桥梁结构理论与计算方法 第八章 悬臂桥面板计算理论.pptVIP

8 悬臂桥面板计算理论 悬臂桥面板的有效宽度 悬臂桥面板计算的Sanko—Bakht法 带边梁的悬臂板计算的Bakht法 悬臂桥面板计算的其它方法 小结 本章参考文献 本章参考文献 [1]范立础.桥梁工程（上册）.北京：人民交通出版社，1988． [2]张士锋.结构理论及其在桥梁上的应用.北京：中国建筑工业出版社，1981． [3]巩海帆.高等桥梁结构理论.北京：人民交通出版社，2001． [4]Sanko F.，and Mills J.H.，Design of Cantilever Slabs for Spine Beam Bridges. Developments in bridge design and construction，Proceedings of the Cardiff Conference，Crosby Lockwood，London，1971． [5]Bakht B. Aziz T.S.，and Bartusevicius K.F. Manual Analysis of Cantilever Slabs of semiinfinile width . Candian Journal of Civil Engineering，Vol.6，No.2，227-231，1979． [6]徐芝论.弹性力学（下册）.北京：高等教育出版社.1985? * * 悬臂桥面板的有效宽度 若认为梁肋的抗弯刚度远大于悬臂行车道板的刚度，则悬臂行车道板的根部应视为嵌固端，这样可以利用“荷载有效分布宽度”或“板的有效工作宽度”的概念来确定板的计算宽度。公路桥规即沿用此概念，基于弹性理论分析成果，对悬臂板有效分布宽度（垂直板跨方向）作了规定，总结起来有以下两点： （1）车轮荷载通过铺装层传递到桥面板上是按450传递[1]，并近似取矩形计算。 （2）轮压分布后的外边缘在平面上按450分布后得到有效分布宽度1 有效分布宽度 车轮着地长度 铺装层厚度 车轮分布后外边缘 距悬臂根部之距 悬臂板的有效分布宽度系按无限宽度的悬臂板在自由端作用一集中荷载通过理论分析而得到,取 （1）概念 取 ，文献[2]中给出 可按42°27′向嵌固端分布，即 桥梁上的车轮并非点荷载，而是集中在一个压力面上的均布荷载。我国规范规定，有效分布宽度应按轮压分布后的外缘在平面上按45°分布后的宽度作为有效分布宽度，这也不尽合理。由于轮压面积与活载等级有关，等级愈高，轮压沿桥横向宽度愈大，按从轮压外缘45°分布，值偏大，对悬臂板配筋偏不安全。 （2）有效宽度理论分析及讨论[3] 如图所示，当轮重力为时均布在单位面积上的荷载集度为 ，则 有效宽度 从结构计算方法来分析有效分布宽度的概念是将板化成梁来计算，优点是较为简单实用，但其掩盖了板的双向受力特性，故存在两点不合理之处。 （1）离主梁支承附近悬臂板是属于半无限宽度，仍用有效分布宽度难以描述真实受力状态。 （2）有效分布宽度概念计算短悬臂板还勉强可行，但对长悬臂行车道板因其除沿悬臂跨径有负弯矩外，无限宽度的板条中还有正弯矩出现。特别在长悬臂的脊骨梁桥中仍用有效分布宽度方法的公式计算配筋，将造成配筋过少，对结构不安全。 悬臂桥面板计算的Sanko—Bakht法 （1）无限宽悬臂板 1971年，英国利物浦大学沙柯（Sanko F.）等人详细研究了如图所示的无限宽矩形悬臂板作用集中荷载情况，并与众多学者的研究成果进行对比分析，现介绍如下 如图所示的无限宽悬臂板上作用集中荷载，其分布弯矩应满足以下四个条件： （1）峰值条件： （2）平衡条件： （3）边界条件： （4）对称条件： 基于此，沙柯给出当 时的弯矩为[4] 与计算点位置、板的厚度比等有关的参数，见表 无限宽矩形悬臂板 令 ， 则 另一种表达形式为 沙柯公式参数A1值 1.0 2.0 3.0 0.0 0.25 0.5 0.75 0.0 0.25 0.50 0.75 0.0 0.25 0.50 0.75 0.2 0.91 — — — 1.03 — — — 1.20 — — — 0.4 1.04 — — — 1.30 0.33 — —