桥面板计算(2)

桥面板计算(2)

简支梁桥桥面板计算

, 桥面板作用:

直接承受车轮荷载，把荷载传递给主梁，同时，它又能构成主梁截面的组成部分，

并保证了主梁的整体作用。

, 桥面板分类:

单向板、双向板;悬臂板、铰接板。

, 车轮荷载的分布:

作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，荷载在

o铺装层内的扩散程度，对于混凝土或沥青面层，荷载可以偏安全地假定呈45角扩散。

, 有效工作宽度:

板在局部分布荷载p的作用下，不仅直接承压部分的板带参加工作，与其相邻的部

分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。因此，在桥面板的计算中，就需要确定所谓

板的有效工作宽度，

, 桥面板内力计算:

对于梁式单向板或悬臂板，只要借助板的有效工作宽度，就不难得到作用在每米宽

板条上的荷载和其引起的弯矩。

对于双向板，除可按弹性理论进行分析外，在工程实践中常用简化的计算方法或现

成的图表来计算。

桥面板的作用

钢筋混凝土和预应力混凝土肋梁桥的桥面板(也称行车

道板)，是直接承受车辆轮压的承重结构，在构造上它通常

与主梁的梁肋和横隔梁(或横隔板)整体相连，这样既能将

车辆活载传给主梁，又能构成主梁截面的组成部分，并保证

了主梁的整体作用。桥面板一般用钢筋混凝土制造，对于跨

度较大的桥面板也可施加横向预应力，做成预应力混凝土板。

从结构形式上看，对于具有主梁和横隔梁的简单梁格系

(图a)以及具有主梁、横梁和内纵梁的复杂梁格系(图b)，桥面板实际上都是周边支承的板。

桥面板的分类

, 桥面板的受力特性:

ll/laab 板的长边与短边之比值愈大，向跨度方向传递的荷载就愈少。

, 单向板:

长宽比等于和大于2的周边支承板。

, 双向板:

长宽比小于2的周边支承板。

, 悬臂板:

l/l,2ab 的T形梁桥，翼缘板的端边为自由边。

, 铰接悬臂板:

l/l,2ab 的T形梁桥，相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的构造。

车轮荷载的分布

作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说不是相差很

大，故计算时应较精确地将轮压作为分布荷载

来处理，这样做既避免了较大的计算误差，并

且能节约桥面板的材料用量。

富于弹性的充气车轮与桥面的接触面实

际上接近于椭圆，而且荷载又要通过铺装层扩

散分布，可见车轮压力在桥面板上的实际分布

a，b22形状是很复杂的。然而，为了计算方便起见，通常又近似地把车轮与桥面的接触面看作是

ab22的矩形面积，此处是车轮(或履带)沿行车方向的着地长度，为车轮(或履带)的宽度，

ab22如图所示。各级荷载的和值可从公路桥梁规范中查得。至于荷载在铺装层内的扩散程度，

o根据试验研究，对于混凝土或沥青面层，荷载可以偏安全地假定呈45角扩散。因此，桥梁规范中规定，最后作用于钢筋混凝土承重板上的矩形压力面的边长为:

a,a，2H12 沿纵向:

b,b，2H12 沿横向:

H式中: ---铺装层的厚度.

顺便指出，国外(如联邦德国)对于钢筋混凝土承重板采用较大的压力面边长，即:

a,a，2H，t12 沿纵向:

b,b，2H，t12 沿横向:

t式中: ---钢筋混凝土板的厚度。

据此，当汽车列车中一个加重车的后轮作用于桥面板上时，其局部分布的荷载强度为:

Pp,2ab11

P式中: --- 加重车后轴的轴重。

有效工作宽度

, 基本概念:

通过有效工作宽度假设，将空间分布弯矩转化为矩形弯矩分布。 , 单向板:

确定荷载位于板的中央地带以及板的支承处的有效分布宽度。

荷载从支点处向跨中移动时，相应的有效分布宽度可近似地按45?线过渡。

, 悬臂板:

确定悬臂板的有效分布宽度。

荷载可近似地按45?角向悬臂板支承处分布。

桥面板内力计算

, 多跨连续单向板的内力:

对于弯矩:先算出一个跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩M，再乘0

以偏安全的经验系数加以修正。

对于剪力:不考虑板和主梁的弹性固结作用，荷载尽量靠近梁肋边缘布置，考虑了

相应的有效工作宽度后进行计算。

, 悬臂板的内力:

对于铰接悬臂板:车轮作用在铰接缝上。

对于悬臂板:车轮作用在悬臂端。

, 双向板的内力:

利用弯矩影响面直接布载来求内力。

利用加列乐金的计算表来求解。

桥面板的分类

桥面板(也称行车道板)是直接承受车辆轮压的承重结构，一般为钢筋混凝土板，对于跨度较大的桥面板也可施加横向预应力，做成预应力混凝土板。根据板的受力特性，通常把长宽比等于和大于2的周边支承板视作单由短跨承受荷载的单向受力板(即单向板)来设计，而在长跨方向只要适当配置一些分布钢

筋即可。对长宽比小于2的板，才真正按周边支承板(或称双向板)来设计，在此情况下需按两个方向的内力分别配置相互垂直的受力钢筋。目前梁桥设计的趋势是横隔板稀疏布置，因此主梁的间距往往比横隔板的间距小得多，桥面板属单向板的居多。一般来说，双向桥面板的用钢量较大，构造也较复杂，宜尽量少用。

对于常见的T形梁桥，也可能遇到两种情形。其一是当翼缘板的端边为自由边，可以作为沿短跨一端嵌固，而另一端为自由端的悬臂板来分析。另一种是相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝的构造，在此情况下桥面板应按一端嵌固一端铰接的铰接悬臂板进行计算。

车辆在板上的分布

作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，由于板的计算跨径相对于轮压的分布宽度来说不是相差很大，故计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理。

为了计算方便，通常近似地把车轮与桥面的接触面看作是a×b的矩形，此处a 是车轮(或履带)沿222行车方向的着地长度， b为车轮(或履带)的宽度，如下图所示。 2

各级荷载的ab值可从《公路桥规》中查得。至于荷载在铺装层内的扩散程度，根据试验研究，对于22