【文章內(nèi)容簡介】 圖 （ f）均布荷載作用在左邊跨時梁彎矩圖 （ g）均布荷載作用在中跨時梁彎矩圖 XX 大學畢業(yè)設計（論文） 18 （ h） 均布荷載作用在右邊跨時梁彎矩圖 （ i） 彎矩包絡圖 圖 4－ 6 彎矩包絡圖 單位（ kN m） 剪力包絡圖 計算 如 下 圖所示 （圖 4— 7） ： （ a）荷載類型、位置 XX 大學畢業(yè)設計（論文） 19 （ b） 恒載剪力圖 （ c） 均布荷載作用在左邊跨左 部 時剪力圖 （ d） 均布荷載作用在右邊跨右 部 時剪力圖 （ e）均布荷載作用在左邊跨 右部 時剪力圖 （ f） 均布荷載作用在右邊跨左部時剪力圖 （ g） 均布荷載作用在中跨左部時剪力圖 XX 大學畢業(yè)設計（論文） 20 （ h） 均布荷載作用在中跨右部時剪力圖 （ i）剪力包絡圖 圖 4－ 7 剪力包絡圖 單位（ kN） 內(nèi)力組合 結(jié)構(gòu)內(nèi)力是荷載效應的必然結(jié)果。橋梁結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設計時，有正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)兩種設計方法。對于這兩種極限狀態(tài)，應按照相應的荷載組合規(guī)律進行內(nèi)力組合。對于預應力混凝土連續(xù)梁橋，同一截面因不同荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力可能同號，也可能異號，所以要考慮不同的荷載 安全系數(shù)進行內(nèi)力組合。 說明：對于混凝土連續(xù)梁來說，控制設計的常常是彎矩，它影響預應力鋼筋的布置，因此，以下的內(nèi)力組合均是按彎矩來進行計算 . 承載能力極限狀態(tài) 當結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應與汽車（或掛車）荷載產(chǎn)生的效應同號時： XX 大學畢業(yè)設計（論文） 21 組合Ⅰ： （ 45） 組合Ⅱ： （ 46） 組 合Ⅲ： （ 47） 當結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應與汽車（或掛車）荷載產(chǎn)生的效應異號時： 組合Ⅰ： （ 48） 組合Ⅱ： （ 49） 組合Ⅲ (410) 其中 , JS —— 截面計算內(nèi)力； GS —— 永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應 。 39。1QS —— 基本可變荷載中汽車（包括沖擊力）、人群產(chǎn)生的效應； 39。39。1QS —— 基本可變荷載中平板掛車或履帶車產(chǎn)生的效應； 2QS —— 其它可變荷載中溫度影響和基礎變位影響的一種或幾種產(chǎn)生的效應； 對于本橋而言采用荷載組合Ⅰ 進行計算 。 5. 第二體系的計算 橋面板的局部應力計算 由 《橋規(guī)》可查得車輪的荷載分布寬度見下圖 所示（圖 5－ 1） ： 圖 51 板上的輪重分布 單位（ mm） a2=20cm, b2=2g0=60cm。 b1=2g0+2H=60+2 16=92cm。 39。 11. 2 1. 4IJ G QS S S??39。 G Q QS S S S? ? ? G QS S S??39。 10. 9 1. 4IJ G QS S S??39。 G Q QS S S S? ? ? G QS S S??XX 大學畢業(yè)設計（論文） 22 a1= a2+2H=20+2 16=52cm。 車輪與橋面板的接觸面積： A＝ b1 a1=92 52＝ 4784cm2＝ ㎡ 重車的軸重為 200KN,輪重為 100KN 輪壓 :P= ?=.㎡ （包括 30％的沖擊） 板的局部應力可以將板看作支承在一系列剛性支點上的彈性板進行分析確定，如圖5－ 3 所示。 圖 52 連續(xù)板上的局部荷載 由公路設計手冊《橋涵基本資料》下冊查的影響線的面積： A＝－ = = 103㎡ 因此在支點處引起的彎矩為： M=2 A p L =2 ( 103) = m 橫向應力： σ =WM = 2 ??= 縱向應力： σ 1＝μσ＝ = 截面幾何特 征值的計算 計算縱肋有效寬度時分兩個階段 ： 第一階段計算時認為縱肋有一定的長度，橫肋間距乘一個系數(shù) 即為縱肋長度；第二階段計算時縱肋相對橫截面尺寸很長，故可以認為縱肋為無限長。 （ Ⅰ ）第一階段計算時的縱肋有效寬度 XX 大學畢業(yè)設計（論文） 23 縱肋的長度計算： l 1＝ = 2= ??輪胎寬度＝ 查 表 得： * ?aa 3 5 * ???a * ????? l a?? 查 表 得： *0 ?aa 縱肋有效寬度 ma ??? 縱肋橫截面第一階段的幾何尺寸如下圖所示（圖 5－ 3）： 計算第一階段縱肋橫截面幾何特征值： 圖 53 縱肋的幾何尺寸 尺寸單位 ： m mA ??? ＝＝板 mA ????＝腹板 mA ????翼板 3333 ???? ???????? ＝＋＋ 翼板腹板板總 AAAA 中性軸的位置： )()(????????????? XX 大學畢業(yè)設計（論文） 24 45233233233)(12)2(12)(12mI??????????????????????????＝ 345_ myIWxx ?? ????? 345_ myIWss ?? ????? ??? (Ⅱ )第二階段計算時的縱肋有效寬度： 因為縱肋有效跨度很大，故近似的采用 ??1l ∴ maa * ?? 00* ???la?? 查 表 得： β ＝ 0 時 *0 ?aa ∴有效寬度： maaaa )( **00 ????? 縱肋橫截面第二階段的幾何尺寸如下圖所示（圖 5－ 4）： 計算第二階段縱肋橫截面幾何特征值： 圖 54 柔性支承縱肋截面 尺寸單位： （ m） 1 mA ?????板 23102 4 mA ???腹板 mA ???翼板 3333 ???? ???????? ＝＋＋ 翼板腹板板總 AAAA 中性軸位置： XX 大學畢業(yè)設計（論文） 25 )()(????????????? 45233233233)(12)2(12)(12mI r??????????????????????????＝ 345_ 100 1 3 107 2 myIWxrx ?? ????? 345_ myIWsrs ?? ????? ??? 彈性支承影響下橫肋的有效寬 度 ： 有效寬度 b*=b=， mll 2* ?? mbl ** ???? ?? 查表 得 *0 ?? ll時? mll *0 ?????? 橫肋的幾何尺寸如下圖所示（圖 5－ 5）： 圖 55 柔性支承橫肋 尺寸單位： （ m） 橫肋截面的幾何特性有 1 mA ?????板 mA ?????腹板 2333 m103 8 8 ??? ?????? ＝＋ 腹板板總 AAA XX 大學畢業(yè)設計（論文） 26 中性軸位置： ????? 45233233 mI t??????????????＝ 325_ 109 0 5 myIWxtx ?? ????? 345_ myIWsts ?? ????? 45 , ???II如前所算 ∴ 抗彎剛度系 數(shù) ： ????? ?????? ?? ? ? 435 4543 4 ??? alI bItr 縱橫肋的彎矩計算 活載的彎矩計算 活載布置如下圖所示（圖 5－ 6） 139。 039。 0 1 2 3239。339。439。539。 430KN 70KN 70KN 80KN 圖 56 求縱肋跨中 m 時的汽車荷載 根據(jù)活載布置圖計算縱橫肋的彎矩： （ 1）縱肋 跨中 彎矩計算 后輪： ?aB 查表得： 10 ?PR ∴ KNPPRR )1(1100 ???????? ? 5 號輪的輪胎寬度： B= ∴ ??aB XX 大學畢業(yè)設計（論文） 27 查表得： 10 ?PR ∴ kNPPRR )1(1100 ???????? ? 由寬度為 2C 的 4 號輪荷載所產(chǎn)生的彎矩為： ???????? ????????????????????? ?2000 1 0 5 5 7 0 39。 lclcPlM M00’= 2 [ ()+ ()2] =5號輪集中荷載產(chǎn)生的彎矩 M0 ?????? ????????????? 3230 )(1 3 )(3 1 7 )(1 8 )2 6 7 ( lylylyPlM v’ VM39。0＝－ [－ ()+ ()2－ ()3] 2 = 因為 其他幾個輪 之一對 0－ 0‘ 跨中的彎矩影響很小，所以只考慮寬度為 2c 的重車的4 號輪對縱肋夸中所產(chǎn)生的彎矩。 M0=（ 2）縱肋的活載支點彎矩 M0計算 計算 作用于寬度 2c 的 后輪荷載所產(chǎn)生的彎矩： 2m a x,0 149 ????????????????? ? lcplM k 2,0 ????????????kM mkN ??? 因為其他幾個輪的集中荷載對 0 點彎矩影響很小，故 近似取 M0= m 恒載的彎矩計算 已知：橋面板厚 δ ＝ 14mm， 鋼板重量： Q＝ 25 115 = 公路橋面鋪裝重 12827kN/m ∴恒載的跨中彎矩： mkNglMg ??? ???? 220 恒載支點彎矩： XX 大學畢業(yè)設計（論文） 28 mkNglM g ??? ???? 220 －－ 橫肋彈性變形附加彎矩計算 （ 1）縱肋彎矩計算 首先，假定橫肋為剛性支承。從圖所示之加載情況中，按下式求支點反力 Fm 32100100 )( ???????????????? ? lylyvPA ）＝（－ 在運用上式計算時，應以集中輪重 P0代替 A0 在節(jié)間 m(m+1)內(nèi)， θ 0地計算公式為： ? ? ? ? ? ?1010 ??????????? mmmmPA ? ? ????????? ??????????????????????? ?321 5 8 8 9 2 0 3 6 7 lylylym 上式中地 m,是加載節(jié)間支 點編號中數(shù)值較小的號數(shù)。 根據(jù) 下（圖 5－ 7） 圖之加載情況，計算支點反力的影響線縱矩 ，計算過程如下表所示（表 5－ 1） ： 139。 039。 0 1 2 3239。339。439。539。 430KN 70KN 70KN 80KN 圖 57 尺寸單 位 ： （ m） 表 51 lPF mm ??? 的計算 支點 m 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Fm/P 1 2 3 4 5 小計 l? XX 大學畢業(yè)設計（論文） 29 035 ??? lPF mm ? 考慮橫肋撓度后地 修 正彎矩 在單一荷載（群） P 地作用下，彈性支承連續(xù)梁上任意一點 i 因支點垂直變位而產(chǎn)生地附加彎矩 Δ Mt 為： tPKtaQM immx_010t ???? 式中 Δ Mt—— 由于橫梁的撓曲在每根縱肋上引起的附加彎矩 。 g20 PQ?—— 橋面板沿 x 方向單位寬度的水平輪壓。 在用上式計算 Δ Mt 時必須先計算出 Qix/Q0。 圖 58 求 01 x 時的荷載位置 lPFm ?? 0 0 0 支點 m 0′ 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 6′ 7′ Fm/P 1 2 3 4 5 0