【哈工大课件】梁桥1.pptVIP

第三章 混凝土简支梁桥的计算 第一节 概述 桥梁工程计算的内容 内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝 土结构课程解决 变形计算 简支梁桥的计算构件 上部结构——主梁、横梁、桥面板 支座 下部结构——基础工程解决 计算过程 第二节 行车道板计算 一、桥面板的分类 行车道板：直接承受车辆轮压，与主梁梁肋和横隔梁联结，保证梁的整体作用并将活载传给主梁。一般采用钢筋混凝土构件，大跨径可采用预应力构件。直接承受车轮荷载，是构成主截面的一部分。 行车道板从结构形式上看都是周边支承的板。 结构形式：具有主梁和横隔梁的简单梁格系(图a) ，具有主梁、横梁和内纵梁的复杂梁格系(图b)，其桥面板实际上都是周边支承的板。 荷载的双向传递：周边支承的板，若长边/短边大于2，荷载即往短边传递。 梁格系构造和桥面板的支承形式 荷载的双向传递 板的荷载传递 根据弹性薄板理论的研究，对于四边简直的板，当板的长边la与短边lb之比接近2时，荷载值的绝大部分将沿短边方向传递，沿长边方向不足6%，la/lb越大，这种效应越明显。 桥面板的分类 单向板：把边长或长宽比大于等于2的周边支承板看作单由短跨承受荷载的单向受力板来设计，在长跨方向仅布置分布钢筋。 双向板：边长或长宽比小于2的周边支承板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。 工程实践中最常见的行车道板受力图式：单向板，悬臂板，铰接悬臂板 二、车辆在板上的分布 二、车辆在板上的分布 作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理，既避免了较大的计算误差，又能节约桥面板的材料用量。 将轮压作为均布荷载 a2—车轮沿行车方向的着地长度 b2—车轮的宽度 作用于承重板的矩形荷载压力面的边长 沿纵向a1=a2+2H 沿横向b1=b2+2H H为桥面铺装层的厚度. 国外情况：沿纵向a1=a2+2H +t 沿横向b1=b2+2H+t t为板的厚度。 一个加重车后轮（轴重为P）作用于桥面板上的局部分布荷载为： 三、板的有效分布宽度（荷载的有效分布宽度） （一）单向板 跨中弯矩mx呈曲线， 车轮荷载产生的跨中总弯矩为： a为板的有效工作宽度 桥面板的受力状态 有效工作宽度假设保证了两点： 1）总体荷载与外荷载相同 2）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弯矩分布 需要解决的问题： mxmax的计算 影响mxmax的因素： 1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离 根据最大弯矩按矩形换算的有效工作宽度a a)简支板，跨中单个荷载 b)固结板，跨中单个荷载 c)简支板，全跨窄条荷载 d)简支板，1／4跨径处单个荷载 有效工作宽度与支承条件、荷载性质及位置的关系 两边固结的板的有效宽度比简支的小， 满布条形荷载比局部分布荷载的小， 荷载越接近支承边时越小。 荷载有效分布宽度 《04桥规》对单向板荷载有效工作宽度的规定 （a）荷载在跨径中间 单独一个荷载 几个相邻荷载 （b）荷载在板的支承处 （c）荷载靠近板的支承处 悬臂板受力状态 悬臂板有效工作宽度 可见，悬臂板的有效工作宽度接近于二倍悬臂长度，荷载可近似按450角向悬臂板支承处分布。 悬臂板的有效工作宽度 《桥规》对悬臂板的活载有效工作宽度的规定： 分布荷载靠近板边为最不利，故 履带荷载，跨中和支点均取一米板宽板条按实际荷载强度 p 进行计算。 履带荷载的分布宽度 a）单向板 b）悬臂板 三、桥面板的内力计算 实体矩形截面桥面板：由弯矩控制设计，设计时以每米宽的板条进行计算。 梁式单向板或悬臂板：由板的有效工作宽度得到作用在每米宽板条上的荷载和其引起的弯矩。 双向板：按弹性理论进行分析。在工程实践中常用简化的计算方法或现成的图表来计算。 荷载：车辆荷载 1.多跨连续单向板的内力 行车道板和主梁梁肋的支承条件，不是固端也不是铰支而是弹性固结。板的受力如多跨连续梁。 用简支梁的跨中弯矩加以修正（恒载和活载）： 根据主梁的抗扭能力来修正。 t / h 1/4 时（主梁抗扭刚度大）， M中= + 0.5 M0 ， M支= - 0.7 M0 t / h = 1/4 时（主梁抗扭刚度小）， M中= + 0.7 M0 ，