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1、桥面板的设计及计算第二章 简支板、梁桥-222、2、1 桥面板得分类n行车道板:直接承受车辆轮压,与主梁梁肋与横隔梁联结,保证梁得整体作用并将活载传给主梁。n行车道板从结构形式上瞧都就是周边支承得板。第二章 简支板、梁桥-23梁格系构造与桥面板得支承形式 第二章 简支板、梁桥-24n结构形式:具有主梁与横隔梁得简单梁格系(图a),具有主梁、横梁与内纵梁得复杂梁格系(图b),其桥面板实际上都就是周边支承得板。n荷载得双向传递:周边支承得板,若长边/短边大于2,荷载即往短边传递。第二章 简支板、梁桥-25荷载得双向传递 第二章 简支板、梁桥-26n单向板:把边长或长宽比大于等于2得周边支承板瞧作单
2、由短跨承受荷载得单向受力板来设计,在长跨方向仅布置分布钢筋。n双向板:边长或长宽比小于2得周边支承板,需按两个方向得内力分别配置受力钢筋。n工程实践中最常见得行车道板受力图式:单向板,悬臂板,铰接悬臂板第二章 简支板、梁桥-272、2、2 车辆在板上得分布n作用在桥面上得车轮压力,通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上,计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理,既避免了较大得计算误差,又能节约桥面板得材料用量。第二章 简支板、梁桥-28车辆荷载在板面上得分布 第二章 简支板、梁桥-29n将轮压作为均布荷载na2车轮沿行车方向得着地长度nb2车轮得宽度n矩形荷载压力面得边长n沿纵向a1=a2+
3、2H 沿横向b1=b2+2Hn一个加重车后轮(轴重为P)作用于桥面板上得局部分布荷载为10大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得大家有疑问得,可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流可以询问与交流第二章 简支板、梁桥-2112、2、3 桥面板得有效工作宽度n单向板n跨中弯矩mx呈曲线,n车轮荷载产生得跨中总弯矩为:na为板得有效工作宽度第二章 简支板、梁桥-212桥面板得受力状态 第二章 简支板、梁桥-213根据最大弯矩按矩形换算得有效工作宽度aa)简支板,跨中单个荷载b)固结板,跨中单个荷载c)简支板,全跨窄条荷载d)简支板,14跨径处单个荷载第二章 简支板、梁桥
4、-215n有效工作宽度与支承条件、荷载性质及有效工作宽度与支承条件、荷载性质及位置得关系位置得关系n两边固结得板得有效宽度比简支得小,n满布条形荷载比局部分布荷载得小,n荷载越接近支承边时越小。荷载有效分布宽度 第二章 简支板、梁桥-217桥规对单向板荷载有效工作宽度得规定(a)荷载在跨径中间n单独一个荷载 n几个相邻荷载第二章 简支板、梁桥-218(b)荷载在板得支承处(c)荷载靠近板得支承处第二章 简支板、梁桥-219悬臂板受力状态 第二章 简支板、梁桥-220n悬臂板有效工作宽度n可见,悬臂板得有效工作宽度接近于二倍悬臂长度,荷载可近似按450角向悬臂板支承处分布。第二章 简支板、梁桥-
5、221悬臂板得有效工作宽度 第二章 简支板、梁桥-222n桥规对悬臂板得活载有效工作宽度得规定:n分布荷载靠近板边为最不利,故n履带荷载,跨中与支点均取一米板宽板条按实际荷载强度 p 进行计算。第二章 简支板、梁桥-223履带荷载得分布宽度a)单向板 b)悬臂板 第二章 简支板、梁桥-2242、2、4 桥面板得内力计算n实体矩形截面桥面板:由弯矩控制设计,设计时以每米宽得板条进行计算。第二章 简支板、梁桥-225n梁式单向板或悬臂板:由板得有效工作宽度得到作用在每米宽板条上得荷载与其引起得弯矩。n双向板:按弹性理论进行分析。在工程实践中常用简化得计算方法或现成得图表来计算。第二章 简支板、梁桥
6、-226多跨连续单向板得内力n行车道板与主梁梁肋得支承条件,不就是固端也不就是铰支而就是弹性固结。板得受力如多跨连续梁。第二章 简支板、梁桥-227n用简支梁得跨中弯矩加以修正:nt/h=1/4 时,M中=+0、7 M0,M支=-0、7 M0nM0=M0p +M0gna)求跨中弯矩nb)求支点剪力n图2-2-10 单向板得内力计算图式 第二章 简支板、梁桥-230悬臂板计算图式 a)铰接悬臂板 b)悬臂板第二章 简支板、梁桥-231悬臂板得内力 (b1=l0时)(b1 l0时)(荷载组合系数)第二章 简支板、梁桥-232铰接悬臂板得内力T形梁翼缘板常用铰接方式连接 (荷载组合系数)第二章 简支
7、板、梁桥-233桥面板得计算示例n计算如图所示T梁翼板所构成铰接悬臂板得设计内力。n荷载:汽车一20级,挂车一100n桥面铺装为 2 cm厚得沥青混凝土面层(容重为21KN/m3)、平均厚9cm得C25混凝土面层(容重为23 kNm3)nT梁翼板钢筋混凝土得容重为25 kNm3 第二章 简支板、梁桥-234铰接悬臂行车道板(单位:cm)第二章 简支板、梁桥-235悬臂上得荷载图式 第二章 简支板、梁桥-236挂车-100得计算图式(尺寸:m)第二章 简支板、梁桥-237 汽车-20级得计算图式(尺寸:m)第二章 简支板、梁桥-238作业n题目同 P211 例题 2-3-1n荷载改为汽车-15级
8、与挂车-80n平均厚11cm得C25混凝土面层第二章 简支板、梁桥-2392、3 简支梁桥内力计算简支梁桥内力计算 n2、3、1 主梁内力计算n2、3、2 荷载横向分布计算n2、3、3 结构挠度与预拱度计算n2、3、4 斜交板桥得受力性能第二章 简支板、梁桥-2402、3、1 主梁内力计算n小跨径简支梁:计算跨中截面得最大弯矩、支点截面与跨中截面得剪力。n剪力:支点、跨中按直线变化n弯矩:二次抛物线n大跨径简支梁,还应计算l/4截面、截面变化处等得弯矩与剪力。第二章 简支板、梁桥-241恒载内力计算n等截面梁桥,恒载为均布荷载:横隔梁、铺装层、人行道、栏杆等均摊给各主梁。n组合式梁桥,分阶段计
9、算恒载内力。n预应力砼简支梁桥,恒载分为先期恒载与后期恒载。n确定恒载g之后,按材力公式计算弯矩M与剪力Q。第二章 简支板、梁桥-242活载内力计算n截面内力计算得一般公式:n简支梁计算截面最大弯矩与跨中最大剪力时,可近似采用不变得跨中mc,并可利用等代荷载计算第二章 简支板、梁桥-243n简支梁计算支点截面剪力时,应计入m0、mc得变化n计算分两种情况:n车轮荷载轮式荷载支点剪力计算图 a)桥上荷载;b)m分布图;c)梁上荷载;d)QA影响线 第二章 简支板、梁桥-245均布荷载人群荷载:履带荷载:均布荷载支点剪力计算图 a)桥上荷载;b)m分布图;c)梁上荷载;d)QA影响线第二章 简支板
10、、梁桥-247主梁内力组合与包络图n为了按各种极限状态来设计钢筋混凝土及预应力混凝土梁,就需要确定主梁沿桥跨方向各个截面得计算内力()n计算内力:将各类荷载引起得最不利内力分别乘以相应得荷载安全系数后,按规定得荷载组合而得到得内力值。n 、荷载组合I、III 相应得计算内力(弯矩或剪力);n 永久荷载中结构重力产生得内力(弯矩或剪力);n 基本可变荷载中汽车(包括冲击力)、人群产生得内力;n 基本可变荷载中平板挂车或履带车产生得内力。第二章 简支板、梁桥-249按承载能力极限状态设计时,荷载组合与荷载安全系数得规定 n恒载与活载产生同号内力n荷载组合 I n荷载组合III n恒载与活载产生异号内力n荷载组合I n荷载组合III 第二章 简支板、梁桥-250荷载系数提高得规定n :汽车荷载效应占总荷载效应5及以上时,提高5;33及以上时,提高3;50及以上时,不再提高。n :挂车或履带车荷载效应占总荷载效应100及以下时,提高3;60及以下时,提高2;45及以下时,不再提高。第二章 简支板、梁桥-251内力包络图 第二章 简支板、梁桥-252内力包络图得作用n确定内力包络图之后,就可按钢筋混凝土或预应力混凝土结构设计原理与方法来设计整根梁内纵向主筋、斜筋与箍筋,并进行各种验算。