横隔梁与支座

1、15250.1453 0.1363 0.281611横隔梁的设计计算11.1确定作用在跨中横隔梁上的可变作用鉴于具有多根内横隔梁的桥梁跨中处的横隔梁受力最大，通常可只计算跨中横隔梁的作用效应，其余横隔梁可依据跨中横隔梁偏安全的选用相同的截面尺寸 和配筋。根据桥规中的规定，桥梁结构的局部加载计算应采用车辆荷载，下图示 出跨中横隔梁纵向的最不利荷载布置。6407165716571657165640140140公路车辆荷载14000.80461.0000图11-1-1跨中横隔梁的受载图示(尺寸单位：mm)纵向一行车轮荷载对跨中横隔梁的计算荷载为：1 1p0 -pi i - (140 0.8046 1

2、40 1.0) 126.322kN2 2跨中横隔梁受力影响线面积：12一(2 7.165 1.0) 7.165m 211.2跨中横隔梁作用效应影响线通常横隔梁弯矩为靠近桥中心线的截面较大， 而剪力则在靠近两侧边缘处的 截面较大。多疑，如图11-2-1所示的跨中横FB梁，可以取 A、B两个截面计算横 隔梁的弯矩，取1号梁右和2号梁右截面计算剪力。采用修正的刚性横梁法计算 横隔梁作用效应，先需作出相应的作用效应影响线。11.2.1.1 计算公式如图11-2-1(a)所示，在桥梁跨中当单位荷载 P 1作用在j号梁轴上时，i号所受的作用为竖向力j。因此，由平衡条件就可以写出A截面的弯矩计算公式：当P

3、1作用在截面A的左侧时：M A,j1jb1A2 jb2A3jb3A4j b4A5jb5 A 1eAA,j(11-2-1)即：A,j1jbA2jb2A3jb3 A4jb4 A5jb5 A 1eA(11-2-2)式中：biAi号梁轴到A截面的距离；eA 单位荷载P 1作用位置到A截面的距离。当P 1作用在截面A的右侧时，同理可得：A,j1jbA2jb2A3jb3A4jb4A5jb5A(11-2-3)11.2.1.2 计算弯矩影响线对于A截面的弯矩影响线计算如下：P 1作用在1号梁轴上时：A,111b1A21b2 A31b3A41b4 A51b5A 1eA0.3267 4.5 1.5 0.2813

4、3.5 1.5 0.2360 2.5 1.5 0.1907 1.5 1.5 0.1453 0.5 1.5 4.5 1.51.6449P 1作用在9号梁轴上时：A,919b1A29b2A39b3A49b4 A59b5A0.0813 4.5 1.5 0.0451 3.5 1.5 0.0088 2.5 1.5 0.0275 1.5 1.50.0637 0.5 1.50.7089P 1作用在10号梁轴上时：0.1267 4.5 1.5 0.0813 3.5A,10 1jb1A2jb2A3jb3A4jb4A5jb5A1.5 0.0360 2.5 1.5 0.0093 1.5 1.50.0547 0.5

5、1.51.3551根据上述三点坐标和A截面位置,便可绘出影响线如图11-2-1(b)所示。同理，B截面影响线计算如下:B,1117.421 5.9314.4412.9511.47.40.32677.40.2813 5.9 0.23604.4 0.19072.90.14531.4 7.41.5279B,9197.4295.939 4.4492.9591.40.08137.40.0451 5.90.00884.40.02752.90.06371.40.7375B,11107.4210 5.9310 4.44102.9510 1.40.12677.40.0813 5.90.03604.40.0093

6、 2.90.05471.41.4721绘出影响线如图11-2-1(c)所示。1i1iV22i1i2i11.2.2绘制剪力影响线11.2.2.1 1号梁右截面的剪力影响线计算:P 1作用在计算截面右侧时:V11i(11-2-4)P 1作用在计算截面左侧时:V11i(11-2-5)绘制影响线如图11-2-1(d)所示。11.2.2.2 2号梁右截面的剪力影响线计算:(11-2-6)如P 1作用在5号梁轴上时:V225同理:V22i1i2i 1V2 _ _210 no 2100.1267 0.08130.2080P 1作用在计算截面左侧时:(11-2-7)绘制影响线如图11-2-1(e)所示。A B

7、图11-2-1中横隔梁作用效应影响线（尺寸单位:cm )S (1)Poi11.3截面作用效应计算计算公式:(11-3-1)式中:横隔梁冲击系数，根据桥规取 0.3:车道折减系数,P0 车辆对于跨中横隔梁的计算荷载与计算荷载R相对应横隔梁作用效应影响线的竖坐标值表11-3-1横隔梁截面作用效应计算表汽车P0（kN）126.322Ma(kN m)i0.08420.93691.55280.77740.2173三车道M A457.1000二车道M A392.6400Mb(kN m)i-1.2791-0.3832-0.3457-1.2272M B汽-355.9600V(kN)i0.32670.26730

8、.22450.16510.12230.0629三车道V1149.2100二车道Vm164.8300右V2(kN)i0.26120.18780.13470.06130.0082三车道V222 '/飞83.6700二车道V2：92.2500荷载组合组合1M Amax(kN m)0 1.4 457.1000 639.9400MBmin0 1.4 ( 355.9600)498.3400(kN m)V(kN)0 1.4 92.5200 129.1500可变作用车辆荷载B在相应影响线上的最不利位置加载见图11-2-1,截面作用效应的计算均列入上表中。11.4截面配筋计算下图分别表示横隔梁正弯矩配筋

9、（6 25布置在下缘）和负弯矩配筋 （4 22布置在上缘），并且示出配筋计算的相应截面，剪力钢筋选用间距s为20cm的2 8的双肢箍筋。经过横隔梁正截面承载力的验算，上述配筋均能满足规范的有关规定图11-4-1正弯矩配筋及其计算截面-I图11-4-2负弯矩配筋及其计算截面13.1确定支座平面尺寸13支座计算选定支座的平面尺寸为a b220 60 1200cm ,米用中间层厚度 t 1cm o1 .计算支座的平面形状系数:20 602t(a b) 2 1 (20 60)7.52 .计算橡胶支座的弹性模量:2_2Ej5.4GeS25.4 1.0 7.52303.75MPa3 .验算橡胶支座的承压强

10、度:Rck947.09j 7892kPaj a b 0.2 0.6J10000kPa(合格)13.2确定支座厚度1.主梁的计算温差设为t36 C ,温度变形由两端的支座均摊，则一侧的支座承受的水平位移 g为:1. . 15g a t l 10g 2236 (2866 20) 0.519cm2 .为了计算汽车荷载制动力引起的水平位移p,首先要确定作用在每一支座上的制动力Ht：对于28.66m桥跨，一个设计车道上公路-II级车道荷载总重为7.875 28.66 178.5 404.2kN ,则其制动力标准值为 404.2 10% 40.42kN ;但按桥规，不得小于90kNo经比较，取总制动力为9

11、0kN参与计算，十根梁共9020个支座，每个支座承受水平力 Fbk 4.5kN 。203 .确定需要的橡胶片总厚度te不计汽车制动力:te 2 q 2 0.519 1.038cm eg计入汽车制动力:te 072Geab0.51904.50.7 12 1.0 10 1 20 600.762cm桥规的其他规定:te 0.2a 0.2 20 4cm选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚 0.50cm,中间层后1.00cm,薄钢板厚0.20cm o橡胶片总厚度：te 3 1 2 0.5 4 1.038cm,并 4cm（合格）4 .支座总厚度h te 4 0.2 4 0.8 4.8cm13

12、.3验算支座的偏转情况1.计算支座的平均压缩变形RckteRckte947.09cmabEe abEb 0.20 0.60 303.75947.09 0.0599cm 0.20 0.60 20000按桥规规定，尚应满足0.07te,即:0.0599 0.07 4.0 0.28cm（合格）2.计算梁端转角43由关系式f -5g一和-g一 可得:384EI24EI3.5l gl 16 16f16 24EI 5l 5l设结构自重作用下，主梁处于水平状态。已知公路 -R级荷载作用下的跨中挠度f 3.25cm,代入上式得:16f5l16 3.255 28660.00363rad3.验算偏转情况20 0.00363人30.0599cm 0.0363cm（合格）213.4验算支座的抗滑稳定性1 .计算温度变化引起的水平力 一 gq 0519