jìn)行影響線加載：考慮車輛荷載的重軸（后軸）置于影響線的峰值附近。,橫梁的縱向影響線,1,縱梁,跨中橫梁,P,Pi,i,2019/8/7,混凝土橋B,92,2.5 橫隔梁計(jì)算,橫梁的內(nèi)力影響線,橫梁的計(jì)算模式

37、：橫梁簡(jiǎn)化為彈性支撐在縱梁上的連續(xù)梁,橫梁的內(nèi)力影響線：?jiǎn)挝缓奢dP=1在橫梁上移動(dòng)時(shí)，考察斷面的內(nèi)力響應(yīng)值（M或Q）,單位荷載的內(nèi)力響應(yīng)值（影響線坐標(biāo)值）可以用橫梁的彈性支點(diǎn)反力值Ri進(jìn)行計(jì)算表達(dá)。,根據(jù)力度相互作用原理，橫梁的彈性支點(diǎn)反力值Ri，與前面分析縱梁橫向分布時(shí)計(jì)算出的各主梁的分配受力Ri0相同。,2019/8/7,混凝土橋B,93,2.5 橫隔梁計(jì)算,單位荷載的內(nèi)力響應(yīng)值（影響線坐標(biāo)值）可以用橫梁的彈性支點(diǎn)反力值Ri進(jìn)行計(jì)算表達(dá)。,Qr,Mr,P=1,Qr,Mr,荷載在左,荷載在右,2019/8/7,混凝土橋B,94,2.5 橫隔梁計(jì)算,剛性橫梁法,當(dāng)各主梁等間距等剛度時(shí),根據(jù)力度

38、相互作用原理，橫梁的彈性支點(diǎn)反力值Ri，與前面分析縱梁橫向分布時(shí)計(jì)算出的各主梁的分配受力Ri0相同。,可以繪制出彈性支撐反力Ri的影響線。,2019/8/7,混凝土橋B,95,2.5 橫隔梁計(jì)算,根據(jù)內(nèi)力在考查截面左右不同的內(nèi)力（M、Q）與Ri的表達(dá)式，可以繪制出考查斷面的內(nèi)力影響線。,3#梁處的彎矩影響線,3#4#梁中處的彎矩影響線,1#梁右側(cè)處的剪力影響線,2#梁右側(cè)處的剪力影響線,2019/8/7,混凝土橋B,96,2.5 橫隔梁計(jì)算,橫梁的內(nèi)力計(jì)算,根據(jù)橫梁的內(nèi)力影響線，按最不利原則橫向加載車輛荷載，可以計(jì)算出橫梁的活載控制內(nèi)力。 根據(jù)控制內(nèi)力可進(jìn)行橫梁的配筋計(jì)算及連接檢算。,2#,3

39、#,4#,5#,1#,橫向影響線加載,6#,3#4#梁中處的彎矩影響線,P為按縱向分配得到的軸重,2019/8/7,混凝土橋B,97,2.6 橋面板計(jì)算,關(guān)于“板”的概念,橋梁中的“板” ：,用于受力的整體構(gòu)造,用于受力的局部構(gòu)造,板梁,梁中的頂板、底板、腹板等,橋梁中的“行車道板” ：,板梁,梁中的頂板部分,結(jié)構(gòu)中的“板” ：,寬度（遠(yuǎn)）大于高度（厚度）的受力結(jié)構(gòu),2019/8/7,混凝土橋B,98,2.6 橋面板計(jì)算,活載在板上的分布 公路車輛荷載,輪壓作為分布荷載 : 接觸面看作是 a1b1的矩形面積,2019/8/7,混凝土橋B,99,2.6 橋面板計(jì)算,b1,a1,b2,a2,h,鋪

40、裝厚度,輪壓作為分布荷載: 荷載在鋪裝層內(nèi)的擴(kuò)散假定呈45角,當(dāng)鋪裝層厚度為h時(shí)，擴(kuò)散后的橋面受力尺寸為：,2019/8/7,混凝土橋B,100,2.6 橋面板計(jì)算,輪壓作為分布荷載: 荷載在鋪裝層內(nèi)的擴(kuò)散假定呈45角,車輪作用在橋面板上的局部分布荷載集度：,當(dāng)鋪裝層厚度為h時(shí)，擴(kuò)散后的橋面受力尺寸為：,2019/8/7,混凝土橋B,101,2.6 橋面板計(jì)算,活載在板上的分布 鐵路列車荷載,活載取特種活載計(jì)算 橫向：自枕木底面向下按45角擴(kuò)散； 縱向：分布長(zhǎng)度為1.2m 分布面積 ： 活載集度 ：,2019/8/7,混凝土橋B,102,2.6 橋面板計(jì)算,行車道板分類,梁格體系： 肋板式梁的

41、行車道板（頂板）與肋板（腹板）、橫隔板等相互連接在一起，形成“梁格體系”。,頂板,橫隔板,肋板,梁格體系中，根據(jù)頂板各邊的約束情況可以劃分為： 單邊支承 兩邊支承 三邊支承 四邊支承,四邊支撐的中板,單邊支撐的邊板,2019/8/7,混凝土橋B,103,2.6 橋面板計(jì)算,行車道板分類,三邊支撐的板,2019/8/7,混凝土橋B,104,2.6 橋面板計(jì)算,Lb,La,Lb,La,雙向板,單向板,La/Lb2,1La/Lb2,長(zhǎng)邊、短邊尺寸相當(dāng),長(zhǎng)邊“遠(yuǎn)”大于短邊,兩個(gè)方向彎矩相當(dāng),彎矩主要產(chǎn)生在短邊方向,2019/8/7,混凝土橋B,105,2.6 橋面板計(jì)算,單向板 雙向板 行車道板 單向

42、板 懸臂板 鉸接板,懸臂板,鉸接板,單向板,2019/8/7,混凝土橋B,106,2.6 橋面板計(jì)算,單向板,懸臂板,懸臂板,鉸接板,2019/8/7,混凝土橋B,107,2.6 橋面板計(jì)算,板的有效工作寬度,La,Lb,板的受力和變形屬于空間問(wèn)題（在兩個(gè)方向上均存在內(nèi)力和變形）。,空間問(wèn)題的求解過(guò)于繁瑣，不便于工程應(yīng)用。為此，可以按照一定的方法加以簡(jiǎn)化，將空間問(wèn)題按平面計(jì)算問(wèn)題簡(jiǎn)化求解。,對(duì)于單向板，彎矩主要產(chǎn)生在短邊方向，可以將板簡(jiǎn)化為短邊方向的梁來(lái)加以計(jì)算。（梁的計(jì)算跨度為L(zhǎng)b）,空間問(wèn)題,平面問(wèn)題,簡(jiǎn)化時(shí)確定梁的受力“寬度”是簡(jiǎn)化過(guò)程確保安全的關(guān)鍵。,如果單純按板的寬度La作為梁的計(jì)算

43、寬度，將意味著板在寬度方向均勻受力，計(jì)算結(jié)果將偏于不安全。,2019/8/7,混凝土橋B,108,2.6 橋面板計(jì)算,La,Lb,跨度Lb 板寬La,a,a,Lb,跨度Lb 梁寬a,取一個(gè)寬度為a的“板條”作為簡(jiǎn)化梁的受力寬度，以獲得板的最大代表彎矩。即：寬度為a的梁，在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力，能代表荷載作用在板上的最大應(yīng)力。寬度a稱為有效寬度。（意味著只由a范圍內(nèi)的板來(lái)承受荷載作用，其余位置的板寬不提供受力的能力）,按此簡(jiǎn)化計(jì)算出的內(nèi)力和配筋結(jié)果，可以直接應(yīng)用于整個(gè)板的受力。（考慮到荷載在La方向上是移動(dòng)的）,2019/8/7,混凝土橋B,109,2.6 橋面板計(jì)算,荷載有效分布寬度（ 板的有

44、效工作寬度）的確定：,涵義：假定只以寬度為a的板來(lái)承受車輪荷載； 荷載只在a的范圍內(nèi)有效 作用：既滿足了承載要求，也簡(jiǎn)化了計(jì)算,有效寬度,最大單位板寬彎矩,單位板寬彎矩沿板的寬度方向積分,荷載在板的跨中截面產(chǎn)生的總彎矩,板的有效寬度,簡(jiǎn)化計(jì)算中車輪荷載集度,2019/8/7,混凝土橋B,110,2.6 橋面板計(jì)算,公路橋規(guī)中對(duì)于單向板的荷載有效分布寬度的規(guī)定,荷載在跨徑中間 （單個(gè)，多個(gè)荷載若發(fā)生重疊，加d） 荷載在板的支承處 荷載靠近板的支承處,單個(gè),多個(gè),2019/8/7,混凝土橋B,111,2.6 橋面板計(jì)算,L,車輪在板跨中間,a,L,a,L,縱向1個(gè)車輪,縱向2個(gè)車輪,縱向多個(gè)車輪,

45、a2,a2,a2,d,a,a2,d,a2,各車輪寬度有效重疊時(shí),2019/8/7,混凝土橋B,112,2.6 橋面板計(jì)算,L,車輪在板支撐處,a,縱向1個(gè)車輪,a2,t,車輪在靠近支撐處,L,a,縱向1個(gè)車輪,a2,t,x,2019/8/7,混凝土橋B,113,2.6 橋面板計(jì)算,公路橋規(guī)中對(duì)于懸臂板的荷載有效分布寬度的規(guī)定,車輪外側(cè)與懸臂板邊緣對(duì)齊,車輪作用于懸臂板上,適于c不大于2.5m情況,2019/8/7,混凝土橋B,114,2.6 橋面板計(jì)算,L0,a,a2,c,車輪在懸臂某處,L0,a,a2,cL0,車輪在懸臂最外側(cè),2019/8/7,混凝土橋B,115,2.6 橋面板計(jì)算,履帶車

46、、鐵路荷載,履帶車按1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算（現(xiàn)規(guī)范取消） 鐵路橋梁道碴槽板求出荷載分布范圍內(nèi)的集度后，取1m寬板帶進(jìn)行計(jì)算,2019/8/7,混凝土橋B,116,2.6 橋面板計(jì)算,行車道板內(nèi)力計(jì)算 連續(xù)單向板,支承情況（主梁抗扭剛度）將對(duì)行車道板受力產(chǎn)生影響,t / H 1 / 4：,t / H = 1 / 4：,抗扭能力大,抗扭能力小,彎矩的近似計(jì)算：簡(jiǎn)支板的跨中彎矩M0 彎矩修正系數(shù),M0,M支,M中,2019/8/7,混凝土橋B,117,2.6 橋面板計(jì)算,單向板內(nèi)力計(jì)算圖式,支點(diǎn)剪力計(jì)算：,先按簡(jiǎn)支梁計(jì)算M0，然后根據(jù)抗扭能力進(jìn)行修正。,按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，不考慮板梁間的彈性固結(jié)作用，荷載盡量

47、靠近梁肋邊緣，考慮a的影響。,跨中彎矩計(jì)算：,2019/8/7,混凝土橋B,118,2.6 橋面板計(jì)算,行車道板內(nèi)力計(jì)算 懸臂板, T形梁翼緣板作為行車道板往往用鉸結(jié)的方式連接，最大彎矩在懸臂根部 最不利的荷載位置 ：車輪荷載對(duì)中布置在鉸結(jié)處 鉸結(jié)懸臂板可以簡(jiǎn)化為普通懸臂板（鉸內(nèi)剪力為零）。懸臂最大車輪荷載P/4.,鉸接情況（最不利布載）,非鉸接情況,a.鉸接懸臂板,b.正常懸臂板（非鉸接情況）, 外側(cè)T形梁的外側(cè)翼緣為普通懸臂板。 最不利的荷載位置 ：車輪布置在懸臂最外端。懸臂最大車輪荷載P/2. 由于構(gòu)造要求，通常車輪不可能貼懸臂末端布置。,2019/8/7,混凝土橋B,119,2.7 撓

48、度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,撓度計(jì)算和要求 為什么要進(jìn)行撓度的要求？,強(qiáng)度,剛度,穩(wěn)定性,橋梁檢算的基本內(nèi)容,豎向撓度過(guò)大，影響行車安全，造成行車?yán)щy； 豎向撓度過(guò)大，引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)，影響行車（行人）舒適性； 豎向撓度過(guò)大，加大了車輛的沖擊作用，影響結(jié)構(gòu)安全，影響橋面的耐久性；,對(duì)撓度進(jìn)行要求,通常采用撓跨比的數(shù)值加以限制,2019/8/7,混凝土橋B,120,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,撓度計(jì)算和要求 橋梁計(jì)算中豎向撓度值的分類,具有時(shí)變性,根據(jù)產(chǎn)生變形的作用(荷載）進(jìn)行分類,恒載撓度,活載撓度,橋梁計(jì)算中的撓度,自重恒載撓度,二期恒載撓度,預(yù)應(yīng)力撓度,成橋后的徐變撓度,汽車活載撓度,人群活載撓度,

49、其它活載撓度,通常不計(jì)沖擊作用,施工中的徐變撓度,永久作用,可變作用,成橋短期恒載撓度,成橋長(zhǎng)期恒載撓度,2019/8/7,混凝土橋B,121,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,撓度計(jì)算和要求 豎向撓度值的計(jì)算方法,自重恒載撓度,徐變撓度,汽車活載撓度,由結(jié)構(gòu)力學(xué)公式或有限元模型進(jìn)行計(jì)算,豎向位移影響線加載計(jì)算,根據(jù)徐變理論計(jì)算,可直接手算,注意計(jì)算中的主梁剛度的取值問(wèn)題,汽車活載撓度,受彎構(gòu)件的計(jì)算剛度,全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件或A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,B類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件及鋼筋混凝土構(gòu)件,在B0的基礎(chǔ)上，根據(jù)開(kāi)裂彎矩進(jìn)一步折減,2019/8/7,混凝土橋B,122,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,撓度計(jì)算和要求 公路橋規(guī)

50、關(guān)于長(zhǎng)期撓度的要求,規(guī)范第6.5.3條內(nèi)容,舉例：內(nèi)插計(jì)算C50的撓度增長(zhǎng)系數(shù)。1.425,2019/8/7,混凝土橋B,123,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,撓度計(jì)算和要求 公路新老橋規(guī)關(guān)于撓度驗(yàn)算的差異,老規(guī)范,汽車荷載（不計(jì)沖擊力）計(jì)算的主梁最大豎向撓度不大于L/600,新規(guī)范,短期效應(yīng)組合，考慮長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)后得到的計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后，主梁最大豎向撓度不大于L/600,短期效應(yīng)組合,自重標(biāo)準(zhǔn)值,預(yù)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,汽車頻遇值 （0.7倍標(biāo)準(zhǔn)值，不計(jì)沖擊）,長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù),=,長(zhǎng)期撓度,自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度,汽車的長(zhǎng)期撓度？,L/600,撓度驗(yàn)算結(jié)論,收縮徐變影響,2019/8/7,混凝土橋B,124,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,預(yù)拱度的設(shè)置,老規(guī)范,預(yù)拱度（恒載撓度活載撓度/2）,新規(guī)范,2019/8/7,混凝土橋B,125,2.7 撓度計(jì)算和預(yù)拱度設(shè)置,預(yù)拱度的設(shè)置,