【文章內(nèi)容簡介】 布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計(jì)算，可分別求得各主梁控制截面（一般去跨中、四分點(diǎn) 、變化點(diǎn)截面和 支點(diǎn)截面）的永久作用和最大可變作用效應(yīng)，然后再進(jìn)行主梁作用效應(yīng) 組合。本設(shè)計(jì)以邊主梁作用效應(yīng)計(jì)算為例。 永久作用效應(yīng)計(jì)算 1．永久作用集度 (1) 預(yù)制梁自重 ① 跨中截面段主梁自重（ 六 分點(diǎn)截面至跨中截面，長 ） ( 1 ) 0. 81 84 14 .6 25 29 8. 71 6( kN )G ? ? ? ? ② 馬蹄抬高與腹板變寬段梁的自重（長 6m） ( 2 ) ( 18 4 85 7 ) / 2 6 25 17 08 ( kN )G ? ? ? ? ? ③ 支點(diǎn)段梁的自重（長 ） ( 3 ) 1 .4 8 5 7 ( 1 .4 0 .4 8 ) 2 5 5 4 .1 6 5 ( k N )G ? ? ? ? ? ④ 邊主梁的橫隔梁 中橫隔梁體積： 7 ( 1 05 8 8 5 ) 3 45 ( m )? ? ? ? ? ? ? ? ? 端橫隔梁體積： 5 ( 6 25 625 ) 943 ( m )? ? ? ? ? ? 故半跨內(nèi)橫梁重力為 : ( 4 )G ( 2 .5 0 .2 3 4 5 1 0 .2 9 4 3 ) 2 5 2 2 .0 1 4 ( k N )? ? ? ? ? ? ⑤ 預(yù)制梁永久作用集度 1 ( 2 9 8 .7 1 6 1 7 2 .8 0 8 5 4 .1 6 5 2 2 .0 1 4 ) / ( 4 4 .9 8 / 2 ) 2 4 .3 6 ( k N /m )g ? ? ? ? ? (2) 二期永久作用 ① 現(xiàn)澆 T 梁翼板集度 ( 5 ) 5 25 75 ( kN /m )g ? ? ? ? ② 邊梁現(xiàn)澆部分橫隔梁 一片中橫隔 梁（現(xiàn)澆部分）體積： 7 5 1 854 3 ( m )? ? ? 一片端橫隔梁（現(xiàn)澆部分）體積： 5 5 6 412 5 ( m )? ? ? 故： ( 5 2 ) 25 / ( kN / m )? ? ? ? ? ③ 鋪裝 8cm混凝土鋪裝： 9 25 18 (kN /m )? ? ? 5cm瀝青鋪裝： 9 25 ( kN/m )? ? ? 若將橋面鋪裝均攤給 七片主梁，則： (18 11 .2 5 ) / 5 5. 85 ( kN /m )?? ④ 欄桿 一側(cè)人行欄： (kN/m) 一側(cè)防撞欄： (kN/m) 若兩側(cè)人行欄、防撞欄均攤給 五 片主梁，則： ( ) 2 / 5 ( kN / m )? ? ? ⑤ 邊梁二期永久作用集度 ( 2 ) 1 .8 7 5 0 .3 9 4 6 5 .8 5 2 .0 6 4 1 0 .6 0 ( k N /m )g ? ? ? ? ? 2．永久作用 效應(yīng) 如圖 所示，設(shè) x 為計(jì)算截面離左支座的距離，并令 /xl?? 。 主梁彎矩和剪力的計(jì)算公式分別為： 21 (1 )2M l g? ???? (11) 1 (1 2 ) lg2Q? ??? (12) 圖 永久作用效應(yīng)計(jì)算圖 永久作用計(jì)算見表 13。 表 13 1 號梁永久作用效應(yīng) 作用效應(yīng) 跨中 ?? 四分點(diǎn) ?? N7 錨固點(diǎn)?? 支點(diǎn)?? 一期 彎矩 /kNm? 0 剪 力 /kN 0 二期 彎矩 /kNm? 0 剪 力 /kN 0 ? 彎矩 /kNm? 0 剪 力 /kN 0 可變作用效應(yīng)計(jì)算（剛性橫梁法 ） 1．沖擊系數(shù)和車道折減系 數(shù) 按《橋規(guī)》 條規(guī)定，結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)與結(jié)構(gòu)的基頻有關(guān)， 按以下g影響線影響線?xl?? (1 )l??(1 )l????1?? 規(guī)定計(jì)算： 當(dāng) f 時(shí)， ?? 當(dāng) 14Hz f Hz?? 時(shí)， ln ? ?? 當(dāng) f 14Hz 時(shí)， ?? 簡支梁橋的基頻可采用下列公式估算： (13) 其中： 根據(jù)本橋的基頻，可計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為： l n ? ? ? ? (14) 按《橋規(guī)》 條，當(dāng)車道大于兩車道時(shí)，需進(jìn)行車道折減，三車道 22%，四車道折減 33%，但折減后不得小用兩行車隊(duì)布載的計(jì)算結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)按 兩 車道設(shè)計(jì)， 故 在計(jì)算可變作用效應(yīng)時(shí) 不 需進(jìn)行車道折減。 2．計(jì)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) cm 如前所述，本設(shè)計(jì)橋跨內(nèi)設(shè) 七 道橫隔梁。具有可靠的橫向聯(lián)系 且主梁間剛性聯(lián)接 ，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為： ??2 屬于窄橋， 所以可以按剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計(jì)算橫向分 布系數(shù) cm 。 ① 按剛性橫梁法計(jì)算橫向影響線豎坐標(biāo)值 5 211 iijiiaen a????? (15) 式中： 5n? ， 5 2 2 2 21 2 ( 4 .2 2 .1 ) 4 4 .1 ( m )ii a? ? ? ? ??。 計(jì)算所得的 ij? 值列于表 14 內(nèi)。 ) ( 2 . 5 02 . 2264 6780 . 0 10 45 . 3 44 2 14 . 3 2 10 2 2 Hz m l f c c ? ? ? ? ? ?? ? ? ) / ( 02 . 2264 81 . 9 10 25 8884 . 0 3 m kg m c ? ? ? ? 表 14 ij? 值 梁號 1i? 2i? 3i? 4i? 5i? 1 0 2 0 3 4 0 5 0 ② 計(jì)算荷載橫向分布系數(shù) 1 號梁的橫 向影響線和最不利布載圖式如圖 所示。 1 2 3 4 575090001050 2100 2100 2100 2100 1050500 1800 1300 1800 1300 1800 圖 跨中橫向分布系數(shù) cm 計(jì)算圖示（尺寸單位： mm） 可變作用（汽車公路 Ⅰ 級） 三車道： 兩車道： 故可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)為： ? 4714 . 0 78 . 0 ) 1727 . 0 0091 . 0 1143 . 0 2857 . 0 4095 . 0 5810 . 0 ( 2 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? cq m 6952 . 0 ) 1143 . 0 2857 . 0 4095 . 0 5810 . 0 ( 2 1 ? ? ? ? ? ? cq m 可變作用（人群）： ? (2) 支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù) cm 如圖 所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1 號梁可變作用的橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下： 可變作用（汽車）：0 1 ( 0 . 9 0 4 8 0 . 0 4 7 6 ) 0 . 4 7 6 22qm ? ? ? ? 可變作用（人群）： 0 ? 1 2 3 4 575090001050 2100 2100 2100 2100 10501800 1300 1800500 18001800 1300 1800 圖 支點(diǎn)橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（尺寸單位： mm） (3) 橫向分布系數(shù)匯總 (見表 15) 表 15 1 號梁可變作用橫向分布系數(shù) 可變作用類型 mc mo 公路 Ⅰ 級 人群 3． 車道荷載取值 根據(jù)《橋規(guī)》 條 規(guī)定 ，公路 Ⅰ 級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kq 和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kP 為： (kN/m)kq ? 當(dāng)計(jì)算跨徑 ? 50m 時(shí)， 180kNkP ? ； 當(dāng)計(jì)算跨徑 ? 50m 時(shí)， 360kNkP ? ； 當(dāng)計(jì)算跨徑在 5m到 50m之間時(shí)，由線性插值求得，計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)上述 kP 應(yīng)乘以 的系數(shù)，故： 計(jì)算彎矩時(shí)： 3 6 0 1 8 0 ( 4 4 5 ) 1 8 0 3 3 6 ( k N )5 0 5kP ?? ? ? ? ?? 計(jì)算剪力時(shí)： 336 403 .2( kN )kP ? ? ? 1122431221143l= 0mq k ( q 人 ）q k ( q 人 ）p kp k 圖 跨中截面作用效應(yīng)計(jì)算圖式 4．計(jì)算可變作用效應(yīng) 在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取 0m ，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從 0m 直線過渡到 cm ，其余梁段均取 cm 。 (1) 求跨中截面的最大彎矩和最大剪力 計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直接加載求可變作用效應(yīng)，圖 示出跨中截面的作用效應(yīng)計(jì)算圖式，計(jì)算公式為： kkS mq mP y? ? ? (16) 式中： S——所求截面汽車（人群）標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； kq ——車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； kP ——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值： ? ——影響線上同號區(qū)段的面積 y ——影響線上最大坐標(biāo)值。 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： ?????????? a xM 336 11 ( kN m )? ? ? ? a x ??????????V 0. 69 52 40 3. 2 0. 5 17 9. 82 ( kN m )? ? ? ? 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： ( kN m )M ? ? ? ? (kN m )V ? ? ? ? 可變作用（人群）效應(yīng)： 1 .1 5 3 .0 3 .4 5 ( / )q k N m? ? ? m a x 0 .6 3 4 1 0 .5 1 1 4 4 3 .4 5 ( 1 .3 2 1 4 0 .6 3 4 1 ) 7 .4 1 .2 3 3 3 3 .4 5 5 5 1 .0 5 ( k N m )M ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m a x 0 .6 3 4 1 0 .5 0 .5 2 2 3 .4 5 0 .5 ( 1 .3 2 1 4 0 .6 3 4 1 ) 7 .4 0 . 0 5 6 1 3 .4 5 1 2 .5 2 ( k N )V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2) 求四分點(diǎn)的最大彎矩和最大剪 圖 為四分點(diǎn)截面作 用效應(yīng)的計(jì)算圖式。 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： m a x 0 .6 9 5 2 1 0 .5 0 .5 8 .2 5 4 4 0 .5 ( 1 .8 5 0 .6 1 6 7 ) 0 .2 1 9 7 .4 1 0 .5M ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0. 69 52 33 6 8. 25 32 30 .9 8 ( kN m )? ? ? ? m a x 0 .6 0 5 2 1 0 .5 0 .5 0 .7 5 3 3 0 .5 0 .0 5 6 1 0 .2 9 1 7 .4 1 0 .5V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( kN )? ? ? 5762952214167561762952341341214555561q k ( q 人 ）q k ( q 人 ）l=4 4. 0 0 mp kp k 圖 四分點(diǎn)截面計(jì)算圖式 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： 32 30 .9 8 0. 27 8 89 8. 21 ( kN m )M ? ? ? ? ( kN )V ? ? ? 可變作用（人群）效應(yīng)： )6 1 6 ( 8 7 9 5 a x ???????????M ( kN m)?? m a x 5 33 5 341 873 561 5V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (kN)? （ 3） N7 錨固點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力 圖 為 該 截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式。 可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)