§2.4.4-2.4.6 主梁横隔梁内力计算及挠度预拱度.pptVIP

2.4.4 主梁内力计算2.4.5 横隔梁内力计算2.4.6 挠度、预拱度 计算截面的确定： 小跨径桥： （1）跨中Mmax：二次抛物线变化 （2）支点和跨中的Q：直线变化 较大跨径： 还应计及l /4和截面变化处的M、Q。 1. 恒载内力计算 （1）恒载计算方法 ①一般简支梁桥： 将横梁、人行道、铺装层、栏杆等恒载均摊到各根主梁； ②组合式简支梁桥： 按施工组合情况，分阶段计算； ③预应力简支梁桥：分阶段计算； 得到计算荷载g后，按《材料力学》公式计算内 力M、Q。 2. 活载内力计算 （1）计算方法?? 主梁活载内力计算分两步: ① 求横向分布系数m； ② 应用主梁内力影响线，将荷载乘m后，在纵向按 最不利位置布载，求得主梁最大活载内力。?? 活载内力计算一般方法—采用车道荷载 均布荷载： 集中荷载： 车道荷载总效应： 人群荷载效应 3. 内力组合及包络图 （1）内力组合——作用效应组合 （2）内力包络图 沿梁轴的各个截面处，将所采用控制设计的计算内力值按适当的比例尺绘成纵坐标，连接这些坐标点而绘成的曲线，就称为内力包络图。 算例 图2-94 沿桥纵向荷载布置 作业：利用“第二题”的资料和计算结果，不计二期恒载，计算6#主梁基本组合下跨中最大弯矩和支点最大剪力；荷载为：公路I级和人群荷载Pop=2.5kN/m2，混凝土比重取25kN/m3，横梁位置如图 2.4.5 横隔梁的内力计算 说明： 横隔梁内力计算方法应与主梁计算方法一致。 中横隔梁受力最大，故可偏安全地依据中横隔梁的弯矩和剪力进行配筋和强度验算。 偏压法（或刚性横梁法）计算横隔梁内力。 二、横隔梁的内力影响线 荷载P=1作用于截面r的左侧时： 荷载P=1作用于截面r的右侧时： 说明： （1）若r 一定，则bi为已知，Ri随e而变，故可由Ri的影响线 绘制横隔梁内力影响线。 （2）只求典型截面的M、Q。Mmax靠近桥中线，Qmax桥两侧 边缘处。 （3）Ri影响线为直线，M、Q影响线为折线。 （4）如果利用修正的偏心压力法，仅Ri影响线不同，计算原 理相同。 三、作用在横隔梁的计算荷载 实际：中横梁有轮载作用，前后轮载对其也有影响。 计算假定： 荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传布。 横梁计算荷载为： 汽车 找最大 人群 四、横隔梁内力计算 说明： （1）汽车荷载计冲击和车道折减。 （2）横隔梁和普通的连续梁一样，在其跨中位置承 受最大正弯矩，支点截面存在负弯矩和较大的剪 力，因此，设计时应计算。 （3）横梁的自重与活载相比较小，一般可忽略。 横隔梁内力影响线加载，求M、V。 图为M3-4影响线及其加载。 算例 2.4.6 挠度、预拱度 桥梁挠度按产生的原因分为： （1）永久作用产生的挠度（短期挠度+长期挠度）： 恒久存在，与持续时间有关，不表征刚度特性， 设预拱度抵消； （2）可变作用产生的挠度：临时出现，体现刚度特 性，引起梁反复变形，设计中需验算。 《桥规》规定： 对于钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件，在使用阶 段的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后 梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径1/600， 梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。此 挠度为不计冲击力时的值。 《桥规》6.5.1 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下 的挠度，可根据给定的构件刚度用结构力学的方法计算。 《桥规》 6.5.2 受弯构件的刚度可按下式计算： 1．钢筋混凝土构件 2．预应力混凝土构件 (1)全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件 (2)允许开裂的B类预应力混凝土构件 《桥规》规定受弯构件预拱度： （1）钢筋混凝土受弯构件 当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径的1/600时，可不设预拱度； 当不符合上述规定时应设预拱度，且其值应按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用。 （2）预应力混凝土受弯构件 当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应 组合计算的长期挠度时，可不设预拱度； 反之应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预 加应力长期反拱值之差采用。 思考题 1、概念： 荷载横向分布影响线，荷载横向分布系数，预拱度。 2、杠杆原理法，偏心压力法，铰接板（梁）法，比拟正交异性板法等横向分布计算方法的基