主梁内力计算的知识.doc

主梁的内力计算 主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。 一、恒载内力计算 1、恒载集度 ⑴预制梁自重（第一期恒载） ①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m） ②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m） 主梁端部截面面积为A=1.176m2 ③．支点段梁的自重（长3.55m） ④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为： 端横隔梁体积为： 故半跨内横隔梁重量 ⑤．主梁永久作用集度 （2）第二期恒载 ①翼缘板中间湿接缝集度 ②现浇部分横隔梁 一片中横隔梁（现浇部分）体积： 一片端横隔梁（现浇部分）体积： 故 ③桥面铺装层 6cm沥青混凝土铺装： 将桥面铺装重量均分给五片主梁，则 ④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则 ⑤主梁二期永久作用集度 2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c为计算截面至左侧支座的距离，并令。 主梁弯矩M和剪力V的计算公式分别是 永久作用效用计算见表1-2。 计算数据 =29.10m，=846.81 项目 作用效应 跨中 四分点 支点 a=0.5 a=0.25 a=0 0.125 0.0938 0 0 0.25 0.5 第一期恒载 弯矩/kN·m 25.0 2646.28 1985.77 0.00 剪力/kN 0.00 181.88 363.76 第二期恒载 弯矩/kN·m 8.3309 881.84 661.73 0.00 剪力/kN 0.00 60.61 121.22 恒载总汇 弯矩/kN·m 33.3309 3528.12 2647.50 0.00 剪力/kN 0.00 242.49 484.98 二、活载内力计算（修正刚性横梁法） 1.系数和车冲击道折减系数 按《桥规》和2.3.2条规定，对于汽—超20级 按《桥规》第2.3.5条规定，平板挂车不计冲击力影响，即对于挂—120载荷。按《桥规》第2.3.1条规定，对于双车道不考虑汽车载荷折减，即车道折减系数。 2. 主梁的荷载横向分布系数计算 ①跨中的荷载横向分布系数 如前所述，本例桥跨内设有3道横隔梁，具有可靠的横向联结，且承重结构的长宽比为： 所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。 1）计算主梁的抗扭惯距 对于 T 形梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算： = 式中： 和 ——相应为单个矩形截面的宽度和厚度； ——矩形截面抗扭刚度系数，可由下式计算 m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数。 对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：。 马蹄部分的换算平均厚度：。 图1-5示出了的计算图示。的计算见表1-4。 分块名称 翼缘板 240 23.71 0.10 0.3123 0.009990285 腹板 145.29 16 0.11 0.3102 0.001846025 马蹄 40 31 0.78 0.1745 0.002079412 ∑ 0.013915722 求得= 0.013915722。 2）计算抗扭修正系数 主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得： 式中：—— 与主梁片数 n 有关的系数，当n=5时，为1.042，B=12.0m , =29.10m , = 0.013915722, 按《桥规》第2.1.3条取G = 0.43 ，代入计算公式求得： = 0.9113 。 3）按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值： 式中：n=5，（参见图1-6），则： 计算所得的值列于下表1-5内。 梁号 e（m） 1 4.8 0.5645 0.0177 -0.1645 2 2.4 0.3823 0.1089 0.0177 3 0 0.2 0.2 0.2 4）计算荷载横向分布系数 1号主梁的横向影响线和最不利布载图如图1-6所示。 对于1号梁，则： 汽—20 挂—100 人群荷载 ②支点截面的荷载横向分布系数 如图1-7所示，按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载，1号梁活载的横向分布系数计算如下： 汽—20 = 0.6667 /2 = 0.33335 挂—100 = 0.5416 /4 = 0.1354 人群荷载 = 1.2 横向分布系数汇总如表1-7 。 1号梁活载横向分布系数 荷载 汽—20 0.6353 0.3334 挂—100 0.3633 0.1354 人群 0.6177 1.2000 ③计算活载内力 在活载