桥梁工程 梁桥计算.ppt

第三章 梁桥计算 桥面板(也称行车道板) ：直接承受车辆轮压，与主梁梁肋和横隔梁(或横隔板)联结，保证梁的整体作用并将活载传给主梁。 行车道板从结构形式上看都是周边支承的板。 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 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，由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说，相差不是很大，故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a2 × b2矩形均布荷载 a2——车轮沿行车方向的着地长度 b2——车轮的宽度 砼或沥青面层，偏安全地假定45°扩散 沿纵向a1=a2+2H 沿横向b1=b2+2H 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 1、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 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。 《桥规》对单向板荷载有效分布宽度的规定: (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45°角向悬臂板支承处分布。 《桥规》对悬臂板荷载有效分布宽度的规定: 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宽板条按实际荷载强度 p 进行计算。 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。 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： t/h 1/4 时， M中= + 0.5 M0 ， M支= - 0.7 M0 t/h = 1/4 时， M中= + 0.7 M0 M支= - 0.7 M0 M0 = M0p + M0g 预 应 力 束 设 计 估算—计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力 未考虑预加力产生的次内力的影响 未考虑预加力对徐变、收缩的影响 ③ 采用毛截面性质进行计算，未考虑钢束孔道的影响 各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定 预应力束 的调束 预应力束 的布置 预应力束 的估束 第三节 预应力束计算 预应力混凝土梁桥主梁截面单向受弯的配束估算 回想： 预备知识 预应力钢筋7-φj15.24表示：一束由7股φ15.24的钢绞线组成，每股钢绞线由6根直径5mm的钢丝围绕一根直径5.5mm的芯丝顺一个方向扭结而成的7股钢绞线，其理论重量1.101Kg/m。其参数如下所示： 抗拉强度标准值： fpk =1860MPa 张拉控制应力： σcon≤0.75 fpk 抗拉强度设计值： fpd =1260MPa 有效张拉力： σpe= σcon - σl 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》JTG D62-2004）规定 在选定预应力筋的数量时，应满足以下三方面要求： 1、承载能力极限状态下的强度要求； 2、正常使用极限状态下的应力要求；(重点) 3、施工阶段的应力要求。 预应力估算依据 一、静定结构主梁截面双向受弯的配束计算 1、截面承受正弯矩Mmax K上—截面上核心距； W下—全截面对截面下缘的抵抗矩。 2、截面承受负弯矩Mmin 上翼缘最大配筋根数为： 上翼缘最小配筋根数为： 下翼缘最大配筋根数为： 下翼缘最小配筋根数为： 3、特定情况下增配数计算 由内力包络图2-3-11、图2-3-12可以看到，静定结构梁桥中，除悬臂梁桥锚固孔局部区段外，一般不出现双向弯矩。相反，超静定连续体系梁桥在梁的许多区段出现双向弯矩。但在推导式(2-3-16)和式(2-3-17)过程中，未计入预加应力的次内力，故理论上，上述公式不能用于超静定连续体系梁桥，但实践证实，对同时配有正、负弯矩束的连续梁桥，预应力的次内力占的比例比较小，因此可用上述公式作为超静定连续体系梁桥初次估束之用。 二、束界 作用：只要预应力筋的重心位于此界限内，就能保证结构任意截面在各个受力阶段都不超过规定值。 第四节