【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： 一側欄桿 kN/m，一側人行道 kN/m； 大學 土木工程學院 畢業(yè)設計 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 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 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，且承 重結構的長寬比為： 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 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 的 系 數(shù) ， 當 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 c．按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎坐標值： 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 圖 軟件截面 橋梁博士 橫向分布計算系統(tǒng)輸出 大學 土木工程學院 畢業(yè)設計 文檔文件 : 文檔描述 : 的 任務標識 : 東三分 計算方法 : 杠桿法 結構描述 : 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 X 1梁 2梁 3梁 4梁 5梁 橫向分布系數(shù)計算結果 : 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 在活載內(nèi)力計算中，這個設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 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荷載位置的剪力和最大剪力及相應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 的 內(nèi) 力 影 響 線 坐 標 值 。 a．汽車和掛車荷載內(nèi)力計算在表 內(nèi)。 大學 土木工程學院 畢業(yè)設計 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 應剪 ip 60 120 120 250 250 250 250 iy ? ? 大學 土木工程學院 畢業(yè)設計 力 maxM （ kNm） 相 應 Q(KN) maxM （ kNm） 相 應 Q(KN) iipy? 1254 1 號梁 內(nèi)力值 最大 剪力 及相 應彎 矩 合力 P 2 120+60=300 250 4=1000 max()Q KN ()M KN m相 應 max()Q KN ()M KN m相 應 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 對應的 maxM 及相應 Q 影響線坐標值。 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 土木工程學院 畢業(yè)設計 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