【文章內(nèi)容簡介】 . 0 6 8 7 9 ) 2 5 / 1 9 . 9 60 . 4 7 0 4 /g K N m?? ? ? ? ? ?? ⑤ 第 一 期 恒 載 4111 .1 7 0. 14 0. 54 20 0. 47 0412 .3 22 4 /ii gK N m?? ? ? ? ???1 g （ 2） 欄桿、人行道、橋面鋪裝（三期恒載） g3： 一側(cè)欄桿 kN/m，一側(cè)人行道 kN/m； 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 橋面鋪裝層，見圖 ： 1 ( 0 .0 7 0 .1 2 3 ) 7 .0 2 5 1 6 .8 8 7 5 /2 K N m? ? ? ? 現(xiàn)將兩側(cè)欄桿、人行道和橋面鋪裝層恒載簡易地平均分配到 5 片主梁上，則： ? ?2 1 2 ( 1 . 5 2 3 . 6 0 ) 1 6 . 8 8 7 5 5 . 4 2 5 5 /5g K N m? ? ? ? ? （ 3） 主梁恒載內(nèi)力計算 如圖 所示，設(shè) x 為計算截面離左支點的距離，并令 xl??，則： 主梁彎矩和剪力的計算公式分別為： 21 (1 )21 1 22aM l gQ = ( a)lg? ???? 恒載內(nèi)力計算見表 恒載內(nèi)力（ 1 號梁）計算表 表 2 .2 計算數(shù)據(jù) ? ? 項 目 ig 21 (1 )2 iM l g? ???? 1 1 22aiQ = ( a)lg 跨中 四分點 變化點 四分點 變化點 支點 α 0 1 (1 )2??? 1(1 2 )2 ?? 一期恒載 1g 二期恒載 2g 2． 活載內(nèi)力計算 (修正剛性橫梁法 ) （ 1） 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按“橋規(guī)”第 條規(guī)定，對于汽－ 20， 1 . 3 1 . 04 5 5? ??根 據(jù) 內(nèi) 插 法 得 ： 1+ ＝ 1+ （ ） ＝ 按“橋規(guī)” 條規(guī)定，平板掛車不計沖擊力影響，即對于掛 車－ 100， ?1+ ＝ 按“橋規(guī)” 條規(guī)定，對于雙車道不考慮汽車荷載折減，即車道折減系數(shù) φ＝ 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 llQ影響線M影響線 圖 恒載內(nèi)力計算圖 （ 2） 計算主梁的 荷載橫向分布系數(shù) ① 跨中的荷載橫向分布系數(shù) mc 如前所述，該設(shè)計采用 5 片橫隔梁， 3 片內(nèi)橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結(jié)，且承 重結(jié)構(gòu)的長寬比為： 1 9 .5 0 2 .4 3 7 5 25 1 .6 0lB ? ? ?? 所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù) cm 。 a．主梁抗扭慣矩 TI 對于 T 型梁截面，抗扭慣矩可近似按下列公式計算： 31mT i i iiI cbt??? 式中： ib 和 it —— 相應(yīng)為單個矩形截面寬度 和厚度； ic —— 矩形截面抗扭剛度系數(shù)； m —— 梁截面劃分為單個矩形截面的個數(shù)。 對于跨中截面，翼緣板的平均換算厚度： 1t ＝ 8 202? =14cm。 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 馬蹄部分的平均換算厚度： 3t ＝ 18262?＝ 22cm。 圖 給出了 TI 的計算圖式， TI 的計算見表 。 TI 計算表 表 分塊名稱 ()ibcm ()it cm /iitb ic 3 3 4( 1 0 )ti i i iI c b t m?? ? ? ? 翼 緣板① 腹板② 馬蹄③ 160 97 32 14 16 22 1/3 ? 其中 ic 根據(jù)《橋梁工程》表 2－ 5－ 2 內(nèi)插求得。 32 圖 TI 計算圖式 b．計算抗扭修正系數(shù)β 此 設(shè)計主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面，由《橋梁工程》式 2－ 5－ 40? 得： 211 ( )TGI lEI B? ?? ? 式中：41 . 0 4 21 9 . 5 0 , 0 . 0 9 0 6 5 8nB l m I m????— — 與 主 梁 片 數(shù) 有 關(guān) 的 系 數(shù) ， 當(dāng) n ＝ 5 時 ， ＝ ，=, 《橋梁工程》 P112 規(guī)定，混凝土的剪切模量 G 可取等于 ，代入計算公式求得：β＝ 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 c．按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標(biāo)值： 211 iij niiaen a????? ? 式中： 1 2 3455 , 3 . 2 , 1 . 6 , 0 ,1 . 6 , 3 . 2n a m a m aa m a m? ? ? ?? ? ? ? 則 ： 2 2 2 21 2 ( 3 . 2 1 . 6 ) 2 5 . 6nii am? ? ? ?? ＝ 計算所得的 ijn 值列于表 內(nèi)。 橫向影響線豎坐標(biāo)值 表 梁 號 ()em 1i? (或 1i? ) 4i? （或 4i? ） 5i? （或 5i? ） 1 2 3 0 d．計算荷載橫向分布系數(shù) 3 號主梁的橫向影響線和最不利布載圖式如圖 所示。對于 1 號梁，則： 汽－ 20 11122cq im ????（ ＋ ＋ ）＝ 掛－ 100 114cg im ?? ?＝ 14 （ ＋ ＋ ＋ ）＝ 人群荷載 crm? ② 支點的荷載橫向分布系數(shù) m。 如圖 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線并進行布載， 1 號梁活載的橫向分布系數(shù)可計算如下： 2 0 0 .4 3 4oqm ?汽 － 00掛 － 1 ? ?人 群 荷 載 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 人群汽車－2 0號梁人群2 3掛車－1 0 04 5 3 號梁2 號梁 圖 跨中的橫截面分布系數(shù) mc 計算圖式 ③ 橫向分布系數(shù)匯總（見表 ） 1 號梁活載橫向分布系數(shù) 表 荷 載 類 別 mc m。 汽－ 20 掛－ 100 人群 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 3號梁2號梁號梁5人群43掛車－100汽車－20人群2 圖 支點的荷載橫向分布計算圖式 用“橋梁博士”軟件計算橫向分布系數(shù)如下： 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 圖 軟件截面 橋梁博士 橫向分布計算系統(tǒng)輸出 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 文檔文件 : 文檔描述 : 的 任務(wù)標(biāo)識 : 東三分 計算方法 : 杠桿法 結(jié)構(gòu)描述 : 主梁間距 : 4* m 橋面描述 : 人行道 分隔帶 車行道 中央分隔帶 車行道 分隔帶 人行道 左車道數(shù) = 1, 右車道數(shù) = 1, 不計車道折減 汽車等級 : 汽車 20 級 掛車等級 : 掛車 100 級 人群集度 : KPa 影響線數(shù)值 : 坐標(biāo) X 1梁 2梁 3梁 4梁 5梁 橫向分布系數(shù)計算結(jié)果 : 梁號 汽車 掛車 人群 滿人 特載 車列 1 2 3 4 5 計算成功完成 （ 3） 計算活載內(nèi)力 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 在活載內(nèi)力計算中，這個設(shè)計對于橫向分布系數(shù)的取值做如下考慮：計算主梁活載彎矩時，均采用全跨統(tǒng)一的橫向分布系數(shù) mc，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標(biāo) 位于橋跨中部（圖 ），故也按不變化的 mc 來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而應(yīng)考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到 /4l 之間，橫向分布系數(shù)用 0 cmm和 值直線插入，其余區(qū)段均取 cm 值（見圖 和 ）。 ① 計算跨中 截面最大彎矩及相應(yīng)荷載位置的剪力和最大剪力及相應(yīng)荷載位置的彎矩采用直接加載求活載內(nèi)力 ，圖 示出跨中截面內(nèi)力計算圖式，計算公式為 (1 ) c i iS m P y???? ? Sii式 中 ： － 所 求 截 面 的 彎 矩 或 剪 力 ； P － 車 輛 荷 載 軸 重 ； y － 沿 橋 跨 縱 向 與 荷 載 位 置 對 應(yīng) 的 內(nèi) 力 影 響 線 坐 標(biāo) 值 。 a．汽車和掛車荷載內(nèi)力計算在表 內(nèi)。 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 彎矩影響線掛1 00汽20掛1 00汽20剪力影響線圖 跨中截面內(nèi)力計算圖式 跨中截面車輛荷載內(nèi)力計算表 表 荷載類別 汽－ 20 掛－ 100 1?? 1 cm 最大 彎矩 及相 應(yīng)剪 ip 60 120 120 250 250 250 250 iy ? ? 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 力 maxM （ kNm） 相 應(yīng) Q(KN) maxM （ kNm） 相 應(yīng) Q(KN) iipy? 1254 1 號梁 內(nèi)力值 最大 剪力 及相 應(yīng)彎 矩 合力 P 2 120+60=300 250 4=1000 max()Q KN ()M KN m相 應(yīng) max()Q KN ()M KN m相 應(yīng) y 4 py 1200 3250 1 號梁 內(nèi)力值 注： iy 欄內(nèi)分子、分母的數(shù)值分別為 ip 對應(yīng)的 maxM 及相應(yīng) Q 影響線坐標(biāo)值。 b．對于人群荷載 q== 3=22m a x 11 0 . 6 4 1 7 2 . 2 5 1 9 . 5 0 6 8 . 6 2 788cM m q l K N m? ? ? ? ? ? 相應(yīng)的 0Q? m a x 11 0 . 6 4 1 7 2 . 2 5 1 9 . 5 = 3 . 5 2 K N88cQ m q l? ? ? ? ? 相應(yīng)的 2211 0 . 6 4 1 7 2 . 2 5 1 9 . 5 3 4 . 3 1 31 6 1 6cM m q l K N m? ? ? ? ? ? ② 求四分點截面的最 大 彎矩和最大剪力（按等代荷載計算） 計算公式為： (1 ) cS m k??? ? ? 式中： ?－ 內(nèi) 力 影 響 線 面 積 ，如圖 所示，對于四分點彎矩影響線面積為223 lm? ，剪力影 響線面積為 29 ? 。 于是上述計算公式即為： m a xm a x3 5 . 6 5 ( 1 )5 . 4 8 ( 1 ) ccM m kQ m k???? 1 號梁的內(nèi)力列表計算見表 . 四分點截面內(nèi)力計算表 表 荷載類別 項目 1?? K (kN/m) ? cm 內(nèi)力值 大學(xué) 土木工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 汽－ 20 max ()M KN m? max()Q KN 掛－ 100 max ()M KN m? max()Q KN 人 群 max ()M KN m? max()Q KN