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3主梁的作用效应计算

根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，可分别求得各主梁控制截面（一般取跨中截面、L/4截面和支点截面）的永久作用效应，并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布系数和纵向内力影响线，求得可变荷载的作用效应，最后再进行主梁作用效应组合。

3.1 永久作用效应计算

3.1.1 永久作用集度 1、预制梁自重

（1）跨中截面段主梁的自重（六分点截面至跨中截面，长13m ）

＝0.8990×26×13＝303.86（KN ）

)1(G （2）马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重（长5m ）

≈(1.6155+0.899) ×5×26/2=117.60(KN)

)2(G （3）支点段梁的自重（1.98m ）

＝1.6155×26×1.98＝83.17（KN ）

)3(G （4）中主梁的横隔梁中横隔梁体积：

0.17×（2.1×0.85-0.5×0.7×0.15-0.5×0.2×0.19）＝0.2913（）3m 端横隔梁体积：

0.25×（2.3×0.66-0.5×0.51×0.1093）＝0.3656（）

3m 故半跨内横梁重力为：

＝（2.5×0.2913+1×0.3656）×26=28.44(KN)

)4(G （5）预制梁永久作用集度

＝（303.86+163.44+83.17+28.44）/19.98＝28.97（KN/m ）1g 2、二期永久作用

（1）中主梁现浇部分横隔梁： 一片中横隔梁体积（现浇）

0.17×0.30×2.1=0.1071（）3m 一片端横隔梁体积（现浇） 0.25×0.30×2.3=0.1071（）

3m 故： =（5×0.1071+2×0.1725）×26/39.96=0.57（KN/m ）)5(G （2）铺装

12cm 混凝土铺装

0.12×13×25=39.00（KN/m ） 6cm 沥青铺装

0.06×13×21=16.38（KN/m ）

若将桥面铺装均摊给4片（中主梁）+2片（边主梁）

=（39+16.38）/6=9.23（KN/m ）

)6(G （3）栏杆 一侧防撞栏：

（0.94×0.5-0.5×(0.555+0.735) ×0.18-0.5×0.05×0.555）×26=5.19KN/m 若将两侧防撞栏均摊给6片梁 =5.91×2/6=1.97(KN/m))7(G （4）中主梁二期永久作用集度 =0.57+9.23+1.97=12.77（KN/m ）

2g 3.1.2 永久作用效应

如图3—1所示， 设x 为计算截面离左支座的距离，并令α=X/L

主梁弯矩和剪力的计算公式：

=0.5×α(1-α)g （3—1）αM 2L =0.5×（1-2×α）Lg

（3—2）

αQ 永久作用计算表（表3—1）

表3—1 主梁永久作用效应作用效应

跨中截面

（=0.5）

αL/4截面

(=0.25)α支点截面

(=0)α

续上

表

弯矩

（KN·m ）5507.92

4130.94

0.00

一期

剪力（KN ）0.00

282.46

564.92

弯矩

（KN·m ）2427.90

1820.92

0.00

二期

剪力（KN ）0.00124.51249.02弯矩

（KN·m ）7935.82

5951.86

0.00

∑

剪力（KN ）

0.00

406.87

813.94

图3—1 永久作用计算图示

3.2 可变作用效应计算

3.2.1 冲击系数和车道折减系数

按《桥规》4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算：

(Hz)

22.367

.23826734

.0.01045.339214

.32102

2

=⨯⨯⨯==

c c m EI l f π

其中： （KN/m ）

67.238281

.910268990.03

=⨯⨯==g G m c 根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：

0.247

=-=0157.0ln 1767.0f μ 按《桥规》4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道应折

减22％，但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按三车道设计。因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。

3.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数1、跨中的荷载横向分布系数c

m 如前所述，本桥桥跨内设五道横隔梁，具有可靠的横向联系，且承重的长宽比为：

＞2313

00.39==B L 所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数c m (1) 计算主梁抗扭惯距可近似按下式计算：

=

（3—3）

T I 31

z i m

i i t b c ∑=式中：、—— 相应为单个矩形截面的宽度和高度i b z t ——矩形截面抗扭刚度系数

i c

m ——梁截面划分成单个矩形截面的个数

对于跨中截面，翼缘板的换算平均厚度：

=

1t 25

.15200140

155.010200=⨯⨯+⨯马蹄部分的换算平均厚度：

=

3t 302

20

40=+图3—2示出了的计算图示，的计算见表3—2T I T I (2)计算抗扭修正系数β

对于本桥，主梁的间距相同，并将主梁近似看成等截面，则得：

（3—4）∑∑+

=i

i

i T I a E I GL I

22

1211

β式中：G=0.4E ; L=39.00m ； =6×0.01098528=0.06591168 ；=5.5m

∑i

T i

I

4m 1a ；=3.3m

；=1.1m

；=-1.1m

；=-3.3m

；=-5.5m

；

2a 3a 4a 5a 6a t I