行车道板计算及杠杠原理模板

简支梁桥的计算一一、行车道板的计算二、杠杠原理法一、概述计算过程内力计算截面配筋验算开始拟定尺寸是否通过计算结束否是荷载计算裂缝挠度验算一、概述简支梁桥设计计算的项目一般有：主梁：主要承重构件桥面板：直接承受车辆荷载，又是主梁的受压翼缘横隔梁：主要增强梁桥的横向刚性，起分布荷载作用支座：将主梁支点反力传递至墩台二、行车道板的计算1、车辆活载在板上的分布（1）公路汽车荷载轮压一般作为分布荷载处理车轮着地面积：a1×b1桥面板荷载压力面：a2×b2荷载在铺装层内按45°扩散沿纵向：a2＝a1+2h沿横向：b2=b1+2h桥面板的轮压局部分布荷载：222baPp•二、行车道板的计算1、车辆活载在板上的分布（2）铁路列车荷载•二、行车道板的计算1、车辆活载在板上的分布（2）铁路列车荷载2)1(4.6614.32.1250)1(mkNp人行道恒载：支架栏杆、步板；人行道活载：距桥中心2.45m以内（考虑维修道床时堆放道碴），按10kN/m2计算；距桥中心2.45m以外，按4kN/m2计算；明桥面：按4kN/m2计算。二、行车道板的计算2、行车道板分类按行车道板支承情况，可分为：单边支承、两边支承、三边支承和四边支承等四种情况二、行车道板的计算2、行车道板分类按受力情况分：单向板：长边/短边≥2荷载绝大部分沿短跨方向传递可视为单由短跨承载的单向板；双向板：长边/短边＜2悬臂板：如翼板端边自由（即三边支承板），可作为沿短跨一端嵌固，而另一端自由的悬臂板来分析铰接悬臂板：相邻翼缘板在端部做成铰接接缝的情况，按一端嵌固，一端铰接的悬臂板计算3、板的有效工作宽度板有效工作宽度（或荷载有效分布宽度）：除轮压局部分布荷载直接作用板带外，其邻近板也参与共同分担荷载。板有效工作宽度影响因素：板支承条件、荷载性质、荷载位置二、行车道板的计算3、板的有效工作宽度（1）单向板二、行车道板的计算3、板的有效工作宽度（1）单向板二、行车道板的计算MdymmaxxmaxmaxxmMa板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度3、板的有效工作宽度（1）单向板①荷载在跨中单个荷载多个荷载②荷载在板支承处③荷载靠近板支承处llhalaa3232312dlldhaldaa3232312二、行车道板的计算thataaa212'xthaxaaax2221'二、行车道板的计算3、板的有效工作宽度（2）悬臂板荷载靠近板边的情况：chacaa222120102222lhalaa对履带荷载，因其着地面较长，不考虑压力面以外板参加工作。二、行车道板的计算3、板的有效工作宽度4、行车道板的内力计算行车道板通常由弯矩控制设计，常取沿桥长方向1m宽板条，按梁式板计算。根据板的有效宽度可得梁式板计算荷载，即荷载除以相应的板有效工作宽度得到每米板宽荷载。二、行车道板的计算4行车道板的内力计算（1）连续单向板：先计算同跨简支板跨中弯矩M0，再修正。41ht070MM.中070MM.支41ht050MM.中070MM.支二、行车道板的计算gqMMM0001m宽简支板的跨中活载弯矩1m宽简支板的跨中恒载弯矩)2(8)(110blaPMq2g0g81lM4行车道板的内力计算二、行车道板的计算（1）连续单向板4行车道板的内力计算二、行车道板的计算（2）悬臂板内力（2）悬臂板内力（时）或（时）恒载弯矩1m宽板条的最大设计弯矩201204)1(2)1(labPlpMAq02lb)2(2)1()2()1(20202blaPblpbMAq02lb20Agg21lMAqAgAMMM三、荷载横向分布的计算1、荷载横向分布系数的概念荷载横向分布是指作用在桥上的车辆荷载如何在各主梁间进行分配，或者说各主梁如何共同分担车辆活载铁路简支梁通常由两片主梁组成，可将恒载和列车活载均分给两片主梁。计算主梁内力时，只需考虑活载沿跨度方向的最不利位置，主梁内力计算简化为平面问题。三、荷载横向分布的计算1、荷载横向分布系数的概念公路桥梁桥面较宽，主梁片数往往较多并与桥面板和横隔梁联结在一起。当桥上车辆处于横向不同位置时，各主梁参与受力的程度不同，属空间问题，求解难度大。应将空间问题简化为平面问题。三、荷载横向分布的计算1、荷载横向分布系数的概念)()(),(12xyPyxPS三、荷载横向分布的计算1、荷载横向分布系数的概念荷载横向分布系数表示某根主梁所承担的最大荷载与轴重的比值三、荷载横向分布的计算1、荷载横向分布系数的概念荷载横向分布系数与各主梁之间的横向联系有直接关系。三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法常用的计算方法：◆杠杆原理法◆刚性横梁法◆修正的刚性横梁法◆铰接板（梁）法◆刚结板（梁）法◆比拟正交异性板法（G-M法）从分析荷载在桥上的横向分布出发，求得各梁的荷载横向分布影响线，再通过横向最不利加载来计算荷载横向分布系数三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法•荷载横向分布影响线：P=1在梁上横向移动时，某主梁所相应分配到的不同的荷载作用力。•对荷载横向分布影响线进行最不利加载Pi，可求得某主梁可行最大荷载力•荷载横向分布系数：将Pi除以车辆轴重。（1）杠杆分配法基本假定：忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开并与主梁铰接，把桥面板视作横向支承在主梁上的简支板或带悬臂的简支板荷载横向分布影响线为三角形适用情况①只有邻近两根主梁参与受力②虽为多主梁，但计算梁端支承处荷载③无中间横隔梁三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法（1）杠杆分配法三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法（1）杠杆分配法荷载横向分布影响线，如下图三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法（1）杠杆分配法荷载横向分布系数计算：根据最不利位置布载，求得相应影响线高度根据得到r0riqi0qm21m人群：汽车：PPmi例题：三、荷载横向分布的计算2、荷载横向分布系数的计算方法（1）杠杆分配法图示为一桥面净空为净—7附2×0.75m人行道的钢筋混凝土T梁桥，共设五根主梁。试求荷载位于支点处时1号梁和2号梁相应于车辆荷载和人群荷载的横向分布系数。•当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线•根据《公路桥规》规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后．就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值。车辆荷载人群荷载同理从图计算可得2号梁的最不利荷载横向分布系数。这里，在人行道上没有布载，这是因为人行道荷载引起负反力，在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力。