1、图1-2 横隔梁布置图2. 主梁恒载内力计算:2.1恒载集度计算:主梁:横隔梁:对于边主梁:对于中主梁: 桥面铺装层:栏杆和人行道:合计:2.2、恒载内力计算 计算内梁与边梁的恒载内力。2.2.1支点截面:x=0 M=0边梁 内梁 2.2.2 l/4截面:x= l/42.2.3 跨中截面x= l/2 Q=0边梁 表2-1 主梁恒载内力 内力截面位置x剪力Q(kN)弯矩M(kN.m)x=0x=l/4x=l/2注:括号()内值为中主梁内力3. 主梁活载内力计算3.1支点处荷载横向分布系数按桥规规定:汽车荷载距人行道边缘不小于0.5m。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。
2、图3-1 支点处各主梁横向分布情况支点处各主梁横向分布情况如下表:表3-1 支点横向分布系数梁号车道荷载人群荷载1(5)号梁2(4)号梁3号梁3.2跨中荷载横向分布系数此桥在跨度内设有横隔梁,具有强大的横向连接刚性,且承重结构的长宽比为:可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数mc。3.2.1求荷载横向分布影响线坐标本桥各根主梁的横截面均相等,梁数n=5,梁间距为1.6m,则: =+=25.601号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值: =+=0.60=0.40=-0.202(4)号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值: =+=0.40 =03号梁在两边主梁处得横向影响线竖标值: =0.23.
3、2.2画出各主梁的横向分布影响线,并按最不利位置布置荷载:图3-2 跨中各主梁横向分布情况3.2.3计算荷载横向分布系数1、5号梁:确定0点位置 解得x=480cm车辆荷载 =(460+280+150-30)=0.538人群荷载 =(480+30+)=0.6842、4号梁:确定0点位置 =(620+440+310+130)=0.469=(640+30+)=0.4423号梁:= (0.2+0.2+0.2+0.2) =0.4 =0.2+0.2=0.43.3荷载横向分布系数汇总 表3-2 荷载横向分布系数荷载位置公路-级备注跨中mc0.5380.684偏心压力法支点mo杠杆原理法0.4690.442
4、0.43.4各梁弯矩、和剪力、计算3.4.1汽车荷载作用公路-级均布荷载: qk =10.5kN/m对于集中荷载,采用内插法: = 180+ (19.5-5)=238kN计算剪力效应时: =1.2238=285.6kN3.4.2主梁抗弯惯性矩求计算主梁截面重心位置图3-3 主梁截面尺寸翼板的换算平均高度:主梁抗弯惯矩:3.4.3冲击系数 C40混凝土 E=3.251010N/m2 单位长度梁重 G=15.53103N/m 主梁几何特征 Ic=0.06626m4 简支梁桥的基频 冲击系数 3.4.4 均布荷载和内力影响线面积计算表3-3 均布荷载和内力影响线面积计算 类型截面公路-级(kN/m)
5、人群(kN/m)影响线面积影响线图式10.53.0l l/4 3 l/16 3/413.4.5 计算弯矩、和剪力、 以1号(5)号梁为例进行详细计算,其余值见表3-4。对于双车道不折减。公路-级车道荷载的跨中弯矩:人群荷载的跨中弯矩:公路-级车道荷载的跨中剪力:人群荷载的跨中剪力:公路-级车道荷载的1/4跨弯矩:人群荷载的1/4跨弯矩:公路-级车道荷载的1/4跨剪力:人群荷载的1/4跨剪力:表3-4 跨中弯矩,剪力,四分点弯矩,剪力计算表序号荷载类型qk或qrP k1+mc或ySSi1#5#2381.26247.53338.81126.6787.8397.5285.62.4417.39114.
6、340.596.955公路-级43.45309.76901.22591.4689.165.48439.09184.520.75145.4311.252#4#295.38982.114.875686.736315.1699.6884.523.23270785.63.656515.657.6134.08160.86126.787.273#251.9837.59585.6957.0412.9280.0467.122.92230.31670.05439.7452.1429.07138.071086.583.5计算支点截面剪力3.5.1 1号及5号梁绘制荷载横向分布系数沿桥纵向的变化图形和支点剪力影响线
7、如图:图3-4 支点剪力计算图式横向分布系数变化区段长度:m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为:影响线面积为:在均布荷载qk作用下剪力:在集中荷载Pk作用下剪力:则公路-级作用下,1号及5号梁支点的最大剪力为:计算支点截面人群荷载最大剪力:3.5.2 2号及4号梁图3-5 支点剪力计算图式3.5.3 3号梁图3-6 支点剪力计算图式4. 主梁内力组合依桥通规采用基本组合:永久荷载分项系数;汽车荷载分项系数;人群荷载分项系数;对人群,结构重要性系数。 表4-1 1号及5号梁弯矩剪力组合表 序号弯矩剪力跨中四分点梁端(1) 结构自重(2) 汽车荷载(3) (4) 1.2(1)944.54708.4196.88197.74(5) 1.4(2)1577.241261.71160.07258.33314.16(6) 0.8(3)109.299.865.612.627.97(7) Sud=(4)+(5)+(6)2630.982069.98165.67367.81539.87表4-2 2号及4号梁弯矩剪力组合表(8) (9) 776.91
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