第五章行车道板计算课件.ppt

1、篇章简支梁桥的计算主要内容：简支梁桥主要受力构件的受力特点、最不利内力及其组合的计算方法。计算项目：桥面板（行车道板）的计算、主梁的计算、横隔梁的计算等。荷载计算：恒载计算、活载计算（荷载横向分布计算）、荷载组合、行车道板的计算、荷载横向分布计算、主梁内力计算、横隔梁内力计算、挠度、预拱度的计算一、恒载内力前期恒载内力SG1 （主要包括主梁自重）计算与施工方法有密切关系，分清荷载作用的结构后期恒载内力SG2 （桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱二、活载内力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计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系数通用计算公式iiipyPmS )1(三、内力组

2、合承载能力极限状态正常使用极限状态四、内力包络图沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的连线 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. 行车道板的计算一、计算模型 桥面板是周边支承于主梁梁肋、横隔板或内纵梁上的周边支承板。例：四周支承板的受力分析 梁a和梁b承担的荷载不同，短跨承担的多，长跨承担的少。对于板梁来讲，力是沿着最短路经传递的。la（长）lb（宽） 2单向板（周边支承） 在短跨方向配置主受力钢筋，而

3、在长跨方向只需配置一些分布钢筋即可。 la（长）lb（宽） 2双向板（周边支承） 需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。 对于la（长）lb（宽） 2的装配式T形梁桥， 当翼缘板得端边是自由边时，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为自由端的悬臂板来分析。 （悬臂板）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。 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)b)c)d)主梁

4、翼缘板铰接构造主梁翼缘板铰接构造主梁翼缘板刚接构造主梁翼缘板刚接构造 单向板：a.两端固端梁主梁的抗扭刚度极大b.两端铰支梁 主梁的抗扭刚度极小板在梁肋处近似为铰支承c.弹性固结梁实际上行车道板的约束悬臂板：铰接悬臂板：二、车辆荷载在板上的分布车辆荷载车轮着地面假定为a2Xb2的矩形。车轮沿行车方向的着地长度a2，着地宽度b2。1212 2 2aaHbbH沿行车方向沿横向P车轮后轴轴重。车轮后轴轴重。车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a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

5、效工作宽度的概念有效工作宽度的概念lb1a1amxmaxmaxmaxxxxmMaMdymma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宽度假设保证了两点：有效工作宽度假设保证了两点：1）总体荷载与外荷载相同）总体荷载与外荷载相同2）局部最大弯矩与实际分布相同）局部最大弯矩与实际分布相同通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布弯矩分布需要解决的问题：需要解决的问题： mxmax的计算的计算影响影响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

6、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1.单向板的荷载有效分布宽度（1）荷载在跨径中间 对于单独一个车轮荷载为12233llaaaHl32 对于几个靠近的相同车轮荷载 12233llaadaHd dl 32（2）荷载在板的支承处（3）荷载靠近板的支承处 荷载由支点向跨中移动时，相应的有效分布宽度可以近似的按45。线过渡122aataHt xtaa21x2.悬臂板的荷载有效分布宽度 a 悬臂板的有效工作宽度可近似按 45角向悬臂板支承处分布 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=2l00

7、0max015.2465.0lPPlmMax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。规范规定规范规定a = a1+2ba2+2H+2b四、内力计算1.多跨连续单向板的内力弹性固结单向板（例如：整浇桥面板、组合梁）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

8、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)2(8)1(81120blaPglMp )(1(222110yAyAglQs 2081glMg 跨中弯矩和支点剪力计算跨中弯矩和支点剪力计算2、悬臂板的内力、悬臂板的内力1）计算模式假定）计算模式假定铰接悬臂板铰接悬臂板车轮作用在铰缝上车轮作用在铰缝上悬臂板悬臂板车轮作用在悬臂端车轮作用在悬臂端 铰接悬臂板的内力铰接悬臂板（例如：装配式主梁翼板企口连接）2）铰接悬臂板活载恒载)4(4)1(10blaPMsp 2021glMsg 悬臂板的内力悬臂板（例如：装配式主梁边梁翼板、钢板连接的中主梁）3）悬臂板）悬臂板活载恒载2021glMsg )(),2(2)1()2()1()( ,4)1(21)1(01101010120120时时时时lbblaPblpbMlblabPplMspsp