同济大学s23第三章混凝土简支梁桥的计算.ppt

第三章 混凝土简支梁桥的计算;第一节 概述;计算过程;第二节 行车道板计算;;二、车轮荷载的分布 车轮均布荷载——a2?b2(纵、横) 桥面铺装的分布作用 轮压;;;三、有效工作宽度 1、计算原理 外荷载产生的分布弯矩——mx 外荷载产生的总弯矩—— 分布弯矩的最大值——mxmax ;设板的有效工作宽度为a 假设 可得 ;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;2、两端嵌古固单向板 1）荷载位于板的中央地带 单个荷载作用 多个荷载作用 ;; 2）荷载位于支承边处;;3、悬臂板 荷载作用在板边时 mxmin ? -0.465P 取a=2l0;; 规范规定 a = a1+2b’＝a2+2H+2b’;4、履带车不计有效工作宽度;四、桥面板内力计算 1、多跨连续单向板的内力 1）弯矩计算模式假定; 实际受力状态：弹性支承连续梁 简化计算公式： 当t/h1/4时 ： 跨中弯矩 Mc = +0.5M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 当t/h?1/4时 ： 跨中弯矩 Mc = +0.7M0 支点弯矩 Ms = -0.7M0 M0——按简支梁计算的跨中弯矩;;2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩 活载弯矩 恒载弯矩 3）考虑有效工作宽度后的支点剪力 车轮布置在支承附近 ;2、悬臂板的内力 1）计算模式假定 铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端; 2）铰接悬臂板 活载 恒载; 2）悬臂板 活载 恒载;第三节 主梁内力计算;二、活载内力 活载内力计算必须考虑最不利荷载位置 一般采用影响线加载计算 计算汽车荷载时必须考虑各项折减系数及冲击系数 通用计算公式 ;三、内力组合 承载能力极限状态 正常使用极限状态 四、内力包络图 沿梁轴的各个截面处的控制设计内力值的连线;;第四节 主梁内力横向分布计算;;二、横向分布计算原理;2. 为简化计算，采用近似影响面来加载 近似影响面纵横方向分别相似;3.加载过程;;4.近似方法总结——内力横向分布转化为 荷载横向分布;5.影响面加载精确方法;6.近似方法的近似程度 近似的原因——纵向各截面取相同的横向分配比例关系 近似程度 对于弯矩计算一般取跨中的横向分配比例关系 跨中车轮占加载总和的75%以上 活载只占总荷载的30%左右;; 荷载横向分布等代内力横向分布的荷载条件 半波正弦荷载可满足上述条件 ;;7.常用计算方法 梁格法 板系法 梁系法;;三、刚性横梁法（偏心受压法）;;2. 变形的分解;1）纯竖向位移 2）纯转动 ;3. 各主梁位移与内力的关系;1）与竖向位移的关系 2）与转角的关系 ;1）竖向位移时的平衡 2）转动时的平衡 ;5.反力分布图与横向分布影响线;;6. 横向分布系数;8、考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法;竖向反力与扭矩的关系 ;转动时的扭矩平衡 ;四、铰（刚）接板（梁）法;;2. 铰接板法;传递剪力根据板缝间的变形协调计算;变位系数计算;;横向分布影响线;横向分布系数;列表计算、刚度参数计算;半波正弦荷载引起的变形;3. 铰接梁法;与铰接板法的区别： 变位系数中增加桥面板变形项;4. 刚接梁法;与铰接板、梁的区别;五、比拟正交异性板法;;;2、比拟原理;内外力平衡;应力应变关系;均质弹性板的挠曲微分方程;应力应变关系;正交异性板的挠曲微分方程;比拟正交异性板挠曲微分方程;正交异性板的挠曲微分方程;比拟原理 任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿照真正的材料异性板来求解，只是方程中的刚度常数不同;3、横向分布计算;根据内、外力的平衡 ;位移互等定理;查表;;;查表值校对;4、弯扭参数计算;抗扭惯矩计算 必须区分连续宽板与独立主梁翼板;五、横向分布系数沿桥纵向的变化;对于剪力 从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大;计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化;第五节 横梁内力计算;受力特点： 受力接近与弹性地基梁 影响面的正负纵向位置基本一致 影响面值从跨中向端部逐渐减小;1、计算图式;2、横梁内力影响线;;3、作用在横梁上的计算荷载;1、横梁内力影响线;2、作用在横梁上的计算荷载;第六节 主梁变形计算;三、挠度验算与预拱度 活载挠度不超过L/600 恒载+活载超过L/1600时应设预拱度