253横隔梁内力计算精要.ppt

第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥 1 概论 2 桥面构造 3 板桥的设计与构造 4 装配式简支梁桥的设计与构造 5 简支梁桥的计算 6 梁式桥的支座 7 简支梁桥的施工 5 简支梁桥的计算 §5-5 横隔梁内力计算 5-4 横隔梁内力计算 假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法分布（如图）。因而纵向一列汽车车道荷载轮重分布给跨中横隔梁的计算荷载为： 取 r–r左侧隔离体。 当P在r–r左侧时： 【例题】 计算【例题2-4-5】中所示装配式钢砼简支梁桥跨中横隔梁在②、③号主梁之间r–r截面上的弯矩和靠近①号边主梁处截面ro–ro上的剪力（公路-Ⅱ级）。 【解】1）公路-Ⅱ级 ①确定作用于中横隔梁上的计算荷载 2）人群荷载 由横隔梁内力影响线 图a）、b）可知： ◆人群荷载总在影响线负号区域内 ◆引起的内力与汽车引起的内力反号 ◆引起的内力绝对值远比汽车小 所以，不必布置人群荷载（否则反而使横隔梁截面内力减小）。 5-6 挠度、预拱度的计算 §5-6 挠度、预拱度的计算 挠度、预拱度的计算 挠度验算 挠度验算 挠度验算 挠度验算 挠度验算 预拱度 预拱度 1、结构自重内力 为了简化，将上部结构自重均摊给各主梁。对于等截面梁桥，其结构自重是为均布荷载。梁内各截面弯矩Mx 和剪力Qx 分别为： g 为简支梁 的荷载集度 计算方法 求计算荷载时用杠杆原理法 求截面内力时按弹性支承连续梁 受力特点 弹性地基梁 研究对象 跨中横隔梁（受力最大） 1、横隔梁上的计算荷载 横隔梁的计算荷载图示 人群荷载满布于同号影响线上，则： Ω ——按杠杆原理计算的纵向荷载影响线面积； la ——弯矩、剪力影响线面积； y1 ——Pk所对应的纵向荷载影响线竖标，y1 =1。 1、横隔梁上的计算荷载 2、横隔梁的内力影响线 当P在r–r右侧时： Mr、Qr —— 横隔梁 r–r 截面的弯矩、剪力； e —— 荷载 P=1 至 r–r 截面的距离； bi —— 支承反力 Ri 至 r–r 截面的距离。 然后利用支座反力（即主梁承担的荷载）Ri的横向分布影响线求横隔梁某截面内力的影响线。 3、横隔梁内力计算 在横隔梁计算截面的内力影响线上按最不利布载，求出该截面上的荷载效应。 例题 跨中横隔梁的最不利布载如图所示，则纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为： ②绘制中横隔梁r–r截面弯矩Mr的影响线 用偏心压力法绘出①、②号梁的荷载横向分布影响线（如图a），再计算 r–r 截面内力影响线。 例题 中横隔梁内力影响线 例题 Mr 的影响线竖标值计算如下（运用公式）： P=1作用在①号梁轴上时，R11=0.60，R21=0.40，有 P=1作用在②号梁轴上时，R12=0.40，R22=0.30，有 P=1作用在⑤号梁轴上时，R15=?0.20，R25=0，有 例题 Mr 的影响线在 r–r 截面为折线变化处，将ηMr1=?0.64 和ηMr2=0.40的连线延伸至r–r截面得交点ηMrr=0.92，再将ηMrr与ηMr5=?0.48相连即可绘出Mr的影响线（如图b）。 ③绘制中横隔梁ro–ro截面的剪力影响线 P =1 作用在ro–ro截面以左时，有 P =1 作用在ro–ro截面以右时，有 靠近①号边主梁处截面ro–ro上（如图）的剪力 影响线可计算如下： 例题 将R11、R15代入则分别有 可绘成 影响线（如图c）。 ④截面内力计算（在影响线上按最不利布载） 例题 3）内力组合 分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态（不计冲击）进行组合。 【注】横隔梁自重集度较小，且全跨满布，而内力影响线有正有负，所以自重内力甚小，计算时可忽略。 例题 可变荷载挠度：临时出现的，但是随着可变荷载的移动，挠度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下，挠度达到最大值，一旦汽车驶离桥梁，挠度就告消失。因此在桥梁设计中需要验算可变荷载挠度来体现结构的刚度特性。 桥梁挠度产生的原因：永久作用挠度和可变荷载挠度。 永久作用挠度：恒久存在的，其产生挠度与持续时间相关，可分为短期挠度和长期挠度。可以通过施工时预设的反向挠度（又称预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的线型。 《桥规》规定：对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥，用可变荷载频遇值计算的上部结构长期的跨中最大竖向挠度，不应超过l/600，l 为计算跨径；对于悬臂体系，悬臂端点的挠度不应超过l’/300 ，l’ 为悬臂长度。 一、挠度验算 （一）钢筋混凝土构件 （二）预应力混凝土构件 钢筋混凝土、预应力混凝土简