2019最新63 混凝土简支梁的设计与计算物理

•肋抗扭刚度大
•肋抗扭刚度小 •肋抗扭刚度一般 桥规近似计算方法（精确计算难）
第 6章 混凝土简支梁桥
P/2
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算 3、内力计算： （1）多跨连续单向板 ① 弯矩计算： 用简支梁的跨中弯矩M0加以修正
t
h
l
b p= P
1
2ab1 g
(a’-a)/2
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
四、公路梁桥荷载横向分布计算 1、主梁内力空间计算原理 单梁与多片主梁桥内力计算
单梁： 内力S=P⋅η1(x) 多主梁： 内力S=P⋅η(x,y)
≈P⋅η2(y)⋅η1(x) P′= P ⋅η2(y) S=P ′⋅η1(x) 2 ( y) ：当P=1在空间结构上沿某横向位置
横向: b1=b2+2H 纵向: a1=a2+2H
板上分布荷载:
P p=
2(a2+2H)(b2+2H) (P — 轴重)
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算
2、车辆荷载在桥面上的分布：
问题：
① 板的纵向计算宽度=a1+2H (板顶轮载
的分宽度)？
q1l14 = q2l24
q1
=
q
l24 (l14 l24 )
q2
=
q
l14 (l14 l24 )
后分别算出两个板带的最大弯矩，并按其配筋。
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
三、铁路桥面板(道碴槽板)的计算 2、内力计算 ② 单向板计算
位于主梁梁肋间的板，其支承情况实质上系弹性固定，偏于安全， 支点截面可按固定端考虑，在均布荷载（q+g)的作用下，两端固结 梁的支承弯矩为：
② 梁肋厚度
④ 桥面板
混凝土简支梁的计算项目一般有主梁、横隔梁和桥面板三部分
受力条件 构造要求
规范：最小厚度12cm
第 6章 混凝土简支梁桥
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二、公路桥面板（行车道板）的计算 1、计算模型：
作用： 直接承受轮压 传载于主梁 与纵横肋形成整体
结构形式： 桥面板与主梁梁肋和横隔梁（横隔板）连接在一起 行车道板通常都是周边支承的板
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算 2、车辆荷载在桥面上的分布： 《桥规》: （2）悬臂板的荷载有效工作宽度 当P位于板端时: 对应与悬臂根部的弯矩效应
∵ a≈2l0 ∴荷载可近似地按45o角向悬臂板支承处分布。
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6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
p= 2ab1
b1=b2+H l
0
P/2
H
b1=b2+H l
P0 p=
2ab1 b1
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二、公路桥面板（行车道板）的计算 P/2
4、桥面板的计算示例
计算如图所示T梁翼板所构成铰接 悬臂板的设计内力
桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土 面层(容重为23KN/m3)、平均厚 9cm的C25混凝土面层(容重为24 kN/m3) 、T梁翼板钢筋混凝土的 容重为25 kN/m3
承受车轮产生的总弯矩？
M = mx dy = a × mx max （等效） a= M mxmax
a 称为板的有效工作宽度，
又称为板的荷载分布宽度
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6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算
2、车辆荷载在桥面上的分布：
《桥规》:
（1）单向板的荷载有效工作宽度
按经济条件决定梁高
高跨比
预应力砼 1/10 ~ 1/11 预应力砼 1/15~ 1/25
钢砼材料
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
一、结构尺寸的拟定 2、内容： ① 主梁高度 ② 梁肋厚度
梁内最大主拉应力 主筋布置构造
16 ~ 40cm 14cm
第 6章 混凝土简支梁桥
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
三、铁路桥面板(道碴槽板)的计算 1、计算图式和荷载 ① 恒载：板的自重 道碴重量，20kN/m3 ② 列车荷载：特种活载 ③ 人行道恒荷载：步板、支架栏杆 ④ 人行道活载：
距离桥中心2.45m以内，按10kN/m2计算
距离桥中心2.45m以外，按4kN/m2计算
a)2
a’
ax
a
Qp = (1 )( A1 y1 A2 y2 )
Q支 = Qg Qp
A1
=
P 2a
p = P 2ab1
P
p=
2ab1
g
Q 剪力影响线 1 y2 y1
l0
第 6章 混凝土简支梁桥
P/2
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算
H
3、内力计算：
移动时，某主梁截面内力值，即 某截面内力在y方向的分配比例关 系，称为“荷载横向分布影响
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
四、公路梁桥荷载横向分布计算 1、主梁内力空间计算原理 空间计算原理精髓：
＊近似内力影响面 η( x, y) = η1 (x )⋅η2 ( y) 代替精确内力影响面η (x, y )。
＊可看作某主梁上横向分配到的荷载，实质 为“内力”横向分布 。
P′= P ⋅η2(y)
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6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
四、公路梁桥荷载横向分布计算 2、荷载横向分布系数 当沿桥宽作用的车轮荷载不止一个时，在荷载横向分布影响线 η2 (y)上按横向最不利位置排列荷载，可求得其分配到的荷载最 大值。 P max = P轮2 ( yi )
单向板在局部分布荷载 P
作用下的挠度分布 结论：
沿y方向板均参与工作，但离荷载中 心较远的板条受力小。
单向板在局部分布荷载 P
作用下的弯矩分布
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算
2、车辆荷载在桥面上的分布： 问题： ② 在简化计算中，究竟取多大的板宽来
3、内力计算：
H
（3）悬臂板 ① 剪力计算：
Qmax, p = Pl0 2 ab1 Qmax,g = gl0
② 弯矩计算：
M min, p
=
(1
)
P 2a
(l0

b1 2
)
，(b1

l0
)
M min, p
=
(1
)
P 4ab1
l02
，(b1

l0
)
M min,g
=

1 2
gl02
P/2
b1=b2+H l 0P
b1
（2）铰接悬臂板
2l0
① 剪力计算：
P/2
Qmax, p
=
P 4a
Qmax,g = gl0
② 弯矩计算：
M min, p
=
(1
)
P 4a
(l0

b1 ) 4
M min,g
=
1 2
gl02
b1
p= P 2ab1
b1/2 l
0
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算
令： P max = m⋅P轮
m: 主梁在横向分配到的最大荷载比例（通常小于1）,
称为荷载横向分系数。
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6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
四、公路梁桥荷载横向分布计算 2、荷载横向分布系数
已知荷载为公路 -Ⅱ级
1.4
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6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
三、铁路桥面板(道碴槽板)的计算 1、计算图式和荷载 ① 恒载：板的自重 道碴重量，20kN/m3 ② 列车荷载：特种活载
假定特种活载轴重（250kN）自枕木底 面向下按45度扩散 如果枕木长度2.5 m，且道碴厚度0.32m， 则横向分布长度3.14m 顺梁方向的分布长度取为1.2m
第 6 章 混凝土简支梁桥
6.1 混凝土简支梁桥的设计与构造特点 6.2 混凝土简支梁桥的制造与架设 6.3 混凝土简支梁的设计与计算
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
一、结构尺寸的拟定 1、原则：
① 每片梁的重量应当满足当地现有的运输工具和架梁设备的起 吊能力，梁的平面尺寸必须满足装载限界的要求。
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
三、铁路桥面板(道碴槽板)的计算 2、内力计算 ③ 横梁和纵梁设计 横梁受力较复杂，为安全设计，通常按简支梁计算其跨中的弯矩， 横梁和梁肋连接处按跨中弯矩的一半计，最大剪力按简支计。 在下承式桥中，若有纵梁，则按照支承在横梁上的连续梁来计算
第 6章 混凝土简支梁桥
《桥规》:
（2）悬臂板的荷载有效工作宽度
P/2 a2
a1 b1=b2+H l0
当分布荷载靠近板边为最不利时
a= a1 + 2l0
45o a1
b1
第 6章 混凝土简支梁桥
6.3 混凝土简支梁桥的设计与计算
二、公路桥面板（行车道板）的计算 3、内力计算： （1）多跨连续单向板
板与肋整体的连结分下列几种情况：
单向板： 四边支承，板的长短比≥2
双向板： 四边支承，板的长短比 < 2