桥面板计算(2)
桥面板计算
一、中板计算箱梁顶板跨中厚度为,两腹板间板净距为5m,腹板宽度为,箱梁腹板处承托尺寸为×。
1.恒载内力取1m板宽计算将承托面积摊于桥面板上,则计算板厚t’=30+60×20/500=;桥面板每延米自重为:g1=×1×26=m;每延米桥面铺装荷载为:g2=×1×23= N/m;所以:Σg= g1 +g2=+= N/m;(1) 计算恒载弯矩弯矩计算跨径L=min{L0+t, L0+t,}=min{5+,5+}=;故M sg=1/8gL2=1/8××=。
(2) 计算恒载剪力剪力计算跨径L= L0=;故Q sg=1/2gL=1/2××=。
2. 活载内力取1m板宽计算采用城A级车辆荷载,车轮着地宽度为b0×a0=×;平行于板方向的分布宽度:b=b0+2h=+2×=。
当单个车轮作用在跨中桥面板时,垂直板跨径方向的荷载分布宽度为:a= a0+2h+L/3=+2×+3=<2L/3=;取a=,因为a>,且a<,故2、3轮的荷载分布宽度发生重叠。
则a= a0+2h+L/3+d=+2×+3+=<2L/3+d=;取a=。
对4轮,p=100/×=m2;对2、3轮,p=140/×=m2;可得出2、3况最不利。
支承处垂直板跨径方向的荷载分布宽度为:a'= a0+2h+t=+2×+=(1) 计算活载弯矩按L=简支梁计算,根据右图所示的计算图示,可计算出各参数如下:a1=,a2=,a3=,a4=;y1=,y2=;y3=,y4=,y5=;所以有:p1=P/ a1b=m2;同样算得:p2=m2;P3=m2;P4=m2;活载弯矩计算图示根据试算,按上图所示的荷载布置方式所算得的跨中弯矩与结构力学方法计算的跨中最大弯矩值非常接近,故采用这种方法计算,直观明了。
三拱肋拱桥桥面板计算
桥面板计算书该系杆拱采用纵铺桥面板式的桥道系结构,根据跨径采用预制矩形实心板,将其直接置于吊杆横梁之上;为减少伸缩缝,纵铺的桥面板做成结构连续(先简支后连续),其受力在自重时为简支,二期横载及活载作用下为连续,预制时负弯矩筋伸出端部,安装时两端钢筋相连,现浇湿接头混凝土。
最外侧为宽2.5m的桥面板,里侧为宽2m的桥面板,横梁长宽均为1.2m,桥面板尺寸为2.5×5m2和2×5m2。
图1.具体尺寸示意图一.桥面板荷载计算1.连续板:下承式刚架系杆拱的桥面板是支承在一系列纵横梁之上的多跨连续单向板,板搭接在纵横梁上,三者整体连接在一起形成一个整体,因此各纵横梁的不均匀下沉和桥面板本身的抗扭刚度必然会影响到桥面板的内力,所以桥面板的实际受力情况是十分复杂的。
通常我们采用简便的近似方法进行计算,即把纵横梁之间的桥面板看作单向板来计算。
桥面铺装采用最薄处8cm和最厚处12cm的混凝土三角垫层,上加2cm厚的沥青混凝土面层。
混凝土垫层容重为25 KN/m3,沥青混凝土容重取为23KN/m3 ,在纵向取1m宽的板条计算。
1.1 22.55m的中桥面板1.1.1恒载内力:以纵向梁宽为1.0m 板梁计算: 净跨径0 1.9l m =,板宽m t 25.0=;计算跨径10 L =L +t=1.9+0.25=2.15m 20 2.5L L b m =+= 12min(,) 2.15L L L m == 每延米上恒载:10.021230.46g kN m =⨯⨯=,2g =0.1125=2.5kN m ⨯⨯ 桥面板: 3 g =0.25125=6.25kN m ⨯⨯ 123 g= g +g + g =9.21kN m ∑ 计算og M : 21/8 5.322og M gL KN m ==g计算og Q :0 1.9L L m == 018.74952og Q gL kN ==1.1.2活载内力:①弯矩计算当加载两个车轮时,影响线竖标值之和较一个车轮在中心时小,故弯矩计算只考虑一个车轮加载的情况。
桥面板计算
248桥面板的计算248.1主梁桥面板按单向板计算根据《公桥规》4.1.1条规定,因长边与短边之比为60/6.6=9.09>2故按单向板计算。
人行道及栏杆重量为 8.5kN/m.1、恒载及其内力的计算每延米板的恒载g:防水混凝土少:0.08 1 25 2.0kN /m沥青混凝土磨耗层g2:0.02 1 25 0.5kN / m将承托的面积平摊于桥面板上,则:t 30 30 60/660 32.7cm桥面板g3:0.327 1.0 25=8.仃5k N / m横载合计为:g g1 g2+g310.915kN /m(1)计算M og计算跨径:丨min (I o t,l o b)l o+t=6.2+0.327=6.527 l°+b=6.2+0.4=6.6 取l=6.527m1 21 2M ag glo 10.915 6.2252.45kN mg 8 8(2)计算Q支gl0=6.2m,作用于每米宽板条上的剪力为:1 1Q 支g=3gl°=3 10.915 6.2=33.84kN2、活载内力公路-II级车辆荷载后轮轴重P=140kN,由《桥规》查得,车辆荷载的后轮着地长度为0.20m,宽度为0.60m。
板上荷载分布为:心2+2H=0.2+2 0.1=0.4mb1=b2+2H=0.6+2 0.1=0.8m有效分布宽度计算:a=a1+L 3=0.4+6.527 , 3=2.58 1.4m (两后轮轴距)两后轮有效分布宽度发生重叠,应一起计算其有效分布宽度。
纵向2个车轮对于单向板跨中与支点的有效分布宽度分别为:ap+d 1. 3 0.4 1.4 6.527 3 3.98mS2l 3+d2l:3 d 2 6.527 3+1.4=5.75m所以:a=5.75a'=a1 +t=0.4+0.327=0.727m<1.4 m,说明支点处有效分布宽度并无重叠。
可得板的有效分布宽度图,在影响线上进行最不利情况的加载,利用结构力学计算得出简支单向板的内力。
桥面板计算
2。
4.8 桥面板的计算2。
4。
8。
1 主梁桥面板按单向板计算根据《公桥规》4。
1。
1条规定,因长边与短边之比为60/6.6=9.09>2,故按单向板计算。
人行道及栏杆重量为8.5kN/m 。
1、恒载及其内力的计算每延米板的恒载g :防水混凝土g 1: 0.08125 2.0/kN m ⨯⨯=沥青混凝土磨耗层g 2:0.021250.5/kN m ⨯⨯=将承托的面积平摊于桥面板上,则:cm 7.32660/603030t =⨯+= 桥面板g 3:0.327 1.025=8.175k /m N ⨯⨯横载合计为:123g g g +g 10.915/kN m =+=(1)计算og M计算跨径:00min(,)l l t l b =++00l +t=6.2+0.327=6.527l +b=6.2+0.4=6.6≤取l=6.527m2201110.915 6.252.4588ag M gl kN m ==⨯⨯=⋅ (2)计算g Q 支00g l =6.2m 11Q =gl =10.915 6.2=33.84kN 22⨯⨯支,作用于每米宽板条上的剪力为:2、活载内力公路—II 级车辆荷载后轮轴重P=140kN ,由《桥规》查得,车辆荷载的后轮着地长度为0.20m ,宽度为0.60m 。
板上荷载分布为:1212a =a +2H=0.2+20.1=0.4mb =b +2H=0.6+20.1=0.8m ⨯⨯ 有效分布宽度计算:1a=a +l 3=0.4+6.527 1.4m >(两后轮轴距) 两后轮有效分布宽度发生重叠,应一起计算其有效分布宽度.纵向2个车轮对于单向板跨中与支点的有效分布宽度分别为:1a=a +d 0.4 1.4 6.5273 3.98m 23+d22 6.5273+1.4=5.75ml l l d +=++=+=⨯所以:a=5。
751a'=a +t=0.4+0.327=0.727m<1.4,m 说明支点处有效分布宽度并无重叠.可得板的有效分布宽度图,在影响线上进行最不利情况的加载,利用结构力学计算得出简支单向板的内力。
第6讲 简支梁计算 第一部分桥面板计算
3. 桥面板计算中何时需要考虑多个车轮作用?(横向 和纵向问题);
4.桥面板内力计算中实际结构简化为力学计算模式时存 在哪些误差?
5.桥面板计算的主要步骤
桥梁工程
2016-03
40
第四次作业,请于3月26日前提交
根据以下桥例基本资料,进行该桥行车道板设计内力 计算:
1. 桥梁跨径及桥宽:标准跨径40m (墩中心距离),主梁全长 39.96m;计算跨径39.00m; 桥面净空:14m+2×1. 75m=17. 5m。
-1 μ p
l
0
-
b
1
4a 4
140 2
0.82
-1.3
0.71 -
4 3.24
4
-14.18kN m
作用于每米宽板条上的剪力为:
3.内力组合
Q Ap 1 μ p
140 2 1.3
28.09kN
4a
4 3.24
(1)承载能力极限状态内力组合计算
Mud 1.2M Ag 1.4M Ac 1.2(1.35)1.4(14.18)21.47kN m
桥梁工程
2016-03
32
第三章 第一节 桥面板的计算
2.汽车车辆荷载产生的内力
将汽车荷载后轮作用于铰缝轴线上,
后轴作用力为P=140kN,轮压分布宽
度如图所示。车辆荷载后轮着地长
度为a2=0.20m,宽度为b2=0.60m,则
a a 2H 0.20 20.11 0.42m
1
2
b b 2H 0.60 20.11 0.82m
(c)荷载靠近板的支承处
= + 2 ≤ (8)
*注意:算得有效分布宽度 不能大于板的全宽
桥面板计算
5.4 桥面板的计算5.4.1计算模型(1)整体现浇的T 梁:单向板、双向板(2)预制装配式T 形梁桥(长短边比大于等于2):悬臂板、铰接悬臂板5.4.2车辆荷载在板上的分布荷载在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度角扩散。
这样最后作用在桥面板顶面的矩形荷载压力面的边长为: 沿行车方向:H a a 221+= 沿横向:H b b 221+=H —铺装层的厚度当有一个车轮作用在桥面板上时,作用于桥面板上的局部分布荷载为: 汽车:112/b a P p = P —汽车或挂车的轴重 5.4.3板的有效工作宽度 (1)单向板的有效工作宽度 1)荷载在跨径中间对于单独一个荷载 3/23/21l H a l a a ++=+= 但不小于l 3/2 l —两梁肋之间板的计算跨径 计算弯矩时,tl l +=0,但不大于bl +0;计算剪力时,l l =其中l 为净跨径,t 为板的厚度,b 为梁肋宽度。
对于几个靠近的相同荷载,如按上式计算各相邻荷载的有效分布宽度发生重叠时,应按相邻荷载共同计算其有效分布宽度。
3/23/21l d H a l d a a +++=++= d —最外两个荷载的中心距离2)荷载在板的支承处tH a t a a ++=+=221'但不得小于3/l3)荷载靠近板的支承处a a x 2'+= x —荷载沿支承边缘的距离(2)悬臂板的有效工作宽度根据弹性板理论分析,悬臂板的有效工作宽度接近于2倍悬臂长,因此荷载可近呈45度角向悬臂板支承处分布。
'12ba a += 'b —承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂根部的距离显然最不利情况就是0'l b = 此时12l a a +=注意:有且只有此时,H b b 221+= 5.4.4行车道板的内力计算 (1)多跨连续单向板的内力)2(8)1(1b l aP M op -+=μ281g lMog=opM — 1米宽简支板条的跨中活载弯矩 ogM — 1米宽板条的跨中恒载弯矩ogopMMM+=0计算支点剪力时,此时荷载必须靠近梁肋边缘布置,对于跨径内只有一个车轮荷载的情况。
桥面板计算讲演稿
• 鉴于行车道板的受力情况比较复杂,影 响的因素比较多,因此要精确计算板的 内力是有一定困难的。通常我们采用简 便的近似方法进行计算。对于弯矩先算 出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩 M。,然后再根据实验及理论分析的数 据加以修正。弯矩修正系数可视板厚t与 梁肋高度h的比值来选用。
• 当t/h<1/4时(即主梁抗扭能力大 者)。 • 跨中弯矩 • 支点弯矩 M=+0.5M0 M=-0.7M0 (4-2)
b1 P M Ap =-(1+µ) ( l0 4a 4
每米板宽的恒载弯矩为:
)
(4-7)
M Ag
1 2 = − gl 0 2
注意,此处 l 0 为铰接双悬臂板的净跨径.。 最后,悬臂根部一米板宽的最大弯矩为: M A =M Ap +M Ag (4-9)
悬臂根部的剪力可以偏安全地按一般悬臂板的 图式来计算,
桥面板计算
桥面板计算图式 车轮的荷载分布 桥面板有效工作宽度
桥面板计算图式
车轮荷载在板上的分布
荷载分布宽度
荷载分布强度
• (一)单向板
板的有效工作宽度
上式我们就定义为板的有效工作宽度,或荷载有效分布宽度,以 此板宽来承受车轮荷载产生的总弯矩,既满足了弯矩最大值的 要求,计算起来也较方便。
比较上图可得以下四点结论
计算单向板的支点剪力时, 可不考虑板和主梁的 弹性固结作用, 此时荷载必须尽量靠近梁肋边缘 布置。 考虑了相应的有效工作宽度后, 每米板宽 承受的分布荷载。 对于跨径内只有一个车轮荷载 的情况,支点剪力 Q 支 的计算公式为:
gl 0 Q支= +(1+µ)(A 1 y 1 +A 2 y 2 ) 2
b1 b1 p = −(1 + µ ) • pb1 (l 0 − ) = −(1 + µ ) • • (l 0 − ) 2 2a 2
桥面板计算
桥面板计算一、中板计算箱梁顶板跨中厚度为0.3m,两腹板间板净距为5m,腹板宽度为0.5m,箱梁腹板处承托尺寸为0.6m×0.2m。
1.恒载内力取1m板宽计算将承托面积摊于桥面板上,则计算板厚t’=30+60×20/500=32.4cm;桥面板每延米自重为:g1=0.324×1×26=8.424kN/m;每延米桥面铺装荷载为:g2=0.1×1×23=2.3k N/m;所以:Σg= g1 +g2=8.424+2.3=10.724 N/m;(1) 计算恒载弯矩弯矩计算跨径L=min{L0+t, L0+t,}=min{5+0.3,5+0.5}=5.3m;故M sg=1/8gL2=1/8×10.724×5.32=37.655kN.m。
(2) 计算恒载剪力剪力计算跨径L= L0=5.0m;故Q sg=1/2gL=1/2×10.724×5.0=26.81kN。
2. 活载内力取1m板宽计算采用城A级车辆荷载,车轮着地宽度为b0×a0=0.6×0.25m;平行于板方向的分布宽度:b=b0+2h=0.6+2×0.1=0.8m。
当单个车轮作用在跨中桥面板时,垂直板跨径方向的荷载分布宽度为:a= a0+2h+L/3=0.25+2×0.1+5.3/3=2.217m<2L/3=3.533m;取a=3.533m,因为a>1.2,且a<3.6m,故2、3轮的荷载分布宽度发生重叠。
则a= a0+2h+L/3+d=0.25+2×0.1+5.3/3+1.2=3.417m<2L/3+d=4.733m;取a=4.733m。
对4轮,p=100/(3.533×对2、3轮,p=140/(4.733×可得出2、3况最不利。
支承处垂直板跨径方向的荷载分布宽度为:a'= a0+2h+t=0.25+2×0.1+0.3=0.75m(1) 计算活载弯矩按L=5.3m简支梁计算,根据右图所示的计算图示,可计算出各参数如下:a1=4.25,a2=2.65,a3=3.25,a4=1.65;y1=1.225,y2=0.675;y3=0.608,y4=0.425,y5=0.358;所以有:p1=P/ a1b=41.18kN/m2;同样算得:p2=65.30kN/m2;P3=53.85kN/m2;P4=106.06kN/m2;活载弯矩计算图示根据试算,按上图所示的荷载布置方式所算得的跨中弯矩与结构力学方法计算的跨中最大弯矩值非常接近,故采用这种方法计算,直观明了。
淮河大桥桥面板计算书
淮河大桥桥面板计算书淮河大桥桥面板验算报告1工程概况1.1概述淮南市淮河大桥是一座公铁两用特大桥,自1982年建成通车以来,随着地方交通运输业的发展,过桥车流量有很大的提高,而且淮南市作为一个煤炭出产基地,在公路运输中出现了大量的超重车辆;同时随着桥梁使用年限的增长,结构材料的老化和使用功能的退化问题也逐渐突显出来。
主桥行车道板原设计为2.7×3.6m或1.4×3.6m 预制板,以螺栓连接于钢纵梁上,其后现浇40~50cm湿接缝,形成长约32m、宽11.7m 的整块行车道板。
根据《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003),通过对淮河大桥公路桥详细检查,由于主桥行车道板病害较严重,该桥最终评定为“不合格级”,主桥行车道板主要存在的病害有:(1)主桥行车道板底出现多条横向裂缝,缝宽0.10mm~0.50mm,部分裂缝贯通;(2)湿接缝处混凝土挤压破损,脱落;(3)伸缩缝处主桥行车道板大面积挤压破坏,局部呈蜂窝状。
1.2主要设计标准(1)设计荷载:公路—I级;(2)检算依据1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),简称“公桥规”;2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),简称“公预规”。
1.3主要材料(1)混凝土主桥行车道板强度差异较大,其强度推定值在30.1MPa~53.8MPa之间,共检测35构件,其中24个小于设计C40要求;因此混凝土取用C30混凝土。
(2)钢筋钢筋:主筋采用HRB335钢筋,相关材料参数见表3-2 (1)混凝土力学指标混凝土力学指标表表3-1(2)钢筋力学指标钢筋力学指标表表3-25、截面尺寸主桥面板及钢纵梁截面类型如图3-1所示:图3-1 主桥面板剖面图其中钢纵梁截面特征值如图3-2所示:图3-2 钢纵梁截面特征值2计算依据及计算参数选取2.1计算模型选取根据主桥桥面板布置形式,假定主桁架及横梁刚度极大的情况下,取其中连续32m 板进行计算。
钢筋砼桥面板计算
一. 行车道翼缘板计算(一)结构尺寸铺装厚H(m):0.02板缘厚t1(m):0.15板端厚t2(m):0.45悬臂长(m): 2.5腹板宽(m):0.45(二)内力计算1. 恒载内力铺装g(kN/m):0.46板缘g(kN/m): 3.75板端g(kN/m):11.25防撞墙P(kN):7.03距板端(m): 2.275 DN300中水管P(kN):0.90距板端(m): 2.83弯矩 M g=-39.03kN·m剪力 Q g=27.62kN2. 活载内力按《城市桥梁设计荷载标准》城A标准车:(1) 计算弯矩时冲击系数1+μ= 1.39弯矩 M p=-57.62kN·m(2) 计算剪力时剪力 Q P=201.56kN3. 荷载组合承载能力基本组合:弯矩 M=-127.50kN·m剪力 Q=315.33kN正常使用组合:短期弯矩 M=-68.03kN·m长期弯矩 M=-55.60kN·m(三)截面验算每延米钢筋:直径(mm):16根数:10面积As(mm2):2010.6保护层(mm):531.正截面抗弯承载力验算<<桥梁博士>>---截面设计系统输出截面受力性质: 上拉受弯内力描述: Nj = 0.0 KN, Qj = 258 KN, Mj = 133 KN-m截面抗力: MR = 216 KN-m >= Mj = 133 KN-m(满足)最小配筋面积 Agmin = 1.19e-03 m**2 < 实际配筋面积 Ag = 2.01e-03 m**2 (满足) 2.斜截面抗剪承载力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》5.2.10条Q=257.6≤0.5*10-3*1.0*1.83*1000*397=363.3不进行斜截面抗剪承载力验算3.正常使用裂缝宽度验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》6.4.1--6.4.4条C1=1.0C2=1.41C3=1.15σss=98.0ρ=0.00506< 0.006取:0.006Wtk=0.107≤ 0.15上缘抗裂性验算满足二. 人行道翼缘板计算(一)结构尺寸铺装厚H(m):0.02板缘厚t1(m):0.15板端厚t2(m):0.45悬臂长(m): 2.5腹板宽(m):0.45(二)内力计算1. 恒载内力支墩1(kN): 4.7距板端(m): 1.35支墩2(kN): 4.7距板端(m):0.3栏杆座+栏杆+道板重P(kN): 5.15距板端(m): 2.4悬臂自重荷载19.75距板端(m): 1.25弯矩 Mg=44.80kN·m剪力 Qg=14.55kN2. 活载内力人群荷载(kN/m2): 3.5人群道加载宽(m): 2.3支墩1位置人群荷载(kN): 3.5距板端(m): 1.35支墩2人群荷载(kN): 3.5距板端(m):0.3栏杆座位置人群荷载P(kN): 1.75距板端(m): 2.4人群集中力 1.5距板端(m): 2.4弯矩 Mp=13.58kN·m剪力 QP=10.25kN3. 荷载组合承载能力基本组合:弯矩 M=72.77kN·m剪力 Q=31.81kN正常使用短期效应组合:短期弯矩 M=58.38kN·m长期弯矩 M=50.23kN·m(三)截面验算荷载组合均比车行道翼缘板小,验算从略。
钢桥桥面板有效宽度计算例题,要例题
钢桥桥面板有效宽度计算例题,要例题题目:钢桥桥面板有效宽度计算假设一座钢桥的总宽度
为10米,其中包括两侧的人行道,每侧宽度均为1.5米。
桥面板采用钢板铺设,每块钢板的宽度为1.2米。
现在需
要计算该钢桥的有效宽度。
解题步骤如下:步骤一:计算
两侧人行道的总宽度\n由题意可知,每侧人行道的宽度为1.5米,因此两侧人行道的总宽度为1.5米× 2 = 3米。
步骤二:计算桥面板的总宽度\n由题意可知,每块钢板的
宽度为1.2米,因此需要铺设的钢板数量为总宽度除以每
块钢板的宽度:10米÷ 1.2米 = 8.33块(取整数部分)。
\n实际上,我们无法使用不完整的一块钢板,因此需要向
上取整到9块。
步骤三:计算有效宽度\n有效宽度等于总
宽度减去两侧人行道的总宽度再减去多余的一块钢板。
\n
有效宽度 = 总宽度 - 两侧人行道总宽度 - 多余的一块钢
板\n = 10米 - 3米 - 1.2米\n = 5.8
米因此,该钢桥的有效宽度为5.8米。
注意:在实际计算中,可能还需要考虑其他因素,如桥梁结构、荷载要求等。
以上仅为一个简单的计算例题,实际情况可能更为复杂,
请根据具体情况进行综合考虑和计算。
第五章 混凝土简支梁桥2 桥面板计算
Rie
ห้องสมุดไป่ตู้Ii
Ii
i 1
n
eai I i
ai I i
2 i 1
n
当各主梁截面面积相同时:
当P=1位于k号梁轴上时(e=ak )对i号主梁的总作用为: ai ak 1 ik Rik ki n n 2 ai
i 1
2)横向分布系数计算公式
mcq 1 q 2
(2)铰接悬臂板内力
b1 1 2 P M gl0 1 (l0 ) 2 4a 4
P Q gl 0 (1 ) 4a
图5-35 铰接悬臂板的计算图示
(3)悬臂板的内力计算
l0 b1
1 2 P p b 1 2 1 1 gl 1( l0 min, p gl 0 M min,M l ) p 0 2 0 4ab1 2 2a 2 P P Q gl gl 1 l0 Q (1( )) 00 2a 2ab1
[例 如图3.15所示,试求荷载位于支点处时1号梁和2 η5-2] ——表示汽车、人群荷载集度的影响线竖标值。 号梁相应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数。 采用杠杆法计算时 ,应当计算几根主梁的荷载 横向分布系数,以便于得到承载能力最大的主梁内 力作为设计依据。 [解 ] (1)画横向分布影响线
i 1
0.6
图5-46 1号梁横向分布影响线
15
(3)布置荷载,求荷载横向分布系数
a1 a5 1 n n 2 a i
i 1
mcr or
1 mcq q 2
2
图5-36 悬臂板的计算图示
(4)作用效应组合 基本组合: Sud 1.2SG1k 1.4SQ1k ) 短期效应组合: S sd SG1k 0.7 SQ1k 长期效应组合: S1d SG1k 0.4SQ 2k
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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
º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(H为铺装层厚度)为: 沿纵向 a=a+2H 沿横向 b=b+2H 1212
桥面板的有效工作宽度
众所周知,板在局部分布荷载的作用下,不仅直接承压部分(例如宽度为a)的
板带参加工作,与其1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,或称荷载的有效分布宽度。
1. 单向板
《公路桥规》中对于梁式单向板的荷载有效分布宽度作了如下的规定: (1) 荷
载位于板的中央地带
对于单独一个车轮荷载:
对于几个靠近的相同荷载,应按相邻靠近的几个荷载一起计算其有效分布宽度:
(2) 荷载位于板的支承处(t——板的厚度)
(3) 荷载位于靠近板的支承处(x——荷载离支承边缘的距离)
2. 悬臂板
我国《公路桥规》中对悬臂板的活载有效分布宽度规定为:
对于分布荷载位于板边的最不利情况,就等于悬臂板的跨径,于是:
桥梁工程资料集>桥梁设计计算>桥面板计算
弯矩简化计算
在工程实践中常用简化的计算方法来计算桥面板的内力:
多跨连续单向板(长宽比大于等于2)
在弯矩计算时,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,乘
以偏安全的经验系数加以修正,以得到跨中支点的设计弯矩。
悬臂板的内力
计算悬臂板根部荷载弯矩时,最不利的荷载位置是把车轮荷载对中布置在铰接处。
双向板的内力(长宽比小于2)
利用弯矩影响线加载,或利用现成的弯矩图表来计算。
有效工作宽度
板在局部分布荷载作用下,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。
即为有效工作宽度。
规定:根据板的形式做分析,大约是沿45?向两边扩散。
对于悬臂板,接近二倍悬
臂长;对于单向板按照45?向边缘扩散。