混凝土简支梁桥的计算

第四章混凝土简支梁桥的计算

一、填空题：

1、设置横隔梁的作用：。

2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：。

3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：。

二、名词解释：

1、荷载横向分布影响线

2、板的有效分布宽度

3、预拱度

4、单向板

三、简答题：

1.行车道板的定义是什么？其作用是什么？

2.单向板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

3.自由端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

4.铰接端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

5.行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？

6.板的有效工作宽度的定义是什么？

7.试写出多跨连续单向板弯矩计算的步骤？

8.试写出铰接悬臂板悬臂根部最大弯矩计算的步骤？

9.主梁结构重力的内力计算有哪两点基本假定？

10.荷载横向分布系数的定义是什么？

11.杠杆原理法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？

12.试写出杠杆原理法计算荷载横向分布系数的步骤?

13.偏心压力法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？

14.试写出偏心压力法计算荷载横向分布系数的步骤?

15.修正偏心压力法的基本假定是什么？

16.两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？

17.荷载横向分布系数沿桥跨变化的条件与特征各是什么？

18.桥跨上恒载、活载产生的挠度各有何特性？何谓预拱度？

19.试述荷载横向分布计算的铰接板法的基本假定和适用条件?

20.设计桥梁时，为什么要设置预拱度，如何设置？

四、计算题：

1、如图所示Ｔ梁翼缘板之间为铰接连接。试求该行车道板在公路—Ⅰ级荷载作用下的计算内力，已知铺装层的平均厚度12cm，容重22.8kN/m3，Ｔ梁翼缘板的容重为25kN/m3。（依《桥规》，车辆荷载的前轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.3m，中、后轮着地尺寸a1=0.2m，b1=0.6m）

2、某五梁式简支梁桥，标准跨径25.0m，计算跨径为24.20m，两车道，设有六道横隔梁（尺寸如图所示），设计荷载为公路—Ⅱ级荷载，已求得2#主梁的跨中及支点截面的横向分布系数分别为m cq=0.542、m oq=0.734，。试求：

1）画图说明2#梁的横向分布系数沿跨径的一般变化规律。

2）在公路—Ⅱ级荷载作用下，2#梁的跨中最大弯矩及支点最大剪力。

参考答案

一、填空题：

1、设置横隔梁的作用：保证各根主梁相互连接成整体，共同受力。

2、为消除梁桥的恒载挠度而设置预拱度，其值通常取为：全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值。

3、偏压法计算横隔梁内力的力学模型是：将桥梁的中横隔梁近似的视做竖向支承在多根弹性主梁的多跨弹性支承连续梁。

二、名词解释：

1、荷载横向分布影响线：单位荷载沿桥面横向作用在不同位置时，某梁所分配的荷载比值变化曲线。

2、板的有效分布宽度：行车道板在荷载作用下，除了直接承受荷载的板条外，相邻板条也发生挠曲变形而承受部分弯矩，弯矩的实际图形呈曲线形分布，最大弯矩为m xmax。若设想以

的矩形代替此曲线图形，则的弯矩图形的换算宽度为：

（M为总弯矩值）

则a即为板的有效工作宽度或有效分布宽度。

3、预拱度：施工时预设的反向挠度，主要用以抵消恒载挠度，通常取等于全部恒载和一半汽车荷载（不计冲击）所产生的竖向挠度值。

4、单向板：边长比或长宽比等于和大于2的周边支承板，长跨受力较小，计算时看作但由短跨承受何在，称做单向板。

三、简答题：

1．行车道板的定义是什么？其作用是什么？

答：桥面板是直接承受轮压的混凝土板，它与主梁梁肋和横隔梁联结在一起的结构板。

作用：承力、传力、连接

2．单向板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

答：四边弹性固支在主横梁上，长边比宽≥２

计算要求：以短边为受力计算跨径

3．自由端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

答：三边弹性固支于主横梁上，另一边为“自由”的桥面板。

计算要求：按一端嵌固于立梁，另一端自由的悬臂板进行受力、配筋计算。

4．铰接端悬臂板的定义是什么？其结构受力计算要求是什么？

答：三边弹性固支于主横梁上，另一边为“铰接”的桥面板。

计算要求：按一端嵌固于立梁，另一端铰接的悬臂板进行受力、配筋计算。

5．行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？

答：⑴车轮与铺装层的接触面为一矩形；⑵车轮压力面按45度角经铺装面传到桥面板；⑶桥面铺装的厚度为平均厚Ｈ。

6．板的有效工作宽度的定义是什么？

答：车轮荷载产生的跨中最大弯矩与板按弹性理论计算的荷载中心处的最大单宽弯矩峰值之比a=M/m xmax

7．试写出多跨连续单向板弯矩计算的步骤？

答：⑴计算由荷载引起的同跨径的简支梁的跨中弯矩；⑵按《桥规规定》取定正，负弯矩。

8．试写出铰接悬臂板悬臂根部最大弯矩计算的步骤？

答：⑴单独计算汽车，恒载对根部的弯矩；⑵再进行作用组合

9．主梁结构重力的内力计算有哪两点基本假定？

答：⑴桥面系恒载横向均摊给各主梁⑵横梁恒载纵向分布于自身主梁

10．荷载横向分布系数的定义是什么？

答：指表征桥路上车辆、人群荷载沿横桥上对主梁分配的荷载程度的系数

11．杠杆原理法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？

答：基本假定：⑴忽略主梁之间横向结构联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开；⑵按沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑。

适用范围：各种情况下的支点截面；横向联结较弱的跨中截面，双主梁的跨中截面。

12．试写出杠杆原理法计算荷载横向分布系数的步骤?

答：⑴建立力学模型；⑵绘支反力影响线；⑶布载；⑷求支反力影响线竖标值；⑸求m。

13．偏心压力法的基本假定是什么？该方法的适用范围如何？

答：基本假定：⑴宽跨比Ｂ／Ｌ小于或接近0.5；⑵汽车荷载作用下，横梁刚度无穷大；⑶忽略主梁的抗扭刚度；⑷荷载偏心布置于桥中心线两边。

适用范围：适用于桥上具有可靠的横向联结，且桥的宽跨比Ｂ／Ｌ小于0.5的情况时，计算跨中截面荷载横向分布系数m c。

14. 试写出偏心压力法计算荷载横向分布系数的步骤?

答：⑴若需计算Ｋ号梁的m c，利用通式可得ηk1、ηkn；⑵将ηk1、ηkn连线，绘成支反力影响线图；⑶布载；⑷求影响线纵坐标。

15. 修正偏心压力法的基本假定是什么？

答：基本假定：⑴宽跨比Ｂ／Ｌ小于或接近0.5；⑵汽车荷载作用下，横梁刚度无穷大；⑶计入主梁的抗扭刚度；⑷荷载偏心布置于桥中心线两边。

16. 两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？

答：⑴偏心压力法比修正压力法的结果大；⑵两种方法的影响线以边梁为最大，中梁无影响。

17. 荷载横向分布系数沿桥跨变化的条件与特征各是什么？

答：变化条件：⑴支点处的荷载横向分布系数m o（用杠杆原理法）；⑵跨中的荷载横向分布系数m c（偏心受压法、修正法）。

变化特征：m o---m c---m o

18. 桥跨上恒载、活载产生的挠度各有何特性？何谓预拱度？

答：特征：⑴恒载产生的永久挠度与持续时间有关，可在施工时预设反向挠度来抵消；⑵活载产生的可变荷载挠度是临时出现的，随可变荷载的移动，挠度大小随之变化，在最不利的荷载位置下，挠度达最大值。

预拱度：施工时对主梁设置的反向挠度。

19. 试述荷载横向分布计算的铰接板法的基本假定和适用条件?

答：基本假设：竖向荷载作用下结合缝内只传递剪力；采用半波正炫荷载分析跨中荷载横向分布；略去材料泊松比影响。

适用场合：用现浇砼纵向企口缝连接的装配式板桥，及无中间横隔梁的装配式横向铰接梁。

20. 设计桥梁时，为什么要设置预拱度，如何设置？

答：设计桥梁时除了验算主梁的强度外，必须计算梁的变形，因为如梁发生过大的变形，将不但造成行车困难加大车辆冲击，使行人不适，而且使桥梁结构造成破坏。产生桥梁结构的原因分为两方面：恒载挠度和活载挠度，设置预拱度的目的就是为了抵消恒载挠度。