桥梁结构计算

城－B级车道荷载 跨径2-20m
=130KN
M =19.0KN/m Q =25.0KN/m
跨径20-150图m1-4-7 城—B级车道荷载
=160KN
M =9.5KN/m Q =11.0KN/m
图1-4-9 城—B级车道荷载
55T车辆
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落架的超静定结构，主梁一期自重作用于桥上时，结构已是最终体系
主梁一期恒载自重内力SG1精确计算公式：
式中：
SG1
g1 ( x)
y(x)
SG1 l g1(x) • y(x)dx
——主梁自重内力(弯矩或剪力)； ——主梁一期自重集度； ——相应的主梁内力影响线坐标。
简支梁一期恒载自重内力SG1 近似计算公式：
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城－Ａ级车道荷载 跨径2-20m
=140KN
M =22.5KN/m Q =37.5KN/m
跨径20-1图510-m4-6 城—A级车道荷载
=300KN
M =10.0KN/m Q =15.0KN/m
图1-4-8 城—A级车道荷载
公路桥梁的车辆荷载
对拟定的结构进行内力计算
活载和恒载内力计算方法 是桥梁检测中需要掌握
根据内力进行配筋计算
对结构进行强度和刚度验算
否
是
是否通过
变形、应力及裂缝计算 是桥梁检测中需掌握的
计算结束
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第一章 简支梁桥的内力计算
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精确计算方法：
考虑结构的空间受力特点，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重量像活载那样， 按荷载横向分布的规律进行分配。
近似的计算方法：
将分点作用的横隔梁重量、横向不等分布的铺装层重量、延桥两侧作用的人 行道、栏杆、灯柱和管道等重量均匀分摊给主梁。
简支梁二期恒载自重内力SG2 近似计算公式：
任意截面的弯矩：
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主要内容
第一章 简支梁的内力计算 第二章 连续梁桥的内力计算 第三章 拱桥的内力计算 第四 章 墩台的内力计算
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桥梁设计流程
拟定结构体系、构造设计和布置(包 括主梁的纵、横截面布置)、各部分 构造的主要尺寸和细节处理以及桥
梁施工的基本方法。
近似·
单位荷载沿桥面横向(y轴方向)作用在不同位置时，某梁所分配 的荷载比值变化曲线，也称作对于某梁的荷载横向分布影响线。
S P (x, y) P 2 ( y) 1(x) P1(x)
P P 2 ( y)
At Aj nAs
It Ic nIs
(c) 换算截面
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1－2 永久作用（恒载）产生的内力
自重内力需分阶段计算：（1）每阶段受力体系不一样； （2）荷载作用的截面也不相同 结构重力的内力计算
主梁一期自重恒载SG1
二期自重恒载SG2 （如横梁、桥面铺装、人行道、栏杆等）
施工过程中结构不 发生体系转换
桥梁荷载试验计算分析
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桥梁静载试验的总体思路： 利用软件计算出结构各控制截面的试验控制内力
根据内力等效的原则，利用各控制截面的内力或位移影响线， 进行动态布载，以求出达到试验控制内力所需的车辆数及相应的 加载位置
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2.车道横向折减系数
（公路桥梁）
（城市桥梁）
n 2, 1.0 n 3, 0.8 n 4, 0.67 n 5, 0.60 N 6, 0.55
3.车道纵向折减系数
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4.汽车冲击系数
0.3
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在施工过程中结构 发生体系转换
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内力计算与施工 方法有关，尤其 是超静定梁桥需 根据不同的施工 体系进行分阶段
计算
பைடு நூலகம்
应用成桥体系的
内力影响线进行 内力求解
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1. 主梁一期自重恒载SG1——施工过程中结构不发生体系转换
适用范围：所有静定结构(简支梁、悬臂梁、带挂孔的T形刚构)及整体浇筑一次
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简支梁的静载试验的主要内容
主梁跨中最大正弯矩及挠度 辅助试验工况：主梁的横向分布系数、L/4截面弯矩（大
跨径）、支点最大剪力工况、桥墩的最大竖向反力
主要考虑活载
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简支梁的传力方式
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5. 荷载的横向分布系数
（1）单梁情况下主梁内力计算
x P3
P2
P1
x
z
(x3) (x2 )
(x1)
S Pi (xi )
(xi )为单梁截面的纵向内力影响线，为单值函数
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（2）多片主梁主梁内力计算
P3 / 2
P2 / 2 P1 / 2
活载 二期恒载
一期恒载
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1-1 截面特性
净截面
Aj
、I
、
j
S
j
毛截面 A 、 I、 S
换算截面 Ah 、Ih 、 Sh
n Es Ec
桥梁检测时采用的截面
Aj
(a) 净截面
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A Aj As
As
(b) 毛截面
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M g2
1 2
g2 x l
x
任意截面的剪力：
Qg2
1 2
g2
l
2x
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1－3 可变作用（活载）产生的内力
1.荷载标准值
可变荷载的类型
由可变荷载中的汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载（汽车 离心力、汽车引起的土侧压力及汽车制动力）组成
车道荷载
任意截面的弯矩：
M g1
1 2
g1x l
x
任意截面的剪力：
Qg1
1 2
g1
l
2x
g1 ——为简支梁的一期恒载平均集度
l ——为主梁的计算跨径 x ——计算截面到支点的距离
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2. 二期恒载自重内力计算SG2
受力体系：
主梁在纵、横向的联接业已完成，二期恒载将作用在桥梁的最终成桥体系上。