2-5-3横隔梁内力计算
(完整word版)《桥梁工程》课程设计
《桥梁工程》课程设计学生姓学教学院专业年指导教职单2017年7月目录1.设计资料 (1)1.1题目 (1)1.2设计资料 (1)1。
3设计内容 (3)1。
4参考资料 (3)2。
计算说明书 (5)2.1各种参数计算 (5)2。
2桥面板内力计算 (6)2。
2。
1单悬臂板内力计 (6)2.2.2铰接悬臂板内力计算 (7)2。
2。
3主梁内力计算 (8)2。
2.4横隔梁内力计算 (18)2。
2。
5挠度、预拱度计算 (21)11。
设计资料1。
1题目装配式预应力混凝土简支T 形梁桥计算1.2设计资料1. 主梁细部尺寸单片主梁的梁宽为1.78m ，其细部尺寸如图1-1所示图1—1单片主梁示意图2. 桥梁净空一净14+2米（如图1-2所示）图1—2桥梁横断面示意图3. 跨径和全长（如图1—3所示)图1—3主梁立面图标准跨径主梁30.00b l m =;计算跨径29.50b l m =；预制全长29.96l m =全；4. 上部结构主梁布置图(如图1-4所示）(单位：cm ）图1-4主梁布置图5. 设计荷载公路—Ⅰ级,人群23.0/KN m 。
6. 材料主梁：混凝土强度等级C50，容重263/KN m ；桥梁铺装为C25混凝土垫层厚6。
5~17cm ，容重253/KN m ，沥青混凝土厚2cm;容重243/KN m 。
7. 设计方法杠杆原理法、偏心压力法和极限状态设计法等。
8.设计依据（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；（2)《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）；（3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》（JTG D62—2004).1。
3设计内容1.桥面板内力计算计算T梁翼板所构成的铰接悬臂板和悬臂板的设计内力。
2.主梁内力计算1)计算各主梁的荷载横向分布系数；2)计算主梁在荷载作用下跨中截面的弯矩、支点和跨中截面的剪力;3.进行主梁内力组合,并画出主梁弯矩包络图和剪力包络图。
作用于横隔梁上的计算荷载
① 作用于横隔梁上的计算荷载横隔梁的计算荷载应采用车辆荷载加载计算，对于跨中横隔梁的最不利布置如图2-23所示，纵向一辆车辆荷载对跨中横隔梁的计算荷载为：kN y P P i i oq 10.128)806.0140000.1140028.0120(2121=⨯+⨯+⨯==∑图2-23 横隔梁荷载纵向加载图② 2.10.2 跨中横隔梁的内力影响线通常横隔梁靠近桥中线的截面处弯矩较大，而靠近桥两侧边梁的截面处剪力较大，故选取a a -、b b -两个截面计算横隔梁的弯矩，选取c c -、d d -两个截面计算横隔梁的剪力。
在表2-4 中已经求得各梁号的横向影响线竖标值。
2.10.2.1 绘制弯矩影响线1）影响系数计算公式在桥梁跨中当单位荷载1=p 作用于j 号梁时，i 号梁所受的作用为竖向力ij R 和抗扭矩Tij M 。
则当1=p 作用于截面a a -左侧时，a a j T j T a a j a a j j a a e M Mb b -----+++=2,1,,22,11,ηηη当1=p 作用于截面a a -右侧时，a a j T j T a a j a a j j a a M Mb b ----+++=2,1,,22,11,ηηη中横梁内力影响线图见图2-24. 2）计算T 梁扭矩Tij MTij M 可按下列公式计算：∑=⋅⋅=ni ii hTi j Tij I aE I l e G M 12212β (2-53）式中：i I 、Ti I ——分别为i 号梁抗弯惯矩和抗扭惯矩，本设计主梁刚度按T 梁跨中截面考虑，抗弯惯矩44031.0m I =、抗扭惯矩40088.0m I T =G ——混凝土的剪切弹性模量MPa E G h 441038.11045.34.04.0⨯=⨯⨯==；j e ——单位荷载1=p 作用位置到横截面中心的距离。
各T 梁扭转力矩计算见表2-45。
表2-45 T 梁扭转力矩计算表梁号 i I Ti I j e βl i ai i I a 2 Tij M1 0.4031 0.0088 4.20 0.901228.90 4.20 7.1107 0.0522 2 0.4031 0.0088 2.10 28.90 2.10 1.7778 0.0261 3 0.4031 0.0088 0.0 28.90 0.0 0.0000 0 4 0.4031 0.0088 -2.10 28.90 -2.10 1.7778 -0.0261 50.4031 0.0088 -4.2028.90-4.207.1107-0.0522ii I a2∑ 17.77803）计算弯矩影响线坐标值 弯矩影响线坐标值计算表2-46.表2-46 弯矩影响线坐标值计算表截面 梁号 j 1η1bj 2η2b j T M 1 j T M 2 S S e -j S S ,-ηa a -1 0.5604 4.2000 0.3802 2.1000 0.0522 0.0522 4.20 -0.9435 2 0.3802 4.2000 0.2901 2.1000 0.0261 0.0261 2.10 0.1583 3 0.2000 4.2000 0.2000 2.1000 0 0 1.26004 0.0198 4.2000 0.1099 2.1000 -0.0261 -0.0261 0.26185 -0.1604 4.2000 0.0198 2.1000 -0.0522 -0.0522 -0.7365 b b -1 0.5604 3.1500 0.3802 1.0500 0.0522 0.0522 3.15 -0.8811 2 0.3802 3.1500 0.2901 1.0500 0.0261 0.0261 1.05 0.50443 — — — — — — — —4 0.0198 3.1500 0.1099 1.0500 -0.0261 -0.0261 0.1256 5-0.16043.1500 0.01981.0500 -0.0522 -0.0522-0.5889截面b b -的3号梁弯矩影响线坐标3,b b -η由影响线图2-24中量出。
主梁内力计算
主梁的内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
一、恒载内力计算1、恒载集度⑴预制梁自重（第一期恒载）①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m ）(1)0.861625.07.25156.165g KN =⨯⨯=②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m ） 主梁端部截面面积为A=1.176m 2()(2) 1.17600.8616 3.725.0/294.239g KN =+⨯⨯=③．支点段梁的自重（长3.55m ）(3) 1.1760 3.5525.0=104.37g KN =⨯⨯④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为：()30.16 1.590.920.240.72/20.120.12/20.219072m ⨯⨯-⨯-⨯= 端横隔梁体积为：()30.25 1.840.80.20.6/20.353m ⨯⨯-⨯=故半跨内横隔梁重量()(4)20.21907210.3532519.7786g KN =⨯+⨯⨯=⑤．主梁永久作用集度()156.16594.239104.3719.7786/14.9825.00/g KN m KN m I =+++= （2）第二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度()50.40.1625.0 1.6/g KN m =⨯⨯=②现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：30.16 1.590.20.05088m ⨯⨯= 一片端横隔梁（现浇部分）体积：30.250.2 1.840.092m ⨯⨯= 故()()630.0508820.09225.0/29.960.2809/g KN m =⨯+⨯⨯=③桥面铺装层6cm 沥青混凝土铺装：0.0612.52317.25/KN m ⨯⨯=将桥面铺装重量均分给五片主梁，则()717.25/5 3.45/g KN m ==④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则()87.52/53/g KN m =⨯=⑤主梁二期永久作用集度II 1.60.2809 3.4538.3309/g KN m =+++=2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c 为计算截面至左侧支座的距离，并令/a c l =。
《桥梁工程》第二次测试参考答案
《桥梁工程》第二次测试题姓名：学号：一、填空题1、大型桥梁的设计工作阶段一般分成初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段。
2、桥面铺装的作用是防止行车道板磨耗、防止主梁遭受雨水侵蚀、分散车轮荷载。
3、按桥跨结构的平面布置，桥梁分为正交桥、斜交桥、弯桥。
4、板式橡胶支座的设计与计算包括三方面的内容，即：确定支座尺寸、验算支座受压偏转情况以及验算支座的抗滑稳定性。
5、拱桥的矢跨比越小，水平推力越大。
6、拱桥按主拱圈线型可分为：圆弧拱桥、悬链线拱桥、抛物线拱桥。
7、圬工拱桥按拱上建筑采用的不同构造方式，可分为实腹式和空腹式两种。
而空腹式拱上建筑的腹孔形式可以采用拱式腹孔，也可以采用梁式腹孔。
8、简单体系拱桥可分为：三铰拱、两铰拱、无铰拱。
9、拱桥的设计控制高程主要有四个，即桥面高程、跨中结构（拱或桥面结构）底面高程、起拱线高程及基础底面高程。
10、根据塔、梁、墩之间的不同结合关系，可以将斜拉桥分成四种不同体系：即塔墩固结、塔梁分离的漂浮体系；塔墩固结、塔梁分离，但在塔墩处主梁下设置竖向支承的半漂浮体系；塔梁固结、塔墩分离的塔梁固结体系；主梁、索塔、桥墩三者互为固结的刚构体系。
二、选择题1. 桥面铺装混凝土标号应（c ）。
a. 低于桥面板混凝土的标号b. 大于等于C40c. 与桥面板混凝土的标号相同或略高一级d.. 随意确定2. 桥梁纵坡小于2％时，桥梁上应设置（a ）泻水管。
a. 6～8m设置一个b. 6～8个c. 12～15m设置一个d. 12～15个3. 小型桥梁中常用的伸缩缝为（c ）。
a. 钢梳齿板型伸缩缝b. 矩形橡胶条型伸缩缝c. U形镀锌铁皮伸缩缝d. 模数支承式伸缩缝4. 装配式钢筋混凝土与预应力混凝土简支梁桥常用的块件划分方式有（可多选ABE）A. 纵向竖缝划分B. 纵向水平缝划分C. 横向水平缝划分D. 纵、横向水平缝划分E. 纵、横向竖缝划分5. 关于桥梁横坡的设置，下列说法不正确的有（A ）A. 设置三角垫层是设置桥面横坡的唯一方式B. 可将横坡设在墩台顶部而做成倾斜的桥面板C. 可采用不等厚的铺装层以构成桥面横坡D. 可直接将行车道板做成双向倾斜的横坡E. 行车道路面可用抛物线形横坡，横坡坡度为1.5%～2.0%6. 装配式预应力混凝土空心简支板，在支点附近顶面配置纵向非预应力钢筋，其作用是用来承受（B ）A．预应力产生的压应力B．预应力产生的拉应力C．预应力产生的剪应力D．自重产生的拉应力7. 主梁中配置预应力束筋、纵向主筋、斜筋以及作各种验算时，需要作出主梁的（D ）A弯矩图B剪力图C影响连线图D包络图8. 在配置式Ｔ形梁桥中，为保证各片主梁能相互连接成整体，共同参与受力，需设置( B ) A钢板B横隔板C内纵梁D腹板9. 在影响斜板桥受力的主要因素中，下列不是主要因素的为( D )。
简支梁桥的计算
第二章简支梁桥计算第一节行车道板的计算一、行车道板的类型图2-2-1 梁格构造和行车道板支承方式单向板：把La /Lb≥2的周边支承板看作是短边受荷的单向受力板双向板：把La /Lb≤2的周边支承板看作是双向受力板悬臂板：铰接悬臂板：二、车轮荷载在板上的分布车轮荷载在桥面板上的分布面积：沿纵向沿横向式中：为铺装层的厚度。
作用于桥面板上的局部分布荷载为：式中：—加重车后轴的轴重。
三、板的有效工作宽度行车道板的受力状态弯距图形的换算宽度为：悬臂板受力状态（一）单向板⒈荷载在跨径中间对于单独一个荷载（图2-2-5a）：, 但不小于（这里为板的计算跨径。
）荷载有效分布宽度对于几个靠近的相同荷载，如按上式计算所得各相邻荷载的有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其有效分布宽度：式中：为最外两个荷载的中心距离。
⒉荷载在板的支承处, 但不小于式中：为板的厚度。
⒊荷载靠近板的支承处式中：χ—荷载离支承边缘的距离。
（二）悬臂板《桥规》对悬臂板规定的荷载有效分布宽度为（图2-2-6）：式中b’为承重板上荷载压力面外侧边缘至悬臂板根部的距离。
对于分布荷载靠近板边的最不利情况，就等于悬臂板的跨径, 于是：悬臂板的有效分布宽度四、行车道板的内力计算（一）多跨连续单向板的内力当<1/4时（即主梁抗扭能力较大）：跨中弯矩支点弯矩当≥1/4时（即主梁抗扭能力较小）：跨中弯矩支点弯矩式中：，为1米宽简支板条的跨中活载弯矩（，对于汽车荷载：式中: —加重车后轴的轴重；-- 板的有效工作宽度；—板的计算跨径，当梁肋不宽时（如窄肋T形梁）就取梁肋中距；当主梁肋部宽度较大时（如箱形梁肋），可取梁肋间的净距和板厚，即，但不大于此处为板的净跨径，为梁肋宽度；-- 冲击系数，对于行车道板通常为1.3。
为每米板宽的跨中恒载弯矩，可由下式计算：支点剪力：（一个车轮荷载）其中：矩形部分荷载的合力为（以代入）：三角形部分荷载的合力为（以代入）：式中：和——对应于有效工作宽度和处的荷载强度；和——对应于荷载合力A1和A2的支点剪力影响线竖标值；——板的净跨径。
桥梁工程第二篇第6章 主梁内力计算
计算主梁支点或靠近支点截面的剪力时，荷载横向 分布系数在这一区段内是变化的。
当
时 ， 为负值，这意味着剪力反而减小了
2 .计算示例 已知：五梁式桥，计算跨径 19.5m 。 荷载：公路 — Ⅱ级，人群： 3.0kN/m2 求：跨中最大弯矩和最大剪力，支点截面最大剪力
解： （ 1 ）公路 — Ⅱ级车道荷载标准值计算 （ 2 ）冲击系数： 《桥规》：
第六章 简支梁桥的计算
桥梁工程计算的内容
内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝
土结构课程解决 变形计算
简支梁桥的计算构件
上部结构——主梁、横梁、桥面板 支座 下部结构——桥墩、桥台
计算过程
开始 拟定尺寸 内力计算 截面配筋验算
否
是否通过 是
计算结束
2、作用在横梁上的计算荷载Ps
1）集中荷载 当一个集中荷载P作用在跨中时， Ps=2P/l 2） 均布荷载
全跨布满荷载q时， Ps=4q/
第三节 桥面板计算
行车道板的作用——直接承受车轮荷载、 把荷载传递给主梁
一．行车道板的类型
板支承在纵梁和横梁上，按支承情况和板尺寸，从力学计算 角度分为以下几类：
wa wb Pala3 Pblb3 48EIa 48EIb
如
Ia Ib
Pb Pa
la lb
3
二、车轮荷载在板上分布 轮压一般作为分布荷载处理，以力求精确
车轮着地面积：a2×b2
桥面板荷载压力面：a1×b1 荷载在铺装层内按45°扩散。 沿纵向：a1＝a2 +2H 沿横向：b1=b2+2H 桥面板的轮压局部分布荷载
横梁的作用与受力特点
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算通常涉及静力学和结构力学的原理，需要考虑横梁的几何形状、荷载情况以及材料特性等因素。
一般来说，横梁受力计算主要包括以下几个步骤：
一、确定荷载类型：首先需要确定横梁所受的荷载类型，包括自重、活载、雪载、风载等。
这些荷载会对横梁产生不同的作用力和弯矩。
二、荷载分布：根据设计要求和荷载标准，确定各种荷载在横梁上的分布情况，包括集中荷载、均布荷载、集中力矩等。
三、计算受力：根据静力平衡和结构力学的原理，计算横梁在各种荷载作用下的受力情况，包括横梁的受力分布、内力大小、弯矩、剪力等。
四、确定截面尺寸：根据受力计算结果，确定横梁截面的尺寸和形状，以满足受力要求和结构稳定性的要求。
五、验算和优化：对计算得到的横梁受力情况进行验算，确保满足设计要求和结构安全性的要求。
根据需要，可以对横梁的截面尺寸和材料进行优化设计。
六、绘制受力图：根据计算结果，绘制横梁的受力图，显示横梁在不同位置的受力情况，以便后续施工和监测。
需要注意的是，房建横梁的受力计算是一个复杂的工程问题，涉及到多个因素的综合考虑和分析，通常需要由专业的结构工程师进行计算和设计。
桥梁工程荷载横向分布计算简介
2、横向分布系数（m）的概念：
• 多片式梁桥，在横向分布影响线上用规范规定的车轮 横向间距按最不利位置加载
说明：1）近似计算方法，但对直线梁桥，误差不大
2）不同梁，不同荷载类型，不同荷载纵向位置， 不同横向连接刚度，m不同。
3、横向连结刚度对荷载横向分布的影响
结论：横向分布的规律与结构横向连结刚度关系密切，
根据表中的横向影响线坐 标值绘制影响线图
公路－I级
七、横向分布系数沿桥纵向的变化
•对于弯矩
由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多数，近 似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同
•对于剪力
从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大
计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化
横向分布系数
横向分布系数 ：在横向分布影响线上加载
3. 铰接梁法
假定各主梁除刚体 位移外，还存在截 面本身的变形
与铰接板法的区别：变位系数中增加桥面板变形项
4.刚接梁法
假定各主梁间除传递剪力外，还传递弯矩
与铰接板、梁的区别： 未知数增加一倍，力法方程数增加一倍
5 .铰接板桥计算m举例：
如图所示，l＝12.60m的铰接空心板桥横截面布置。 桥面净空为净－7＋2x0.75m人行道。全桥由9块预应力混凝 土空心板组成，欲求1、3、5号板的公路-I级和人群荷载作用 的跨中横向分布系数？
值（ki）
1 ai ak 若各梁截面尺寸相同： ki Rki Rik n n 2 ai
i 1
（三） 计算举例
例2-5-3： 已知：l=19.50m，荷载位于跨中 试求：１#边梁，2＃中梁的mcq，mcr
作业
已知：l=29.16m, 38.88m，荷载位于跨中时 试求：2＃中梁的mcq，mcr
横梁计算
横 梁 计 算
横梁计算
横梁计算
一、刚性横梁法法计算横隔梁内力
此法的力学模型是将桥梁的中横隔梁近似地视作竖向 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁， 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁，如图 所示。 2-4－59所示。鉴于各主梁的荷载横向影响线（也即弹 － 所示 鉴于各主梁的荷载横向影响线（ 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得， 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得，故这根连 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。
横梁计算
横梁计算
（二）作用在பைடு நூலகம்隔梁上的计算荷载
横梁计算
纵向一行汽车轮重分布给该横隔梁的计算荷载为：
P3 P1 P2 1 P0 q = ( • y1 + • y 2 + • y 3 ) = ∑ Pi • y i 2 2 2 2
式中：
Pi ——轴重。应注意将加重车的重轴布置在欲计算的横隔梁上; y i ——对于所计算的横隔梁按杠杆原理计算的纵向荷载影响线竖坐标
η
M ( 2 −3)1
= η11 × 1.5d + η 21 × 0.5d − 1 × 1.5d
=0.6×1.5×1.6＋0.4 × 0.5 ×1.6—1.5×1.6=- 0.64
横梁计算
P=1 作用在 5 号梁轴上时：
η (M−3)5 = η15 × 1.5d + η 25 × 0.5d 2
＝（-0.20）×1.5×1.6＋0×0.5×1.6＝－0.48 P=1 作用在 3 号梁轴上时（ η13 = η 23 = η 33 = 0.2 ） ；
横梁计算
对于平板挂车荷载， 每一车轴有四个轮重， 故计 算荷载应为：
35米T梁设计
1.12
1.02
0.99
0.93
0.89
0.83
0.80
8.07
B
1.53
1.34
1.21
1.07
0.96
0.85
0.77
0.71
0.64
8.00
K0
0
0.85
0.91
1.0
1.08
1.15
1.08
1.0
0.91
0.85
7.98
B/4
1.68
1.56
1.34
1.18
1.0
0.86
0.64
0.42
表3-1 1号梁内力计算结果
内力
位置x
剪力Q（KN）
弯矩M（KN.m）
X=0
461.85KN
0
X=L/4
230.93KN
2987.6KN.m
X=L/2
0
3983.47KN.m
表3-2 2号梁内力计算结果
内力
位置x
剪力Q（KN）
弯矩M（KN.m）
X=0
471.68KN
0
X=L/4
235.84KN
3051.21KN
-0.61
0.06
0.62
1.22
1.71
1.85
-0.55
-0.41
-0.19
-0.14
0.01
0.14
0.28
0.39
0.42
3.35
2.70
1.84
1.52
0.92
0.40
-0.13
-0.57
-0.74
0.56
0.45
2-5-3横隔梁内力计算
挠度验算
一、挠度验算
（一）钢筋混凝土构件
挠度验算
挠度验算
挠度验算
（二）预应力混凝土构件
挠度验算
钢筋混凝土、预应力混凝土简支梁的长期挠度：
f c c f
c 长期挠度增长系数
f 按短期效应组合计算的 短期挠度
预拱度
二、预拱度 （一）钢筋混凝土受弯构件
预拱度
（二）预应力混凝土受弯构件
右 r i
o
0.575 0.350 0.188 0.038 175.8kN
例题
2）人群荷载 由横隔梁内力影响线 图a）、b）可知： ◆人群荷载总在影响线负号区域内 ◆引起的内力与汽车引起的内力反号 ◆引起的内力绝对值远比汽车小 所以，不必布置人群荷载（否则反而使横隔梁截面内力减小）。 3）内力组合 分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态（不计冲 击）进行组合。 【注】横隔梁自重集度较小，且全跨满布，而内力影响线有
Sq 1 Poq Sr Por
例题
【例题】 计算【例题2-4-5】中所示装配式钢砼简支梁桥跨中横 隔梁在②、③号主梁之间r–r截面上的弯矩和靠近①号边主梁处 截面ro–ro上的剪力（公路-Ⅱ级）。 【解】1）公路-Ⅱ级 ①确定作用于中横隔梁上的计算荷载
例题
正有负，所以自重内力甚小，计算时可忽略。
5-6 挠度、预拱度的计算ຫໍສະໝຸດ §5-6 挠度、预拱度的计算
桥梁挠度产生的原因：永久作用挠度和可变荷载挠度。
永久作用挠度：恒久存在的，其产生挠度与持续时间相 关，可分为短期挠度和长期挠度。可以通过施工时预设 的反向挠度（又称预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥 梁达到理想的线型。
P=1作用在①号梁轴上时，R11=0.60，R21=0.40，有
二级公路桥梁设计计算实例-桥梁课程设计
1基本资料1.1公路等级：二级公路1.2主梁形式：钢筋混凝土T形简支形梁1.3标准跨径：20m1.4计算跨径：19.7m1.5实际梁长：19.6m1.6车道数：二车道1.7桥面净空桥面净空—— 7m+2< 0.75m人行道1.8设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范(JTG D60- 2004)»,简称《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》。
(3)《公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 124-85)〉,简称《基规》。
2具体设计2.1主梁的详细尺寸主梁间距：1.7m1 1 1 1主梁高度：h=(丄〜丄)1=(丄〜丄)20=1.82〜1.1 ( m (取1.8 ) 11 18 1118主梁肋宽度：b=0.2m主梁的根数：(7m+2K 0.75m) /1.7=52.2行车道板的内力计算考虑到主梁翼板在接缝处沿纵向全长设置连接钢筋，故行车道板可按两端固接和中间铰接的板计算已知桥面铺装为2cm的沥青表面处治（重力密度为23kN/m3）和平均9cm 厚混泥土垫层（重力密度为24kN/m3），C30T梁翼板的重力密度为25kN/m32.2.1结构自重及其内力（按纵向1m宽的板条计算）①每米延板上的恒载g i沥青表面处治：g i =0.02x1.0 ：23=0.46kN/mC25 号混凝土垫层：g2 =0.09x1.0 X4=2.16kN/mT 梁翼板自重：g3= （0.08+0.14） /2 X.0 X5=2.75kN/m每延米板宽自重：g= g1 + g2 + g3 =0.46+2.16+2.75=5.37kN/m②每米宽板条的恒载内力：1 2 1 2弯矩：M min,g=-?gl o=-2 X5.37 X.71 =-1.35kN.m剪力：Q A g=g • o=5.37 X0.71=3.81kN2.2.2汽车车辆荷载产生的内力公路II级：以重车轮作用于铰缝轴线上为最不利荷载布置，此时两边的悬臂板各承受一半的车轮荷载下图：图2-2行车道板计算（尺寸单位： cm ）后轴作用力140KN 的着地长度为 a 2=0.2m,宽度b 2=0.6m,铺装层的厚度 H=0.09+0.02=0.11m 垂直行车方向轮压分布宽度为：a i =a 2+2H=0.20+2 为.11=0.42m 。
荷载横向分布系数的计算
适用情况 ①只有邻近两根主梁参与受力 ②虽为多主梁，但计算梁端支承处荷载 ③无中间横隔梁
2、荷载横向分布系数的计算方法
（1）杠杆分配法
作业1：画 及出单3车、辆4荷号载梁作的用荷下载3横、向4分号布梁影荷响载线横，向
0.75m
分布系数 7m
0.75m
1
2 2m
3
4
（2）刚性横梁法（偏心受压法） 假定 ①横梁是刚性的：宽跨比B/l≤0.5 ②忽略主梁抗扭刚度
▪ 该方法视梁系为超静定结构，用力法求解， 适用于翼缘板之间是刚性连接的肋梁桥。
④ 比拟正交异性板法（G-M法）
▪ 适用情况：对于由主梁、连续桥面板及多根横隔板 组成的钢筋混凝土桥中，当其宽跨比＞1/2。
▪ 每根主梁的截面抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为Ix、ITx， 横隔梁的截面抗弯惯矩和抗扭惯矩分别为Iy、ITy。
▪ 三、荷载横向分布的计算
5、荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数 的取值
荷载在桥跨纵向作用位置不同，对某一主梁产生 的横向分布系数也不同。
处理方法：通常用杠杆原理法确定支点处的横向 分布系数m0，用其他各方法计算荷载位于跨中的横 向分布系数mc。
▪ 三、荷载横向分布的计算
5、荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数 的取值
荷载横向分布系数：
ηki
Ik
n
β ak Ike n
Ii
ai2 Ii
i 1
i 1
修正系数：
β
1
1 Gl2
12E
1 ITi ai2 I i
竖向反力与扭矩的关系
转动时的扭矩平衡
e、ai
同侧取正号， 异侧取负号
主梁内力计算与荷载横向分布计算
11＝
1 n
a12
1 (2 1.60)2
0.20 0.40 0.60
n
ai2
5
25.60
i 1
15
1 n
a12 0.20 0.40 0.20
n
ai2
i 1
第18页/共22页
➢设零点至1号梁位的距离为x
x 4 1.60 x
0.60
0.2
解得x=4.80m
设人行道缘石△至＝1号（梁7轴.0线0－的4距离1.为60△）/ 2 0.3m公路- 级
△＝0.3m
η η η η η
η η
第19页/共22页
绘制1号梁横向影响线 确定汽车荷载的最不利位置
11＝0.60
η η η η η
η η
公路- 级
15 0.20
第20页/共22页
1号梁的活载横向分布系数可计算如下:汽车荷载
1
mcq 2
q
1 2
(
q1
q2
q3
q4 )
1 0.60 (4.60 2.80 1.50 0.30) 0.538 2 4.80
4.6
2.8 1.5
0.3
公路- 级
第21页/共22页
η η η η η
η η
谢谢大家观赏！
第22页/共22页
集中荷载标准值 Pk
计算跨径≤5m Pk =180kN 计算跨径≥50m Pk =360kN
按公路-II级车道荷载的0.75倍采用
第8页/共22页
汽车荷载跨中弯矩（不计冲击力）
M qkl 2 Pkl 84
qk ——均布荷载标准值； l k —— 集中荷载标准值; l —— 计算跨径
刚性横梁法及主梁计算第2篇解析
绘制1号梁横向影响线确定汽车荷载的最不利位置
设零点至1号梁位的距离为x
解得x=4.80m 设人行道缘石至1号梁轴线的距离为△
1号梁的活载横向分布系数可计算如下: 汽车荷载
人群荷载
• 三、荷载横向分布的计算
2、荷载横向分布系数的计算方法 （3）荷载横向分布计算的其他方法简介
① 修正的刚性横梁法 ② 铰结板（梁）法 ③ 刚结板（梁）法 ④ 比拟正交异性板法
n
Ii
i1
ai Iie
n i1
ai2 I i
当各主梁截面相同时：
Ri
P(1 n
eai
n
)
ai2
i 1
三、荷载横向分布的计算
2、荷载横向分布系数的计算方法 （2）刚性横梁法
② 利用荷载横向分布影响线求主梁的m
令P=1依次变化e，则可求出第i根主梁荷载横 向分布影响线纵标η。
i
(1 n
eai
n
简支梁桥的计算二
一、刚性横梁法 二、主梁内力计算
三、荷载横向分布的计算
2、荷载横向分布系数的计算方法 （2）刚性横梁法（偏心受压法）
假定 ①横梁是刚性的：宽跨比B/l≤0.5
②忽略主梁抗扭刚度
① 偏心荷载P作用下各主梁所分担 的荷载 从图中可以看出，在上述前提假定 下，桥面在偏心荷载作用下的变形 为一直线，且靠近活载一侧的边梁 受载最大
• 每IITTyx根。，主横梁隔的梁截的面截抗面弯抗惯弯矩惯和矩抗和扭抗惯扭矩惯分矩别分为别I为x、Iy、 • 比上拟，正Iy和交I异Ty性均板匀法分就摊是于把a上Ix。和得ITx到均了匀在分x摊、于y方b宽向度
截GJ面Ty的单正宽交抗异弯性刚板度，EJ求x、解E在Jy单和位抗扭荷刚载度下G的J板Tx、挠度 曲线，据荷载与挠度关系求各根主梁处荷载横向 分布影响线。
第三章横隔梁挠度计算
使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚 度用结构力学的方法计算。 • 在均布荷载作用下，简支梁的最大挠度为：
5 Ml 2 f
48 B
• 当集中荷载作用在简支梁跨中时，梁的最大挠 度为：
f 5 Pl3 192 B
第三章 横隔梁计算
《桥规》(JTG D62-2004)规定：钢筋混凝土和预应力 混凝土受弯构件的刚度可按下式计算：
第三章 横隔梁计算
• 挠度限值 • 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件按上
述计算的长期挠度值，在消除结构自重产 生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处 不应超过计算跨径的1/600；梁式桥主梁的 悬臂端不应超过悬臂长度的1/300。 • 应该注意到荷载在一个桥跨范围内移动产 生正负不同的挠度时，计算挠度应为其正 负挠度的最大绝对值之和。
第三章 横隔梁计算
•Mr 和Qr ——横隔梁任意截面^的弯矩和剪力
• e——荷载P=1至所求截面r的距离；
• bi ——支承反力Ri至所求截面的距离；
•
左
——表示涉及的所求截面r以左的全部支
承反力的作用。
第三章 横隔梁计算 • 而 Ri则随荷载P=1位置Ri 而变化。因此可以
直接利用前面介绍的偏心压力法求得的Ri 的 横向影响线来绘制横隔梁的内力影响线。
B0 0.95 EcI0
• (2)允许开裂的B类预应力混凝土构件 • 在开裂弯矩Mcr作用下
• 在(Ms-Mcr)作用下
B0 0.95 EcI0
Bcr Ec Icr
• 开裂弯矩Mcr按下式计算：
•
M cr ( pc ftk )W0
第三章 横隔梁计算
• pc ——扣除全部预应力损失预应力钢筋和 普通钢筋合力Np0在构件抗裂边缘产生的混 凝土预压应力，先张法构件和后张法构件 均按《桥规》(JTG D62-2004)公式(6.1.5-1)计 算，但后张法构件采用净截面
横向分布系数计算(多种方法计算)
实用标准文档文案大全横向分布系数的示例计算一座五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥的主梁和横隔梁截面如图，计算跨径L=19.5m ，主梁翼缘板刚性连接。
求各主梁对于车辆荷载和人群荷载的分布系数？杠杆原理法：解：1绘制1、2、3号梁的荷载横向影响线如图所示2再根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
如图所示： 对于1号梁： 车辆荷载：484.0967.02121=⨯==∑ηcq m 人群荷载：417.1==r cr m η 对于2号梁： 车辆荷载：5.012121=⨯==∑ηcq m 人群荷载：417.0==r cr m η 对于3号梁： 车辆荷载：5.012121=⨯==∑ηcq m 人群荷载：0==r cr m η4、5号梁与2、1号梁对称，故荷载的横向分布系数相同。
偏心压力法（一）假设：荷载位于1号梁 1长宽比为26.25.155.19>=⨯=b l ，故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数c m 。
本桥的各根主梁的横截面积均相等，梁数为5，梁的间距为1.5m ，则：5.220)5.11(2)5.12(2222524232221512=+⨯+⨯=++++=∑=a a a a a ai i2所以1号5号梁的影响线竖标值为：6.0122111=+=∑i a a n η 2.0122115-=-=∑i a a n η由11η和15η绘制荷载作用在1号梁上的影响线如上图所示，图中根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
进而由11η和15η绘制的影响线计算0点得位置，设0点距离1号梁的距离为x ，则：4502.015046.0=⇒-⨯=x xx 0点已知，可求各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值3计算荷载的横向分布系数 车辆荷载：()533.0060.0180.0353.0593.02121=-++⨯==∑ηcq m 人群荷载：683.0==r cr m η （二）当荷载位于2号梁时 与荷载作用在1号梁的区别以下：4.0122112=+=∑i a a a n η实用标准文档文案大全0122552=-=∑ia a a n η 其他步骤同荷载作用在1号梁时的计算修正偏心压力法（一）假设：荷载位于1号梁 1计算I 和T I ：2.3813018)2814(150)18150()2814(1301821)(2122221=⨯++⨯-+++⨯⨯=+-++⨯=ch bd c b d ch y8.912.3813012=-=-=y y y[][]43333313132106543)112.38)(18150(2.381508.911831))((31cm d y c b by cy I ⨯=---⨯+⨯⨯=---+⨯=对于翼板1.0073.01501111<==b t ，对于梁肋151.01191822==b t 查下表得所以：311=c ，301.02=c 433331027518119301.01115031cm t b c I i i i T ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑2计算抗扭修正系数β 与主梁根数有关的系数ε则n=5，ε=1.042 G=0.425E875.055.15.1910654310275425.0042.111)(112332=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=+=E E B l EI GI T εβ 3计算荷载横向影响线竖标值11η和15η55.0122111=+=∑i a a n βη 15.0122115-=-=∑ia a n βη 由11η和15η绘制荷载作用在1号梁上的影响线如上图所示，图中根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
桥梁工程主梁内力计算详细过程
设计资料：一：1:桥面宽度：净7m+2*1.5m+2*0.25m2:设计荷载：公路一I级3:桥梁横截面布置334：桥面铺装：4cm厚沥青混僦土(23KN/m),6cm厚水泥混僦土(24KN/m),王梁混凝土为24KN/m3 5:主梁跨径及全长：标准跨径：l b=25.00m；净跨l=24.96m;计算跨径：l o=24.6m二：设计依据：《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004»三：设计内容：主梁布置及尺寸拟定桥梁横断面布置图单位：cm桥梁纵断面布置主梁内力计算一、恒载内力计算：1:桥面铺装和人行道重力；人行道和栏杆的重力作用取用5KN/m;桥面铺装为：(0.060.138)-x7x23+5*2=25.939KN/m;2为简化计算，将人行道、栏杆和桥面铺装的重力平均分配给各主梁，得：g2=25.939/5=5.188KN/m；2:横隔梁重力；根据结构尺寸，一块预制横隔梁的体积为：(1.47+439).0.18.0.96=0.247m3;2中主梁有12块横隔梁预制块，而边主梁有6块横隔梁预制块，可将其产生的重力沿主梁纵向均匀分摊，则：中主梁横隔梁产生的重力为：g[=12*0.247/24.96*24=2.85KN/m;边主梁横隔梁产生的重力为：g['=6*0.247/24.96*24=1.425KN/m；3:主梁重力；g01=A*24.96*24=0.5356*1*24=12.854KN/m4: 一期恒载作用下总重力为：中主梁：g恒中=2.85+12.854=15.704KN/m;边主梁：g恒边=1.425+12.854=14.279KN/m;二、活载内力计算:1:主梁横向分布系数计算：(1) 支点处采用杠杆法，由对称可知只需计算1,2,3号梁。
由下图可知各号梁在支点截面处的横向分布系数：对于1号梁：m01q=0.429/2=0.215;m01r=1.024;对于2号梁：m02q=(0.571+0.571)/2=0.571;m01r=-0.024m01r=0.0对于3号梁：md q=(0.143+0.381+1.0)/2=0.762;I :I ^.2：1T3号梁(2) 跨中采用偏心压力法进行计算横向分布系数；分别计算各号梁的横向分布系数，得到其影响线如下：1号梁2号梁m 01r =0.604; m 01r =0.402・II ।1--i---:rJ'Liih IIJ iuri由上图可得到跨中及,1/4跨处的横向分布系数：对于1号梁：m 01q =(0.771+0.429+0.181-0.162)/2=0.505; 对于2号梁：m 02q =(0.486+0.314+0.191+0.02)/2=0.453;(4)冲击系数N的计算选取；20车道荷载的冲击系数为：2==0.190；8025车辆荷载的冲击系数为：」=0.6686-0.30321g25=0.245(5)各号主梁活载内里计算表：本桥采用公路一I级荷载，由于跨径为25m；内插后得到q k=10.5KN/m;Pk=260KN;人群荷载：4.5KN/M 考虑冲击系数后：(说明：计算剪力效应时，需要乘系数1.2)荷载类型梁号①②③截面位置x弯距(kN*m)剪力(kN) 弯距(kN*m) 剪力(kN) 弯距(kN*m) 剪力(kN)汽车荷载x=0 0.00 119.48 0.00 317.31 0.00 407.33 x=l/4 1078.68 193.01 967.61 173.14 854.40 152.88x=l/2 1438.24 117.03 1290.14 104.98 1139.20 92.70人群荷载x=0 0.00 56.68 0.00 9.24 0.00 0.00 x=l/4 154.46 18.84 106.46 12.98 102.12 12.45x=l/2 205.94 8.37 141.95 5.77 136.16 5.54(6)荷载内力组合:梁号内力弯距(kN*m) 剪力(kN)截面位置L/4 跨中支点L/4 跨中m01r=0.4对于3号梁：md q=(0.2+0.2+0.2+0.2)/2=0.4;其中4号和2号，5号和1号的横向分布系数相同(3)荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化；①承载能力极限状态3008.464011.28 516.94 434.41173.22 正常使用极限状态短期组合1915.472553.97:367.89 255.57:79.611 长期组合1541.412055.21 302.72193.9244.06②承载能力极限状态2799.23732.28 740.77 400.03|153.44 正常使用极限状态短期组合1799.872399.83 440.88 237.6269.67长期组合1483.571978.10 352.56184.6638.82③承载能力极限状态2635.853514.471856.45 371.08:135.98]正常使用极限状态短期组合1726.622302.17 486.43 224.76'61.96,长期组合1442.461923.29 380.17177.4134.46三、横隔梁内力计算；在计算时可假设荷载在相邻横隔梁之间按照杠杆原理法传布，鉴于具有多根内横隔梁的桥梁，跨中处的横隔梁受力最大，通常只计算跨中横隔梁的内力，其余横隔梁可依据中横隔梁偏安全地选用相同的截面尺寸和配筋。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可绘成 Qr右 影响线（如图c）。
o
④截面内力计算（在影响线上按最不利布载）
M M r 1 poq ri 1.2951108.35 0.92 0.29 167.4kN m
右 Qr 1 poq
o
1.2951126.30
P=1作用在①号梁轴上时，R11=0.60，R21=0.40，有
M r1 R11b1 R21b2 e1
0.60 1.5 1.6 0.40 0.5 1.6 1.5 1.6 0.64
P=1作用在②号梁轴上时，R12=0.40，R22=0.30，有
M r2 R12b1 R22b2 e2
第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥
1 概论 2 桥面构造 3 板桥的设计与构造 4 装配式简支梁桥的设计与构造 5 简支梁桥的计算 6 梁式桥的支座 7 简支梁桥的施工
5 简支梁桥的计算
§5-5 横隔梁内力计算
1、结构自重内力 为了简化，将上部结构自重均摊给各主梁。对于等 截面梁桥，其结构自重是为均布荷载。梁内各截面弯矩 Mx 和剪力Qx 分别为：
2、横隔梁的内力影响线
取 r–r左侧隔离体。 当P在r–r左侧时：
M r Ri bi e Qr Ri 1
当P在r–r右侧时：
M r Ri bi Qr Ri
左 左
左
左
Mr、Qr —— 横隔梁 r–r 截面的弯矩、剪力； e —— 荷载 P=1 至 r–r 截面的距离； bi —— 支承反力 Ri 至 r–r 截面的距离。 然后利用支座反力（即主梁承担的荷载）Ri的横向分布影 响线求横隔梁某截面内力的影响线。 3、横隔梁内力计算 在横隔梁计算截面的内力影响线上按最不利布载，求出该 截面上的荷载效应。
跨中横隔梁的最不利布载如图所示，则纵向一列车轮对于中 横隔梁的计算荷载为：
1 Poq qk l a Pk 2 108.35kN 1 Poq qk l a Pk 2 126.30kN
1 7.875 4.875 178.5 2
（计 算 弯 矩 效 应 时 ）
右 r i
o
0.575 0.350 0.188 0.038 175.8kN
例题
2）人群荷载 由横隔梁内力影响线 图a）、b）可知： ◆人群荷载总在影响线负号区域内 ◆引起的内力与汽车引起的内力反号 ◆引起的内力绝对值远比汽车小 所以，不必布置人群荷载（否则反而使横隔梁截面内力减小）。 3）内力组合 分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态（不计冲 击）进行组合。 【注】横隔梁自重集度较小，且全跨满布，而内力影响线有
1 7.875 4.875 1.2 178.5 2
（计 算 剪 力 效 应 时 ）
②绘制中横隔梁r–r截面弯矩Mr的影响线 用偏心压力法绘出①、②号梁的荷载横向分布影响线（如
图a），再计算 r–r 截面内力影响线。
例题
中 横 隔 梁 内 力 影 响 线
例题
Mr 的影响线竖标值计算如下（运用公式）：
0.40 1.5 1.6 0.30 0.5 1.6 0.5 1.6 0.40
P=1作用在⑤号梁轴上时，R15=−0.20，R25=0，有
M r5 R15b1 R25b2
0.20 1.5 1.6 0 0.5 1.6 0.48
Sq 1 Poq Sr Por
例题
【例题】 计算【例题2-4-5】中所示装配式钢砼简支梁桥跨中横 隔梁在②、③号主梁之间r–r截面上的弯矩和靠近①号边主梁处 截面ro–ro上的剪力（公路-Ⅱ级）。 【解】1）公路-Ⅱ级 ①确定作用于中横隔梁上的计算荷载
例题
P =1 作用在ro–ro截面以左时，有
右 Qr R1 1 o
即
右 r R1i 1 i
o
P =1 作用在ro–ro截面以右时，有
右 Qr R1 o
即
右 r R1i i
o
例题
将R11、R15代入则分别有
右 ro 左
o
R11 1 0.60 1 0.4
r右 右 R11 0.60 r右5 R15 0.20
假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法分布（如图）。 因而纵向一列汽车车道荷载轮重分布给跨中横隔梁的计算 qk la Pk P oq 2 2
人群荷载满布于同号影响线上，则：
P or qr Ω qr la
Ω ——按杠杆原理计算的纵向荷载影响线面积； la ——弯矩、剪力影响线面积； y1 ——Pk所对应的纵向荷载影响线竖标，y1 =1。
gx Mx (l-x) 2 g Qx (l- 2 x ) 2
g 为简支梁 的荷载集度
5-4 横隔梁内力计算
研究对象 受力特点 计算方法 跨中横隔梁（受力最大） 弹性地基梁 求计算荷载时用杠杆原理法 求截面内力时按弹性支承连续梁
1、横隔梁上的计算荷载
横隔梁的计算荷载图示
1、横隔梁上的计算荷载
正有负，所以自重内力甚小，计算时可忽略。
5-6 挠度、预拱度的计算
§5-6 挠度、预拱度的计算
桥梁挠度产生的原因：永久作用挠度和可变荷载挠度。
永久作用挠度：恒久存在的，其产生挠度与持续时间相 关，可分为短期挠度和长期挠度。可以通过施工时预设 的反向挠度（又称预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥 梁达到理想的线型。
例题
Mr 的影响线在 r–r 截面为折线变化处，将ηMr1=−0.64 和 ηMr2=0.40的连线延伸至r–r截面得交点ηMrr=0.92，再将ηMrr 与ηMr5=−0.48相连即可绘出Mr的影响线（如图b）。 ③绘制中横隔梁ro–ro截面的剪力影响线
靠近①号边主梁处截面ro–ro上（如图）的剪力 影响线可计算如下：
可变荷载挠度：临时出现的，但是随着可变荷载的移动， 挠度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下，挠度达到最 大值，一旦汽车驶离桥梁，挠度就告消失。因此在桥梁设 计中需要验算可变荷载挠度来体现结构的刚度特性。