2-5-1桥面板的计算选读.pptVIP

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 §5-1 概述 1、桥梁工程计算的内容 内力计算 —— 《结构力学》《桥梁工程》《基础工程》等 截面验算 —— 《混凝土结构原理》等 变形验算 —— 《材料力学》《结构力学》《桥梁工程》等 5 简支梁桥的计算 2、简支梁桥计算的构件 上部结构 行车道板：直接承受车辆荷载 主梁：主要承重构件 横隔梁：增强横向刚度和结构整体性，同时起到分布荷载的作用 支座 下部结构——桥墩、桥台 计算顺序：先桥面板后主梁 先上部，后下部 5 简支梁桥的计算 3、简支梁桥计算流程 5 简支梁桥的计算 §5-2 桥面板的计算 1、桥梁工程计算的内容 内力计算 —— 《结构力学》《桥梁工程》《基础工程》等 截面验算 —— 《混凝土结构原理》等 变形验算 —— 《材料力学》《结构力学》《桥梁工程》等 1、桥面板的力学模型 混凝土肋梁桥的行车道板既保证了桥梁的整体作用，又将荷载传递给主梁。 结构形式：行车道板实际上是周边支承的板。 受力特点：当长短边之比 la/lb≥2时，荷载绝大部分沿 短跨方向传递，而沿长跨方向传递的荷载 不足6%（均布）。 桥面板的力学模型 梁格构造和桥面板支承方式 桥面板的力学模型 双向板工作原理模型 桥面板的力学模型 为此，可将四边支承的板分为两类： 常用的行车道板，按受力可分为三类： 单向板（美国规范：la/lb≥1.5时按单向板计算） 悬臂板（主梁的翼板间采用钢板联结） 铰接悬臂板（主梁的翼板间采用铰接缝联结） 单向板 la/lb≥2，荷载主要由短跨承受，在长跨方向只需 适当配置分布钢筋即可（在桥面板中较为常用） 双向板 la/lb＜2，需按两个方向的内力分别配置受力钢 筋，用钢量大，构造复杂（桥面板中较少采用） 桥面板的力学模型 2、桥面板的受力分析 （1）车轮荷载在板上的分布 ①基本假定 ◆轮压经桥面铺装扩散分布于行车道板，在计算中将轮压作为分布荷载来处理； ◆为计算方便，将较为复杂的轮压分布形态近似当作矩形； ◆据试验研究，铺装层对轮压近似呈45°扩散。 车轮荷载的分布 车轮和在的分布 a2——沿行车方向车轮着地长度； （公路：0.2m；城市：0.25m） b2——垂直于行车方向车轮的着地长度； （公路：前轮0.3m； 中、后轮：0.6m） （城市：前轮0.25m；中、后轮：0.6m） H——桥面铺装层的平均厚度。 ②车轮压力面计算 作用于混凝土桥面板顶面的矩形压力面边长为： 沿桥纵向：a1=a2+2H 沿桥横向：b1=b2+2H 车轮荷载的分布 车辆荷载主要技术指标 车轮荷载的分布 （2）板的有效工作宽度（荷载有效分布宽度） 行车道板不仅直接承压部分（例如宽度为a1）的板带参加工作，与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载而共同参与工作。 因此，桥面板计算中，需要确定板的有效工作宽度（共同参与工作的板的宽度范围）。 两边固结的板有效工作宽度比简支的小30%～40% 全跨满布条形荷载有效工作宽度比局部分布荷载小 荷载越靠近支承边，有效工作宽度也越小 板的有效工作宽度 ①单向板 板的有效工作宽度 已知跨径为 l 的单向板，车轮荷载以a1×b1 的分布面积作用在行车道板上，则 ◆板在计算跨径 x 方向产生挠曲变形 ωx ，同时也在 y 方向产生挠曲变形 ωy ； ◆直接承压的宽为 a1 的板条受力最大，其邻近板也参与工作，共同承受轮载产生的弯矩； ◆离荷载越远的板条承受的弯矩越小。 板的有效工作宽度 简便起见，用宽为a，高为mxmax的矩形面积代替弯矩图曲线面积来计算轮载总弯矩，即 a 即为荷载有效工作宽度或板的有效分布宽度； 每延米板条荷载强度为： p =P / (2ab1) 板的有效工作宽度 《公预规》（JTG D62-2004）对单向板的荷载有效分布宽度a 规定如下： 板的有效工作宽度 1）车轮位于板的跨中 多个车轮在板的跨中时（如图b，当各单个车轮按上 式计算的荷载分布宽度发生重叠时，按下式计算）: 单个车轮在板的跨中时（如图a）： 板的有效工作宽度 2）车轮位于板的支承处（如图c） 3）车轮位于板的支承处附近，距离支点 x 时 式中：l ——板的计算跨径； d ——多个车轮时外轮之间的中距； t ——板的厚度；