溷凝土簡支梁橋的計算PPT課件

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1、 計算過程內力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通過計算結束否是第1頁/共105頁二 行車道板計算一、行車道板的類型 行車道板的作用直接承受車輪荷載、 把荷載傳遞給主梁 分類 單向板 雙向板 懸臂板 鉸接板第2頁/共105頁第3頁/共105頁二、車輪荷載的分布 車輪均布荷載a2b2(縱、橫) 橋面鋪裝的分布作用 輪壓Haa221 Hbb221 112baPp 第4頁/共105頁第5頁/共105頁第6頁/共105頁三、有效工作寬度1、計算原理外荷載產生的分布彎矩mx外荷載產生的總彎矩分布彎矩的最大值mxmaxdymMx 第7頁/共105頁設板的有效工作寬度為a假設可得maxxxmadymM max

2、xmMa 第8頁/共105頁有效工作寬度假設保證了兩點：1）總體荷載與外荷載相同2）局部最大彎矩與實際分布相同通過有效工作寬度假設將空間分布彎矩轉化為矩形彎矩分布需要解決的問題： mxmax的計算第9頁/共105頁影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長度：單個車輪、多個車輪作用3）荷載到支承邊的距離第10頁/共105頁2、兩端嵌古固單向板1）荷載位于板的中央地帶單個荷載作用多個荷載作用3232321llHalaa 3232321lldHaldaa 第11頁/共105頁第12頁/共105頁2）荷載位于支承邊處3221ltHataa 第13頁/共105頁第14頁/共1

3、05頁3、懸臂板荷載作用在板邊時mxmin -0.465P取a=2l000min015. 2465. 0lPPlMMax 第15頁/共105頁第16頁/共105頁規(guī)范規(guī)定a = a1+2ba2+2H+2b第17頁/共105頁4、履帶車不計有效工作寬度第18頁/共105頁四、橋面板內力計算1、多跨連續(xù)單向板的內力1）彎矩計算模式假定第19頁/共105頁實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁簡化計算公式：當t/h1/4時 ：跨中彎矩 Mc = +0.5M0支點彎矩 Ms = -0.7M0當t/h1/4時 ：跨中彎矩 Mc = +0.7M0 支點彎矩 Ms = -0.7M0M0按簡支梁計算的跨中彎矩第20頁/

4、共105頁第21頁/共105頁2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩活載彎矩恒載彎矩3）考慮有效工作寬度后的支點剪力車輪布置在支承附近)2(8)1(81120blaPglMp )(1(222110yAyAglQs 2081glMg 第22頁/共105頁2、懸臂板的內力1）計算模式假定鉸接懸臂板車輪作用在鉸縫上懸臂板車輪作用在懸臂端第23頁/共105頁2）鉸接懸臂板活載恒載)4(4)1(10blaPMsp 2021glMsg 第24頁/共105頁2）懸臂板活載恒載2021glMsg )(),2(2)1()2()1()( ,4)1(21)1(01101010120120時時時時lbblaPblpbMlb

5、labPplMspsp 第25頁/共105頁三 主梁內力計算一、恒載內力 前期恒載內力SG1 （主要包括主梁自重）計算與施工方法有密切關系，分清荷載作用的結構 后期恒載內力SG2 （橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱第26頁/共105頁二、活載內力 活載內力計算必須考慮最不利荷載位置一般采用影響線加載計算 計算汽車荷載時必須考慮各項折減系數及沖擊系數 通用計算公式iiipyPmS )1(第27頁/共105頁三、內力組合 承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)四、內力包絡圖沿梁軸的各個截面處的控制設計內力值的連線第28頁/共105頁第29頁/共105頁四 主梁內力橫向分布計算一、橋面板與主梁分離式橋梁)(

6、211babPR )(212baaPR )(212dcdPR )(213dccPR 222RRR 第30頁/共105頁 ggm 410 qqm 210rrrpam 0第31頁/共105頁二、橫向分布計算原理第32頁/共105頁1211 2211 2221 1221 第33頁/共105頁22212122122211112111max2222 PPPPM )2121()2121(22122122212111 PPccmPmP212111 212111)()( PmPmcc 22122121 cm第34頁/共105頁第35頁/共105頁),(),(),(,yxyxpyxSyx )()(),(2,1y

7、xyxpyx )()()()(2,1yxxPyyx xyxxPyy)()()()(12 xcxxPm)()(1 第36頁/共105頁),(),(),(,yxyxpyxSyx ),()(),(2,1yxxyxpyx ),()()()(2,1yxxxPyyx yxxxPyxy,12)()(),()( xcxxPxm)()()(1 第37頁/共105頁6.近似方法的近似程度 近似的原因縱向各截面取相同的橫向分配比例關系 近似程度 對于彎矩計算一般取跨中的橫向分配比例關系 跨中車輪占加載總和的75%以上 活載只占總荷載的30%左右第38頁/共105頁第39頁/共105頁21212121)()()()(

8、)()(ppxQxQxMxMxwxw lxPxp sin)(0 第40頁/共105頁第41頁/共105頁7.常用計算方法 梁格法 板系法 梁系法第42頁/共105頁第43頁/共105頁三、剛性橫梁法（偏心受壓法）第44頁/共105頁第45頁/共105頁第46頁/共105頁1）純豎向位移2）純轉動21nwww tgawii 第47頁/共105頁第48頁/共105頁 tgawii 348iiiiiwaIREIlRw 或或iiiiiiiaItgaIwIR 第49頁/共105頁1）豎向位移時的平衡2）轉動時的平衡 niiiniiniiiIPawPIawR111PIIRniiii 1 121iiinii

9、iePIaaR niiiiiiIaIaePR12 12iiiIaeP iiiRRR PeaIaIPIIiniiiiniii211 第50頁/共105頁5.反力分布圖與橫向分布影響線 反力分布圖 選定荷載位置，分別計算各主梁的反力 橫向分布影響線 選定主梁，分別計算荷載作用在不同位置時的反力PeaIaIPIIRiniiiiniiii211 iniiiaaePnPR 12第51頁/共105頁第52頁/共105頁6. 橫向分布系數 在橫向分布影響線上用規(guī)范規(guī)定的車輪橫向間距按最不利位置加載第53頁/共105頁8 8、考慮主梁抗扭剛度的修正剛性橫梁法a3第54頁/共105頁 豎向反力與扭矩的關系iii

10、TiTiEIlRwGIlM4843 和和 iiawtg iiTiiTiEIaGIlRM122 iiialEIR348 第55頁/共105頁 轉動時的扭矩平衡eMaRTiii 1iiiiiiTiiiiiTiiiiiiIaIeaIaEIGlIaIeaIEGlIaIeaR222222121112 iiiiiiiIaIeaIIR2 1121122 iiTiIaEIGl iiTiiTiEIaGIlRM122 iiialEIR348 第56頁/共105頁四、鉸（剛）接板（梁）法第57頁/共105頁第58頁/共105頁 451434132312121111543211gpggpggpggpgp號板號板號板號

11、板號板號板號板號板號板號板第59頁/共105頁 00004444343242141343433323213124243232221211414313212111ppppgggggggggggggggg 第60頁/共105頁00222432142413124141343322134231244332211 ppppwbwbw 00004443434343332323232221211212111ggggggggggp 第61頁/共105頁第62頁/共105頁 45115434114323113212112111111gpggpggpggpgp iiww11 21aa 111iiwap iiwap

12、121 iipp11 位移互等定理板條相同第63頁/共105頁第64頁/共105頁wb/2 0)1(2)1(0)1()1(2)1(0)1()1(2)1(1)1()1(24343232121gggggggggg 00004443434343332323232221211212111ggggggggggp 引入剛度參數第65頁/共105頁EIplw44 TGIpbl222 22244228 . 5422/2 lbIIlbGIEIEIplGIpblbwbTTT 第66頁/共105頁第67頁/共105頁與鉸接板法的區(qū)別：變位系數中增加橋面板變形項第68頁/共105頁第69頁/共105頁 0000000

13、01888787484383878777676474373272767666565363262161656555252151848747444343838737636434333232727626525323222121616515212111pMMggMMMgggMMMgggMMggMMggMMMgggMMMgggMMgg 第70頁/共105頁五、比擬正交異性板法1、計算原理 將由主梁、連續(xù)的橋面板和多橫隔梁所組成的梁橋，比擬簡化為一塊矩形的平板； 求解板在半波正弦荷載下的撓度 利用撓度比與內力比、荷載比相同的關系計算橫向分布影響線第71頁/共105頁第72頁/共105頁第73頁/共105頁

14、2、比擬原理 彈性板的撓曲面微分方程第74頁/共105頁pyMyxMxMyxyx 222222第75頁/共105頁應力應變關系 xyxyxyxyyyxxvEGvvEvvE )1(2)(1)(122 yxwzywzxwzxyyx222222 yxwDvMxwvywDMywvxwDMxyyx 222222222)1()()( 222222hhhhhhzdzMzdzMzdzMxyxyyyxx 第76頁/共105頁Dpywyxwxw 44224442第77頁/共105頁應力應變關系 yxwzywzxwzxyyx222222 222222hhhhhhzdzMzdzMzdzMxyxyyyxx GvEvEx

15、yxyxyyyyyxxxx )(1)(1 22222222212222122)()(hhhhhhyxwDzdzMxwDywDzdzMywDxwDzdzMxyxyxyyyyxxx 第78頁/共105頁),(24422444yxpywDyxwHxwDyx Dpywyxwxw 44224442第79頁/共105頁比擬正交異性板撓曲微分方程 yxwGJMyxwGJMywEJMxwEJMTyyxTxxyyyxx222222,第80頁/共105頁),(24422444yxpywDyxwHxwDyx ),()(4422444yxpywEJyxwJJGxwEJyTyTxx ),(24422444yxpywEJ

16、yxwJJaExwEJyyxx 第81頁/共105頁 比擬原理任何縱橫梁格系結構比擬成的異性板，可以完全仿照真正的材料異性板來求解，只是方程中的剛度常數不同第82頁/共105頁3、橫向分布計算 根據荷載、撓度、內力的關系1k=Cw12k=Cw23k=Cw3nk=Cwn第83頁/共105頁111)(1321 niiknkkkk )(11)(1321wCAwCCwCwCwCwniin )(1wAC wBwA 2)(wBC21 第84頁/共105頁wBwCwikikik2 wBwkiki2 位移互等定理wwKkiki 引入BKkiki2 Kki是欲計算的板條位置k、荷載位置i、扭彎參數以及縱、橫向截

17、面抗彎剛度之比的函數，已經被制成圖表制表人Guyon、Massonnet，本方法稱G-M法第85頁/共105頁bBKbRkikiki 2 nKnBBKRkikiki 22nBb2 第86頁/共105頁第87頁/共105頁第88頁/共105頁 8291)(161811iiwwww8)(219182 wwwwwwii 82918)(21iiKKK第89頁/共105頁4、彎扭參數計算 抗彎慣矩計算必須考慮受壓翼板有效工作寬度第90頁/共105頁 抗扭慣矩計算必須區(qū)分連續(xù)寬板與獨立主梁翼板第91頁/共105頁五、橫向分布系數沿橋縱向的變化 對于彎矩由于跨中截面車輪加載值占總荷載的決大多數，近似認為其它

18、截面的橫向分布系數與跨中相同在電算中縱橋向可以采用不同的橫向分布系數第92頁/共105頁 對于剪力從影響線看跨中與支點均占較大比例從影響面看近似影響面與實際情況相差較大第93頁/共105頁計算剪力時橫向分布沿橋縱向的變化第94頁/共105頁五 橫梁內力計算一、橫梁的作用與受力特點作用：加強結構的橫向聯系保證全結構的整體性第95頁/共105頁受力特點：受力接近與彈性地基梁影響面的正負縱向位置基本一致影響面值從跨中向端部逐漸減小第96頁/共105頁1、計算圖式二、剛性橫梁法計算橫梁第97頁/共105頁2、橫梁內力影響線荷載 P=1 作用于截面 r 的左側時： 左左左左11)(1121212211R

19、RRQeMbReMMbRbRMriiir荷載 p=1 作用于截面 r 的右側時： 左左左左121212211)(RRRQMbRMMbRbRMriiir第98頁/共105頁第99頁/共105頁3、作用在橫梁上的計算荷載第100頁/共105頁1、橫梁內力影響線三、剛接梁法計算橫梁第101頁/共105頁2、作用在橫梁上的計算荷載第102頁/共105頁六 主梁變形計算一、鋼筋混凝土梁橋計算公式一般簡支梁撓度計算公式剛度取值0.85EhI0活載撓度計算時不計沖擊系數（靜活載）二、預應力混凝土梁橋剛度取值0.85EhIh必須考慮預應力產生的撓度第103頁/共105頁三、撓度驗算與預拱度活載撓度不超過L/600恒載+活載超過L/1600時應設預拱度第104頁/共105頁感謝您的觀看！第105頁/共105頁