混凝土简支梁的设计计算ppt课件

1、第三节第三节 混凝土简支梁桥的设计计算混凝土简支梁桥的设计计算1 1主梁梁高主梁梁高2 2梁肋厚度梁肋厚度4 4下翼缘板尺寸下翼缘板尺寸3 3上翼缘板尺寸上翼缘板尺寸 梁高确实定应经过多方面的比较，它取决于经济、梁重、建梁高确实定应经过多方面的比较，它取决于经济、梁重、建筑高度以及运输净空等要素，规范设计还要思索梁的规范化。筑高度以及运输净空等要素，规范设计还要思索梁的规范化。 铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约为铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约为1/61/91/61/9，而预应力混凝土梁的高跨比为，而预应力混凝土梁的高跨比为1/101/111/101/11，

2、跨度越大，比，跨度越大，比值越小。公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为值越小。公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/111/161/111/16；预应力混凝土梁的高跨比为预应力混凝土梁的高跨比为1/151/251/151/25，通常随跨度增大而取较小，通常随跨度增大而取较小值。值。1 1主梁梁高主梁梁高 梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因支座处剪力比梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因支座处剪力比跨中大，故主拉应力决议梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截跨中大，故主拉应力决议梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截面位置可由主拉应力小于允许应力值及斜筋布置要求加以确

3、定。为了面位置可由主拉应力小于允许应力值及斜筋布置要求加以确定。为了减轻构件分量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但减轻构件分量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但需求保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。需求保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。 铁路钢筋混凝土简支梁的梁肋厚度，普通可采用铁路钢筋混凝土简支梁的梁肋厚度，普通可采用20cm20cm跨中跨中60cm60cm端部。端部。 预应力混凝土梁的梁肋厚度普通不小于预应力混凝土梁的梁肋厚度普通不小于14cm14cm，并且当腹板内有预，并且当腹板内有预应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间

4、腹板高度的应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间腹板高度的1/201/20，当无预应力箍筋时，那么不得小于当无预应力箍筋时，那么不得小于1/151/15。 公路混凝土桥常用的梁肋厚度为公路混凝土桥常用的梁肋厚度为1518cm1518cm，视梁内主筋的直径和，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。钢筋骨架的片数而定。2 2梁肋厚度梁肋厚度 上翼缘板宽度视主梁间距而定，在实践预制公路上翼缘板宽度视主梁间距而定，在实践预制公路T T梁时，上翼缘板梁时，上翼缘板宽度应比主梁中距小宽度应比主梁中距小2cm2cm左右，以便在安装过程中调整位置和制造上的左右，以便在安装过程中调整位置和制造上的误差。误

5、差。 铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于3.9cm3.9cm，以此确定上翼缘板宽度。，以此确定上翼缘板宽度。 翼缘板厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。翼缘板厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。 根据受力特点，翼缘板通常都做成变厚度的，即端部较薄。向根根据受力特点，翼缘板通常都做成变厚度的，即端部较薄。向根部逐渐加厚。部逐渐加厚。 为了保证翼缘板与梁肋结合的整体性，翼缘板与梁肋衔接处的厚为了保证翼缘板与梁肋结合的整体性，翼缘板与梁肋衔接处的厚度不应小于主梁高度的度不应小于主梁高度的1/121/12。对铁路桥梁，板与梗腋相交处不得小于。对铁路桥梁，板与梗腋相交处不得小于梁高的梁

6、高的1/101/10当梗腋斜坡不大于当梗腋斜坡不大于1 1：3 3时时3 3上翼缘板尺寸上翼缘板尺寸 下翼缘板尺寸根据主筋数量、类型、陈列及规定的钢下翼缘板尺寸根据主筋数量、类型、陈列及规定的钢筋净距和维护层厚度加以确定。对预应力混凝土梁，那筋净距和维护层厚度加以确定。对预应力混凝土梁，那么主要取决预预应力钢筋的布置。为了获得最大偏心距，么主要取决预预应力钢筋的布置。为了获得最大偏心距，预应力钢筋应尽量陈列在下翼缘板内，要求紧凑而且对预应力钢筋应尽量陈列在下翼缘板内，要求紧凑而且对称于梁截面竖轴，混凝土维护层和钢丝束管道净距应符称于梁截面竖轴，混凝土维护层和钢丝束管道净距应符合有关规定。同时还

7、应思索到张拉端锚头的布置以及在合有关规定。同时还应思索到张拉端锚头的布置以及在运输和架设过程中移梁的稳定性要求。运输和架设过程中移梁的稳定性要求。4 4下翼缘板尺寸下翼缘板尺寸ball /ball/ball/ball/11baPp轮轮PMdymmaxx max,max,xmMa maxxmmax, xma 经过对不同支承条件、不同荷载性质以及不同荷载位置经过对不同支承条件、不同荷载性质以及不同荷载位置情况下，随承压面大小变化的板有效任务宽度与跨径的比情况下，随承压面大小变化的板有效任务宽度与跨径的比值值a/la/l的分析，可知两边固结的板的有效任务宽度要比简支的分析，可知两边固结的板的有效任务

8、宽度要比简支的板小的板小30%40%30%40%左右，全跨满布的条形荷载的有效分布宽度左右，全跨满布的条形荷载的有效分布宽度也比局部分布荷载的小些。另外，荷载愈接近支承边时，也比局部分布荷载的小些。另外，荷载愈接近支承边时，其有效任务宽度也愈小。其有效任务宽度也愈小。 中对于单向板的荷载有效分布宽度作如下规定中对于单向板的荷载有效分布宽度作如下规定: :3/23/21lHalaa3/2l3/23/21ldHaldaatHataa211xaax212222babHaa012laa )(28110blaPMp )(2081glMg 2211012yAyAglQ 支支2aPpbA11 12abPp

9、2010028212aabaaPaapplA 20122020min,412121121labpgbplglMp12 abPp )2(2121)2(12110221020min,blaPgbblpglMp01lb 01lb 01202labpglQpaglQ)1(212001lb 01lb 12 abPp )4(41211bbaPgbM pqbQ)( 1aPgbQ4)1 (212abPp la3061)1 ( 假设梁肋间距和横梁间距相当时，道碴槽板呈现假设梁肋间距和横梁间距相当时，道碴槽板呈现双向板的受力特征，那么按双向板来计算。双向板的受力特征，那么按双向板来计算。EIqlf38454)(4

10、241421lllqq)(4241412lllqq 假定上述两个板带的假定上述两个板带的EI值相等，且两端的支承情况一样，那么根值相等，且两端的支承情况一样，那么根据据21ff422411lqlq)(4241421lllqq)(4241412lllqq当当2:21ll时，以短边跨度作为梁来计算；时，以短边跨度作为梁来计算；当当2:21ll时那么可求出时那么可求出后分别算出两个板带的最大弯矩，并按其配筋。后分别算出两个板带的最大弯矩，并按其配筋。0227 . 0)(8132)(121MLgqLgqMbbg0222/5 . 0)(815 . 0)(161MLgqLgqMbbLb 位于主梁梁肋间的板

11、，其支承情况本质上系弹性固定，偏于平安，位于主梁梁肋间的板，其支承情况本质上系弹性固定，偏于平安，支点截面可按固定端思索，在均布荷载支点截面可按固定端思索，在均布荷载q+g)的作用下，两端固结梁的作用下，两端固结梁的支承弯矩为：的支承弯矩为：bqLQ21max板的最大剪力为板的最大剪力为 ：qbL0Mgbh0LbbhLL0 这样这样, ,就可完全像图就可完全像图5-47(a)5-47(a)所示平面问题一样所示平面问题一样, ,求得某求得某梁上某截面的内力值。将空间问题简化成平面问题梁上某截面的内力值。将空间问题简化成平面问题, ,引入荷引入荷载横向分布影响线并推算各梁分担的荷载载横向分布影响线

12、并推算各梁分担的荷载, ,这就是利用荷载这就是利用荷载横向分布来计算多主梁构造内力的根本原理。横向分布来计算多主梁构造内力的根本原理。 图图5-49(a)5-49(a)表示主梁与主梁间没有任何横向联络，此表示主梁与主梁间没有任何横向联络，此时假设中梁接受集中力时假设中梁接受集中力P P作用，那么全桥只需直接承载的作用，那么全桥只需直接承载的中梁受力，其它各主梁不受力，也就是说，中梁的中梁受力，其它各主梁不受力，也就是说，中梁的m=lm=l，其它各梁的其它各梁的m=0m=0。 荷载横向分布系数与各主梁之间的横向联络有直接关系。荷载横向分布系数与各主梁之间的横向联络有直接关系。图图5-495-49

13、表示表示5 5根主梁组成的桥梁接受荷载根主梁组成的桥梁接受荷载P P的跨中横截面。的跨中横截面。 杠杆原理法适用于计算荷载位于接近主梁支点时的荷载横向分杠杆原理法适用于计算荷载位于接近主梁支点时的荷载横向分布系数布系数m0， 此时主梁的支承刚度远大于主梁问横向联络的刚度，受力特性此时主梁的支承刚度远大于主梁问横向联络的刚度，受力特性与杠杆原理法接近。与杠杆原理法接近。 外该法也可用于双主梁桥，或横向联络很弱的无中间横隔梁的外该法也可用于双主梁桥，或横向联络很弱的无中间横隔梁的桥梁。桥梁。iqiqm41 0igigm21 0rrm0 c c偏心压力法的分析过程偏心压力法的分析过程b偏心压力法的根

14、本前提偏心压力法的根本前提 偏心压力法计算荷载横向分布适用于桥上具有可偏心压力法计算荷载横向分布适用于桥上具有可靠的横向联接，桥的宽跨比小于或接近靠的横向联接，桥的宽跨比小于或接近0.50.5的情况的情况普通称为窄桥普通称为窄桥) )，用于计算跨中截面荷载横向分布，用于计算跨中截面荷载横向分布系数系数mcmc。 I. 在车辆荷载作用下，中间横隔梁可近似地看做在车辆荷载作用下，中间横隔梁可近似地看做一根刚度为无穷大的刚性梁，横隔梁全长呈直线变化。一根刚度为无穷大的刚性梁，横隔梁全长呈直线变化。b偏心压力法的根本前提偏心压力法的根本前提 II. 忽略主梁的抗扭刚度，即不计入主梁对横隔梁的忽略主梁的

15、抗扭刚度，即不计入主梁对横隔梁的抗扭矩。抗扭矩。 根据在弹性范围内，某根主梁所接遭到的荷载根据在弹性范围内，某根主梁所接遭到的荷载Ri与与该荷载所产生的跨中弹性挠度该荷载所产生的跨中弹性挠度 成正比例的原那么，我成正比例的原那么，我们可以得出：在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿们可以得出：在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的活载作用下，总是接近活载一侧的边主横向偏心布置的活载作用下，总是接近活载一侧的边主梁受载最大。梁受载最大。ic c偏心压力法的分析过程偏心压力法的分析过程I.I.中心荷载中心荷载P Pl l的作用的作用II. 偏心力矩的作用偏心力矩的作用III. 偏心力矩为

16、偏心力矩为e 的单位荷载的单位荷载P=1对各主梁的总作用对各主梁的总作用I.I.中心荷载中心荷载P Pl l的作用的作用 由于中心荷载作用下，刚性中横梁整体向下平移那由于中心荷载作用下，刚性中横梁整体向下平移那么各主梁的跨中挠度相等，即：么各主梁的跨中挠度相等，即：n21 348iiiR lEIiiiIR 根据资料力学，作用于简支梁跨中的荷载根据资料力学，作用于简支梁跨中的荷载(即土梁所分即土梁所分担的荷载担的荷载)与挠度的关系为：与挠度的关系为：或或常数348lEiI桥梁横截面内各主梁的惯性矩。桥梁横截面内各主梁的惯性矩。根据静力平衡条件，有：根据静力平衡条件，有：111niiiniiIRn

17、iiiI11niiiiIIR1当各主梁截面相等时，即当各主梁截面相等时，即IIIIn 21nRi1那么那么那么中心荷载那么中心荷载P=1在各梁间的荷载分布为：在各梁间的荷载分布为：那么那么 在偏心力矩在偏心力矩M1e 作用下，桥的横截面产生绕中心点作用下，桥的横截面产生绕中心点O的转角，因此各主梁的跨中挠度为的转角，因此各主梁的跨中挠度为:II.偏心力矩的作用偏心力矩的作用tan iiaeaRinii11 根据力矩平衡条件，有：根据力矩平衡条件，有：各片主梁梁轴到截面形心的间隔。各片主梁梁轴到截面形心的间隔。ia即即再根据反力与挠度成正比的关系，有再根据反力与挠度成正比的关系，有iiiiIR

18、)tan(tan iiiiiIaaIRniiiIae12niiiiiiIaeIaR12 niiiiaeaR12 再根据力矩平衡条件有：再根据力矩平衡条件有：eIaaRiniiii112 有：有：iiiiiIaaIRtan 又因：又因：当各主梁截面相等时，即当各主梁截面相等时，即IIIIn 21那么：那么：niiiiiniiiieIaIeaIIR121niiiikiniikkikiIaIaaIIR121当当P=1位于位于i号梁轴上时号梁轴上时 e=ai 对对k号主梁的总作用为：号主梁的总作用为：III. 偏心力矩为偏心力矩为e 的单位荷载的单位荷载P=1对各主梁的总作用为对各主梁的总作用为nii

19、niiaaIIR1221111111niiniiaaaIIR1215111515图图6.3.11中中1号梁的荷载横向分布影响线，即可经过求：号梁的荷载横向分布影响线，即可经过求：1121iiiieieaeanR各主梁截面一样时，上式可简化为：各主梁截面一样时，上式可简化为：niiaanR122111111niiaaanR125115151当横截面沿桥纵轴线对称时当横截面沿桥纵轴线对称时, ,只需取一半主梁只需取一半主梁( (包括位于桥纵轴线上包括位于桥纵轴线上的主梁的主梁) )作为分析对象作为分析对象; ;荷载沿横向的布置荷载沿横向的布置( (车轮至路缘石的间隔车轮至路缘石的间隔, ,各车横向

20、间距等各车横向间距等) )应满足有应满足有关规定关规定( (见第三章见第三章););各类荷载沿横向的布置及取舍按最不利原那么进展各类荷载沿横向的布置及取舍按最不利原那么进展, ,即所求出的值应即所求出的值应为最大值为最大值; ;对双车道或多车道桥梁对双车道或多车道桥梁, ,汽车加载时应以轴重汽车加载时应以轴重( (而不是轮重而不是轮重) )为单位为单位, ,即一辆汽车横向的两个轮重应同时加载或同时不加载。即一辆汽车横向的两个轮重应同时加载或同时不加载。在计算过程中，需求留意以下几点：在计算过程中，需求留意以下几点： 在刚性横梁法中，假定横隔梁绝对刚性，并且忽略了主梁的改动在刚性横梁法中，假定横

21、隔梁绝对刚性，并且忽略了主梁的改动效应，这样做导致边梁受力偏大。而实践构造中，在偏心荷载作用下，效应，这样做导致边梁受力偏大。而实践构造中，在偏心荷载作用下，主梁总会发生改动。为了使荷载横向分布计算更符合实践，又不失刚主梁总会发生改动。为了使荷载横向分布计算更符合实践，又不失刚性横梁法在计算上的优点，可以对刚性横梁法作一些修正性横梁法在计算上的优点，可以对刚性横梁法作一些修正, ,即将式即将式(5-(5-16)16)中的第二项乘以一个小于中的第二项乘以一个小于1 1的抗扭修正系数，以思索主梁的改动刚的抗扭修正系数，以思索主梁的改动刚度，这就是修正的刚性横梁法。度，这就是修正的刚性横梁法。3 3

22、修正的刚性横梁法修正的刚性横梁法结合缝结合缝( (铰接缝铰接缝) )仅传送竖向剪力仅传送竖向剪力; ;桥上的荷载近似地作为一个沿桥跨分布的正弦荷载桥上的荷载近似地作为一个沿桥跨分布的正弦荷载, ,并且作用于主并且作用于主梁轴线上。梁轴线上。 4 4铰接板、梁法铰接板、梁法 对用现浇混凝土纵向企口缝连结的装配式板桥，以及对用现浇混凝土纵向企口缝连结的装配式板桥，以及仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连结的无中间横隔仅在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连结的无中间横隔梁的装配式桥，由于块件之间有一定的横向衔接构造，但梁的装配式桥，由于块件之间有一定的横向衔接构造，但连结刚性又很薄弱，可采用铰接板连结

23、刚性又很薄弱，可采用铰接板( (梁梁) )法来讨算横向分布法来讨算横向分布系数系数其根本假定是：其根本假定是： 由此假定由此假定, ,根据力的平衡条件和变形协调条件，可以导出荷载在根据力的平衡条件和变形协调条件，可以导出荷载在横向的分布值，算出横向分布影响线坐标，从而求出横向分布系数。横向的分布值，算出横向分布影响线坐标，从而求出横向分布系数。5刚接板、梁法刚接板、梁法 刚接板、梁法是在铰接板、梁法计算实际的根底上，刚接板、梁法是在铰接板、梁法计算实际的根底上，在结缝处补充引入多余弯矩，得到变形协调方程，从而求在结缝处补充引入多余弯矩，得到变形协调方程，从而求解各梁荷载横向分布的方法。该方法视

24、梁系为超静定构造，解各梁荷载横向分布的方法。该方法视梁系为超静定构造，用力法求解，主要适用于翼缘板之间是刚性连结的肋梁桥。用力法求解，主要适用于翼缘板之间是刚性连结的肋梁桥。a a能利用编好的计算图表得出比较准确的结果。能利用编好的计算图表得出比较准确的结果。b b概念明确、计算方便快捷，对于各种桥面净空和多种荷载组合的概念明确、计算方便快捷，对于各种桥面净空和多种荷载组合的情况，可以很快求出各片主梁的相应内力值。这一方法在实践中得到情况，可以很快求出各片主梁的相应内力值。这一方法在实践中得到了较广泛的运用。了较广泛的运用。 6 6比较正交异性板法比较正交异性板法 对于由主梁、延续桥面板及多根

25、横隔梁组成的混凝土梁桥，当其宽对于由主梁、延续桥面板及多根横隔梁组成的混凝土梁桥，当其宽度与跨度之比大于度与跨度之比大于1/21/2时，可以采用比较正交异性板法时，可以采用比较正交异性板法( (或称或称G-MG-M法法) )。 比较正交异性板法的最大优点就是：比较正交异性板法的最大优点就是：其特点是：其特点是： 将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比较弹性平板，将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比较弹性平板，按古典弹性实际来分析求解其各点的内力值，并由适用的曲线图表按古典弹性实际来分析求解其各点的内力值，并由适用的曲线图表进展荷载横向分布计算。进展荷载横向分布计算。 在各种荷载横向分

26、布计算方法中在各种荷载横向分布计算方法中, ,通常用通常用“杠杆原理法计算荷载在杠杆原理法计算荷载在支点处的横向分布系数支点处的横向分布系数m0m0。其它各方法均适用于计算荷载位于跨中的横向。其它各方法均适用于计算荷载位于跨中的横向分布系数分布系数mcmc。那么荷载位于桥跨纵向其它位置时应该怎样确定横向分布系。那么荷载位于桥跨纵向其它位置时应该怎样确定横向分布系数数m m呢呢? ? 显然，要准确计算显然，要准确计算m m值沿桥跨的延续变化规律是相当繁杂的，而且值沿桥跨的延续变化规律是相当繁杂的，而且也会使后续主梁内力计算相当费事。因此也会使后续主梁内力计算相当费事。因此, ,目前在设计实际中习

27、惯采用图目前在设计实际中习惯采用图5-545-54所示的适用途置方法。所示的适用途置方法。 5.5.荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数的取值荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数的取值 由前面的推导和分析可知，当荷载位于跨中时，由于桥面板和横隔梁由前面的推导和分析可知，当荷载位于跨中时，由于桥面板和横隔梁的传力作用的传力作用, ,一切主梁均参与受力，但当荷载在梁端支点处作用在某主梁一切主梁均参与受力，但当荷载在梁端支点处作用在某主梁上时，假设不思索支座弹性变形的影响，荷载就直接由该主梁传至支座上时，假设不思索支座弹性变形的影响，荷载就直接由该主梁传至支座, ,其它主梁根本上不参与受

28、力。因此，荷载在桥跨纵向作用位置不同其它主梁根本上不参与受力。因此，荷载在桥跨纵向作用位置不同, ,对某对某一主梁产生的横向分布系数也不同。一主梁产生的横向分布系数也不同。 对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变对于无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁的情况，跨中部分采用不变mcmc。, ,从离支点从离支点1/41/4处起至支点的区段处起至支点的区段mxmx呈直线形过渡呈直线形过渡( (图图5-54a)5-54a)，对于，对于有多根内横隔梁的清况，有多根内横隔梁的清况，mcmc从第一根内横隔梁起向从第一根内横隔梁起向m0m0直线形过渡直线形过渡( (图图5-5-54b)54b)。

29、图中。图中m0m0能够大于能够大于mcmc也能够小于也能够小于mcmc在详细设计中，当计算简支梁最在详细设计中，当计算简支梁最大弯矩时，由于跨度内横向分布系数变化不大，普通可取不变的值。进大弯矩时，由于跨度内横向分布系数变化不大，普通可取不变的值。进展计算，对于其它截面弯矩计算，通常也可取不变的展计算，对于其它截面弯矩计算，通常也可取不变的mcmc。在计算主梁的。在计算主梁的最大剪力最大剪力( (梁端截面梁端截面) )时，鉴于主要荷载位于时，鉴于主要荷载位于M M的变化区段内，而且相对应的变化区段内，而且相对应的剪力。的剪力。 影响线坐标均接近最大值影响线坐标均接近最大值( (见图见图5-54

30、a)5-54a)，故应思索该区段内横向，故应思索该区段内横向分布系数变化的影响。对位于接近远端的荷载鉴干相应影响线坐标值分布系数变化的影响。对位于接近远端的荷载鉴干相应影响线坐标值的显著减小的显著减小, ,那么可近似取不变的值。来简化计算。那么可近似取不变的值。来简化计算。1.1.概概 述述2.2.恒载内力计算恒载内力计算3.3.活载内力计算活载内力计算 对于每一片主梁对于每一片主梁( (当主梁片数不很多时，也可只取其中当主梁片数不很多时，也可只取其中受力最的大的主梁来进展设计、以便简化设计、制造和施受力最的大的主梁来进展设计、以便简化设计、制造和施工工) )，根据作用在其上的恒载和经过荷载横

31、向分布系数求得，根据作用在其上的恒载和经过荷载横向分布系数求得的计算活载，可以按普通构造力学的方法计算各主梁的截的计算活载，可以按普通构造力学的方法计算各主梁的截面内力。截面内力主要包括弯矩和剪力。计算出截面内力面内力。截面内力主要包括弯矩和剪力。计算出截面内力后，就可采用钢筋混凝土和预应力混凝土构造设计原理进后，就可采用钢筋混凝土和预应力混凝土构造设计原理进展主梁各截面的配筋设计，以及构造强度、刚度、稳定性展主梁各截面的配筋设计，以及构造强度、刚度、稳定性和抗裂性的验算。对小跨径简支梁，普通只需计算跨中截和抗裂性的验算。对小跨径简支梁，普通只需计算跨中截面最大弯矩和支点截面以及跨中截面最大剪

32、力；对于较大面最大弯矩和支点截面以及跨中截面最大剪力；对于较大跨径的简支梁跨径的简支梁, ,通常还计算跨径的通常还计算跨径的1/41/4、I/8I/8和和3/83/8截面的内截面的内力；假设主梁顺桥跨方向截面外形和尺寸有变化，如腹板力；假设主梁顺桥跨方向截面外形和尺寸有变化，如腹板厚度或梁高变化，还要计算变截面处的弯矩和剪力。厚度或梁高变化，还要计算变截面处的弯矩和剪力。1.1.概概 述述 在铁路混凝土桥梁设计中在铁路混凝土桥梁设计中, ,活载在全部荷载中占较大比重活载在全部荷载中占较大比重, ,恒载所恒载所占比重相对较小；而在公路混凝土桥梁设计中，恒载却占较大比重，占比重相对较小；而在公路混

33、凝土桥梁设计中，恒载却占较大比重，因此，设计中应正确合理地确定作用于梁上的计算恒载。因此，设计中应正确合理地确定作用于梁上的计算恒载。 在确定计算恒载时，为了简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作在确定计算恒载时，为了简化起见，习惯上往往将沿桥跨分点作用的横隔梁分量、沿桥横向变厚度分布的铺装层分量、以及作用于两用的横隔梁分量、沿桥横向变厚度分布的铺装层分量、以及作用于两侧的人行道和栏杆等分量侧的人行道和栏杆等分量, ,均匀分摊给各主梁接受。因此，对于等截面均匀分摊给各主梁接受。因此，对于等截面梁桥的主梁，其计算恒载是简单的均布荷载。假设为了计算准确梁桥的主梁，其计算恒载是简单的均布荷载。假设为了计

34、算准确, ,也可也可根据施工安装情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等分量像活载计算根据施工安装情况，将人行道、栏杆、灯柱和管道等分量像活载计算那样那样, ,按荷载横向分布的规律进展分配。按荷载横向分布的规律进展分配。2.2.恒载内力计算恒载内力计算 对于顶应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段对于顶应力混凝土简支梁桥，在施加预应力阶段,往往要利用梁体自重往往要利用梁体自重(或称先期恒载或称先期恒载)来抵消钢丝束张拉来抵消钢丝束张拉力在梁体上翼缘产生的拉应力。在此情况下，需将恒载力在梁体上翼缘产生的拉应力。在此情况下，需将恒载分成两个阶段分成两个阶段(即先期恒载和后期恒载即先期恒载和后期恒载)来进展

35、分析。在来进展分析。在特殊情况下，恒载能够要分成更多的阶段来思索。特殊情况下，恒载能够要分成更多的阶段来思索。3.3.活载内力计算活载内力计算1 1直接布载法直接布载法2 2等代荷载法等代荷载法 对公路混凝土简支梁对公路混凝土简支梁, ,当计算出每片主梁的活载横向分布系数当计算出每片主梁的活载横向分布系数以后以后, ,就可以详细确定一片主梁所承当的活载就可以详细确定一片主梁所承当的活载, ,然后用构造力学中的方然后用构造力学中的方法计算主梁各截面的活载内力。主梁截面由活载产生的内力计算的普法计算主梁各截面的活载内力。主梁截面由活载产生的内力计算的普通公式为：通公式为： 式中式中 S S 所求裁

36、面的弯矩或剪力所求裁面的弯矩或剪力; ; 1+ 1+汽车荷载的冲击系数汽车荷载的冲击系数, ,按按 规定取值规定取值; ; iiiyPmS)1 (1 1直接布载法直接布载法 多车道桥涵的活载折减系数多车道桥涵的活载折减系数, ,按按 规定取用规定取用; ; mi mi 沿桥纵向与荷载位置对应的横向分布系数沿桥纵向与荷载位置对应的横向分布系数, ,参见图参见图5-54;5-54; Pi Pi车辆荷载的轴重车辆荷载的轴重; ; yi yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线纵标值；沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线纵标值；2 2等代荷载法等代荷载法kmSc)1 (等代荷载法的普通公式：等代荷载法的普

37、通公式：式中式中: k各级车队的等代荷载值，可由跨度和活载各级车队的等代荷载值，可由跨度和活载类型查等代荷载表确定；当计算人群荷载的内力时，类型查等代荷载表确定；当计算人群荷载的内力时，k表示纵向每延米人群荷载的集度表示纵向每延米人群荷载的集度; 弯矩或剪力影响线的面积。弯矩或剪力影响线的面积。1 .作用在横梁上的计算荷载作用在横梁上的计算荷载2.2.横隔粱的内力影响线横隔粱的内力影响线. 横隔梁内力计算横隔梁内力计算 对于跨中横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重外、对于跨中横隔梁来说，除了直接作用在其上的轮重外、前后的轮重对它也有影响。在计算中可假设荷载在相邻横前后的轮重对它也有影响。在计算

38、中可假设荷载在相邻横隔梁之间按杠杆原理法传布，如图隔梁之间按杠杆原理法传布，如图3.20所示。因此，纵向所示。因此，纵向一列汽车轮重分布给该横隔粱的计算荷载。一列汽车轮重分布给该横隔粱的计算荷载。1 . 作用在横梁上的计算荷载作用在横梁上的计算荷载 2. 2. 横隔粱的内力影响线横隔粱的内力影响线1荷载荷载P=1位于截面位于截面r的左侧时的左侧时荷载荷载P=1位于截面位于截面r的右侧时的右侧时1荷载荷载P=1位于截面位于截面r的左侧时：的左侧时：ebebRbRMir左i221R11R1i21左RRQr荷载荷载P=1位于截面位于截面r的右侧时：的右侧时：irbbRbRM左i221R左i21RRRQr横隔梁内力计算横隔梁内力计算oqPS)1 ( 横隔梁内力影响线竖标；横隔梁内力影响线竖标； 和和车辆荷载的轴重车辆荷载的轴重; ; 汽车荷载汽车荷载)1 (oqP恒载恒载(包括长期预应力、混凝土徐变和收缩作用包括长期预应力、混凝土徐变和收缩作用)是恒久存在的，是恒久存在的，其产生挠度与继续时间相关。恒载