第三章1-行车道板的计算0资料

x
b2
l
a2
a
mxmax 代替实际的曲线分布图形， x 即有： wx
a 2
p
a mxwmyax mxdy M
x
wx
图 桥面板的受力状态
三、板的有效工作宽度
1. 单向板
M —车轮荷载产生的跨中总弯矩
y
(a)
l 截面弯矩图
(
mxmax —荷载中心处的最大单宽弯矩值
2
mx
dy
得：弯矩图形的换算宽度为：
（1）平行于板的跨径方向的荷载分布宽度： (a)
b b1 2h
三、板的有效工作宽度
（2）垂直于板的跨径方向的荷载分布宽度：
1）单个车轮在板的跨径中部： 2）多个相同车轮在板的跨径中部，当
各单个车轮按上式计算的荷载分布
a
a1
a2
a1
45o
沿纵向：a2 a1 2h 沿横向：b2 b1 2h
图 车辆荷载在桥面板上的分布
二、车轮荷载在板上的分布
➢ 当车辆荷载作用于桥面板上的局部分布荷载为：
（对于车辆荷载，P取后轴轴载140kN）
p P轮 p P
a2b2
2a2b2
b1
45o
h
30
120 120
140 140
3.0 1.4
Pa
2
Pb
2
Pa
2 图
Pb
w
2
wa wb
P Pa Pb
荷载的双向传递
一、行车道板的类型
1. 单向板：一块四边支承的矩形板，当长边与短边之比大于和等于2时，荷 载的绝大部分沿短跨方向传递，此时可将其视为单由短跨承受荷载的单向 受力板（简称单向板）。设计时，在短跨方向配受力筋，而在长跨方向只 要适当配置一些分布钢筋即可。
图 中 ：h—铺 装 层 的 厚 度 a1 —车 轮 沿 行 车 方 向 的 着 地长 度 （0.2m） b1 —车 轮 的 宽 度 （0.6m）
b1
45o
h
➢ 近似地把车轮与桥面的接触面 看作矩形；荷载在铺装层内的
b2
h
扩散按45º
➢ 作用与砼桥面板顶面的矩形荷 载压力的边长为
b2
行 车 方 向
a2
P
lb
lb
一、行车道板的类型
横截面 内纵梁
ห้องสมุดไป่ตู้
P
lb lb lb 2
la
la
la
横隔梁 翼缘板 自由边
主梁
la
铰接缝
(a)
(b)
(c)
(d)
图 梁格构造和桥面板的支承形式
一、行车道板的类型
已知：四边支承的板，承受均布荷载 q，
长边分配的均布荷载为 qa ，短边分配的均 布荷载为 qb ，la 和 lb 分别为长边和短边
第二篇 混凝土梁桥
第二篇 混凝土梁桥
第一章 第二章 第三章
概述 梁桥设计与构造 简支梁桥的计算
本章重点：行车道板、主梁、横隔梁的受载特点和 最不利内力的计算方法。
第三章 简支梁桥的计算
➢设计思路
（1）通常先根据使用要求、跨径大小、桥面净宽、荷载等级 、施工条件等基本材料，运用对结构物的构造知识并参 考已有桥梁的设计经验来初步拟定结构物各构件的截面 形式和细部尺寸，估算结构的自重；
1. 单向板
三、板的有效工作宽度
d:相邻车
荷载有效分布宽度特点：
l
✓两边固结板的有效工作宽度比简支板小
b
（30%~40%）
b2
✓全跨满布条形荷载的有效分布宽度比局
部分布荷载小
a
a2
✓荷载愈靠近支承边，有效工作宽度愈小
《桥规》（D62）4.1.3 计算整体单向板时， 车轮在板上的分布宽度按下列规定采用：
7.0
1.4
15.0
2.5
b2
h
b2
行 车 方 向
a2
a2
图 车辆荷载在桥面板上的分布
1.8
a1
45o
三、板的有效工作宽度
➢ 计算原因：板在局部分布荷载作用下，不仅直接承压部分（宽度a2 ）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。
y
(a)
l 截面弯矩图
2
mx
dy
(b)
y
设想以矩形：a mxmax
M a
m xmax
a ——板的有效工作宽度，或荷载有 效 分 布 宽 度 ， 以 此 板 承受 车 轮 荷 载 产 生 的 总 弯 矩 ， 既 满 足 弯矩 最 大 值 的 要 求，又方便计算。
x
b2
l
a2
a
mxmax
x
p
x
wx
图 桥面板的受力状态
a 的大小与板的支承条件、荷载性质以及荷载作用位置有关
➢计算顺序： ✓ 先上部后下部 ✓ 先主要承重构件，后次要受力构件 ✓ 同时考虑桥型和施工方法的区别
第三章 简支梁桥的计算
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
行车道板的计算 荷载横向分布计算 主梁内力计算 横隔梁内力计算 挠度、预拱度的计算 配筋的计算
第一节 行车道板的计算
一、行车道板的类型 二、车轮荷载在板上的分布 三、板的有效工作宽度 四、行车道板的内力计算
（2）根据作用在结构上的荷载，用数学、力学方法计算结构 各部分可能产生最不利的内力；
（3）由已求得的内力进行强度、刚度和稳定性的验算，以此 来判断所拟定的细部尺寸是否符合要求。若不满足要求 ，应修改尺寸再进行验算，直至满意为止。
第三章 简支梁桥的计算
➢计算内容： ✓ 内力（弯矩和剪力）、配筋计算、变形计算、结构强度验算、 刚度验算 ✓ 上部结构：主梁、横隔梁、桥面板、支座及其它构造细部计算 ，并考虑结构变形、施工验算或其它特殊项目的验算 ✓ 下部结构：墩台、基础的计算
2. 双向板：对于长短边之比小于2的四边支承的矩形板，荷载将沿短跨和长 跨两方向传递，称双向板。设计需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。 由于用钢量稍大，构造较复杂，目前已很少采用。
3. 悬臂板：对于常见的长边与短边之比大于和等于2的装配式T 形梁桥，当翼 缘板的端边为自由边（实际是三边支承的板）时，可以像边梁外侧的翼缘 板一样，作为沿短跨一端嵌固而另一端为自由端的悬臂板来分析。
4. 铰接悬臂板：对于常见的长边与短边之比大于和等于2的装配式T 形梁桥， 当相邻翼缘板在端部互相做成铰接接缝时，可将行车道板视作一端嵌固一 端铰接的铰接悬臂板进行计算。
二、车轮荷载在板上的分布
➢ 分布荷载：由于板的计算跨径 相对于轮压的分布宽度来说不 是很大，故在计算中应将轮压 作为分布荷载来处理，以免造 成较大的计算误差，节约桥面 板的材料用量
的计算跨径。EI 为板的抗弯刚度。
长边跨中挠度：
wa
k
qa
l
4 a
EI
短边跨中挠度：
wb
k
qb
l
4 b
EI
根据： wa wb , q qa qb
可得：
qa
lb4
la4
l
4 b
q
qb
la4
la4
l
4 b
q
当
la lb
2时 ，qa
1 16 qb
故长边跨分配的荷载小于短边跨分配的荷载。
l a,I
l b,I P