《桥梁工程》作业答案文档格式.docx
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铰接悬臂板内力计算
已知:
铰接悬臂板,公路-Ⅰ级;
桥面铺装:
3cm沥青混凝土面层,γ1=24kN/m3;
平均12cm厚C30号混凝土垫层,γ2=25kN/m3;
T梁翼板:
γ3=25kN/m3。
求算:
设计内力
二、荷载横向分布系数计算
用杠杆原理法求支点处各梁的横向分布系数
如图所示一桥面净空为净-7.4+2×
1.0m人行道的钢筋混凝土T梁桥,共5根主梁。
求荷载位于支点处时各梁的荷载横向分布系数
用偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数
1.0m人行道的钢筋混凝土T梁桥,共5根主梁,各主梁横截面相同,计算跨径为19.5m。
求荷载位于跨中处时各梁的荷载横向分布系数
作业3:
用修正的偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数
主梁一般构造图
三、主梁内力计算
如图所示钢筋混凝土简支梁桥,桥梁宽净7.4+2×
1.0m,各主梁横截面相同,设计荷载为公路-Ⅰ级,人群荷载为3.5
,计算跨径为19.5m,冲击系数μ=0.13。
计算①号梁在活载作用下跨中弯距和支点剪力
四、横隔梁内力计算
计算跨中横隔梁在②和③号主梁之间r-r截面上的弯距
和靠近1号主梁处的截面剪力
《桥梁工程》答案
解答过程:
⑴判别板的类型
单向板
⑵确定计算跨度
《公桥规》规定:
与梁肋整体连接的板,计算弯距时其计算跨径可取为梁肋间的净距加板厚,但不大于两肋中心之间的距离。
计算弯距时:
计算剪力时的计算跨径取两肋间净距。
剪力计算时:
⑶每延米板上荷载g
沥青混凝土面层:
25号混凝土垫层:
25号混凝土桥面板:
⑷简支条件下每米宽度上恒载产生的板弯距
⑸轮压区域尺寸
单向板最不利荷载位置应为汽车后轮着地,汽车后轮的着地长度a1=0.20m,宽度b1=0.60m
此处h为铺装层,由沥青面层和混凝土垫层组成
⑹桥面板荷载有效分布宽度a
单个车轮在板跨中部时:
应取a=1.03m
多个车轮位于跨中时:
应取a=2.43m
单个车轮位于支点时:
小于轴距1.4m
所以有效工作宽度在支点处不重叠,以单轮计
⑺车辆荷载在桥面板中产生的内力
《公桥规》规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用1.3,1+μ=2.3
单轮作用在跨中时:
双轮作用在跨中时:
经比较发现,单轮作用在跨中时,桥面板的内力最大,因此取单轮的计算结果
⑻最终内力
由于,故主梁抗扭能力较大,则有
桥面板跨中弯距:
桥面板支座弯距:
按承载能力极限状态进行组合:
⑴恒载内力(以纵向1m宽的板进行计算)
①每米板上的恒载集度
防水混凝土垫层:
T形梁翼板自重:
②每米板上的恒载内力
⑵公路Ⅰ级车辆荷载产生的内力
汽车后轮的着地长度a1=0.20m,宽度b1=0.60m
板的有效工作宽度为:
作用在每米宽板上的活载弯距:
《公桥规》规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用0.3,1+μ=1.3
⑶内力组合-按承载能力极限状态组合
解:
支点处各梁横向分布系数,采用杠杆原理法计算,对称结构,取①、②、③号梁计算即可:
①号梁影响线为:
②号梁影响线为:
③号梁影响线为:
(窄桥)
跨中处的荷载横向分布系数,采用偏心压力法计算
各主梁横截面相等,梁数n=5,梁间距为1.8m,则有:
①号梁的横向分布系数:
,解得:
x=1.8m
布载情况如图所示,则有:
②号梁的横向分布系数:
③号梁的横向分布系数:
跨中处的荷载横向分布系数,采用修正的偏心压力法计算
⑴计算I和IT,求主梁截面重心位置ax
翼板的换算平均高度h=(8+14)/2=11cm
主梁抗弯惯距:
主梁抗扭惯距:
对于翼板,b1/t1=1.80/0.11=16.36>
10,查表得c1=1/3;
对于梁肋b2/t2=(1.5-0.11)/0.18=7.72,查表得c2=0.306
⑵计算抗扭修正系数
本桥各主梁得横截面均相等
,梁数n=5,并取
,则有
3计算①号梁横向影响线竖标值
计算②号梁横向影响线竖标值
计算③号梁横向影响线竖标值
三、主梁内力计算(按偏心压力法计算)
先求①号梁在跨中及支承处汽车荷载及人群荷载的横向分布系数
支承处采用杠杆原理法:
跨中处采用偏心压力法:
(窄桥)
自跨中到1/4段
支点
汽车荷载
人群荷载
0.567
0.667
0.389
1.33
荷载横向分布系数:
桥梁净宽W=7.4m,不考虑折减
冲击系数:
μ=0.13,1+μ=1.13
车道荷载标准值:
计算剪力时:
跨中弯距:
影响线最大纵标:
跨中影响线面积:
车道荷载:
人群荷载:
支点剪力:
由
得x=4.42m<
a=4.875m,取x=4.42m
三、主梁内力计算(按修正的偏心压力法计算)
0.556
0.638
跨中影响线面积:
得x=4.12m<
a=4.875m,取x=4.12m
确定作用在中横隔梁上的计算荷载,对于跨中横隔梁最不利荷载布置有两种情况:
取计算荷载:
绘制中横隔梁影响线:
P=1作用在①号梁轴上时(
)
=
P=1作用在⑤号梁轴上时(
P=1作用在②号梁轴上时(
P=1作用在③号梁轴上时(
P=1作用在计算截面以右时:
P=1作用在计算截面以左时:
根据计算所得竖标值绘制中横隔梁的弯距影响线和剪力影响线如下:
截面内力计算:
内力组合: