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文档简介

1、精品第一章绪论第一节桥梁设计的基本原则和要求一、使用上的要求桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。二、经济上的要求桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早

2、通车在运输上将带来很大的经济效益。三、设计上的要求桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。四、施工上的要求桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。五、美观上的要求在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的

3、细部装饰。第二节计算荷载的确定桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。一、作用分类与计算为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:永久作用、可变作用和偶然作用三类。(一)永久作用指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。(二)可变作用指经常作用而作用位置可移动和量值可变化的作用力。包括汽车荷载及其的引起的冲击

4、力、离心力、汽车引起的土侧压力、人群荷载、汽车制动力、风荷载、流水压力、温度作用和支座摩阻力。(三)偶然作用偶然作用是指在特定条件下可能出现的较强大的作用,如地震作用或船只或漂浮物的撞击力和汽车的撞击作用(施工荷载也属于此类)。二、作用效应组合原则公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用,按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合,取其最不利效应组合进行设计。(1) 公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用以下两种作用效应组合:1 、基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:mnyoSud=笆(&iSGik+QlSQ1k+巾cQiSQjk

5、)2 、偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。(2) 公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种作用效应组合:1 、作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用濒遇值效应相组合,其效应组合表达式为:Ssd=SGik+巾IjSQjki1j22 、作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用永久值效应相组合,其效应组合表达式为:mnSld=SGik+巾2jSQjki1j2感谢下载载第二章整体布置预应力混凝土连续梁桥以

6、结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本设计采用的是先简支后连续的施工方法,该方法是先将简支梁安装就位后,再通过张拉支座处上翼缘的负弯矩钢束,形成连续梁体系。先简支后连续的桥梁造价低、材料省、施工简便快捷。为了使边跨与中跨的梁高和配筋接近一致,连续梁桥各孔跨径的划分,通常按照边跨与中跨最大弯矩趋近相等来确定。跨径布置见图示2-1:图2-1整体布置图计算简图:图2-2计算简图第三章设计资料及结构尺寸拟定第一节基本资料一、基本材料及特性基本材料及特性见表3-1:表3-1基本材料及特性名称项目符号单位数据强度等级CM

7、Pa40弹性模量EcMPa3.25X104混轴心抗压强度标准值fckMPa26.8凝轴心抗拉强度标准值ftkMPa2.4土轴心抗压强度设计值fcdMPa18.4轴心抗拉强度设计值ftdMPa1.65抗拉强度标准值fpkMPa1860钢弹性模量EpMPa1.95X105绞抗拉强度设计值fpdMPa1260线最大控制应力0.75fpkMPa1395直径12抗拉强度标准值fskMPa235mm抗拉强度设计值fsdMPa195普采用I级弹性模量EsMPa2.1X105通钢筋钢直径12抗拉强度标准值fskMPa335筋mm抗拉强度设计值fsdMPa280采用n级弹性模量EsMPa2.0X105钢筋、锚具

8、及支座采用GVM155,GVM15-7,GVM158,GBM1515锚具;采用GYZ375X77,GYZF250X64支座。三、施工工艺按后张法制作主梁,预留预应力钢丝的孔道,由预埋中=50加波纹管形成。四、设计依据公路桥涵设计通用规范(JTGD602004),以下简称桥规;公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTGD62-2004),以下简称公预规;公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ02485),一下简称公基规。第二节结构尺寸一、主梁间距及主梁片数主梁间距一般在1.82.3m,本设计选用210cm,其横截面布置形式见图3-1:图3-1横截面布置(单位cm)二、主梁尺寸拟定(一)梁高度预应力混

9、凝土简支梁桥的主梁高跨比通常为1/151/25,肋式截面梁常用高度一般取160250cm,考虑主梁的建筑高度和预应力钢筋的用量。本设计主梁高度取用230cm.(二)梁肋及马蹄尺寸根据抗剪强度的需要和施工振捣的需要,一般梁肋厚度取1525cm,本设计暂定18cm。预应力简支T形梁的梁肋下部通常要加宽做成马蹄形,以便钢丝的布置和满足很大预压力的需要。(三)截面沿跨长度变化本设计梁高采用等高度形式,横截面顶板厚度沿跨长不变。梁端部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力,也应布置锚具的需要,在靠近支点处腹板要加厚至马蹄同宽,加宽范围达到梁高一倍左右,本设计取200cm。见图3-2示:支点截面跨中

10、截面三、横隔梁(板)间距为了增强主梁之间的横向连接刚度,除设置短横隔梁外,还应设置中横隔梁,问距510m,本设计取边梁取6片中横隔梁,间距为7X4.543m;中跨取7片中横隔梁,间距为8X4.85m.四、截面效率指标跨中截面几何特性可以由CAD中面域性质可得:A=8284cm2质心位置(距下边缘)152cmIX=52604657cm4由此可计算出截面的效率指标P (希望P在0.40.55之间)为:KxKsH式中:Ks上核心距离,Ks/iYsKx下核心距离,Kx/iYs行:Ks=41.7I_52604657AYx-8284152I52604657=81.4AYs8284(230152)Ks Kx

11、H41.7 81.42300.5358.1X1.05=4.2525kN第二节桥面板活载内力计算一、荷载分布宽度易知当车辆荷载作用于较缝轴线上时为不利。根据公预规4.1.3条规定,车轮着地长度:a2=0.2m,b2=0.6m,则a产a2+2H=0.2+2X0.15=0.5mb1=b2+2H=0.6+2义0.15=0.9m荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:a=a1+d+210=0.5+1.4+2X1.05=4.0m由于这是汽车荷载局部加载在T梁的翼板上,故需要考虑冲击系数,暂定1+=1.3二、弯矩、剪力的计算作用于每米宽板条上的弯矩为:Pb1M=-(1+)(1o-7)4a4140x20.9=-1.3

12、X(1.05)=-18.77kNm444作用于每米宽板条上的剪力为:_P1402Q=(1+)=1.3X=22.75kN4a44第三节内力组合及桥面板配筋一、荷载组合根据参考文献2承载能力极限状态内力组合:Mud=1.2Msg+1.4Msp=(1.2X1.116+1.4X18.77)=27.62kNmQud=1.2Qsg+1.4Qsp=1.24.2525+1.4X22.75=36.95kN正常使用极限状态组合:(不考虑汽车冲击力)Ms,18.77、Msd=1.0Msg+1.0-=-(1.0X1.116+)=15.55kNm11.3一一Qs22.75Qsd=1.0Qsg+1.0=4.2525+=2

13、1.75kN11.3二、桥面板配筋假定保护层厚度as,=35mm有效高度he=h0-as,=0.280-0.035=0.245mMud=27.62kNm考虑到弯矩值较小可以按构造配筋受拉钢筋5根直径为14mm的HRB335,As=759mm根据参考文献19A7590.271%min0.45fL0.451.650.265%bh1000280fsd280并且大于0.2%fv2800.002710.041b0.55,潴足使用条件1fc18.41.0c_2_2_Mufcbh。(10.5)1.018.410002802(10.50.041)=1412kNmMud=27.62kNm承载力满足要求,间距为2

14、00mm,也满足要求抗剪验算:(厚板的计算公式)Vu=0.7Bhftbbh0=0.7X1.65X1000X280=323.4X103N=323.4kNQ0=36.95kN满足抗剪要求。第五章全桥节段划分第一节单元划分参考文献9P235,采用桥梁专用程序桥梁博士Dr.Bridge3.0进行结构计算分析,全桥单元划分时,应综合考虑结构在施工过程及正常使用阶段控制设计的截面位置,使控制截面位于单元节点处。本设计为简支转连续梁桥,结合施工、使用结构的受力特性及预应力束布置,将全桥划分为186个单元、187个节点,每米一个单元。如图5-1所示:图5-1单元划分示意(单位m)第二节梁单元自重计算在恒载内力

15、计算之前有必要对本设计的施工过程给与简要介绍,以便进行合理内力计算。如图5-2,第一施工阶段为预制主梁,待混凝土达到设计强度100%后张拉正弯矩区预应力钢束,再将各跨预制T梁安装就位,形成有临时支座支承的简支梁状态;第二施工阶段首先浇筑第、跨及第、跨连续段接头混凝土,达到设计强度后,张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆;第三施工阶段浇筑第、跨及第、跨连续段接头混凝土,达到设计强度后,张拉负弯矩区预应力钢束并压注水泥浆;第四施工阶段拆除全桥的临时支座,主梁支承在永久支座上,完成体系转换,再完成主梁横向接缝,最终形成五跨连续梁;第五施工阶段进行防护栏及桥面铺装施工。由施工过程可知结构包载是分阶段形成

16、的,主要包括:预制T梁一期包载集度(gi),成桥后T梁一期荷载集度(gi),二期恒载集度(g2)。第五施工阶段图5-2施工阶段示意图、预制T梁一期恒载集度(gi)由预制T梁的构造知横隔板的自重对主梁产生的恒载弯矩可以忽略,因此gi仅为预制箱梁自重集度,计算公式为:gi=AiX25kN/m3计算结果见表4-1。此恒载集度主要用于主梁简支状态下的施工验算甲儿勺1-23-78-2627-3132-3536-4041-66集度31.1625.3120.7225.3131.1625.3120.72甲儿勺72-7576-8081-107108-112113-116117-121122-147集度31.16

17、25.3120.7225.3131.1625.3120.72甲儿勺148-152153-156157-161162-179180-184185-18667-71集度25.3131.1625.3120.7225.3131.1625.31表4-1预制T梁一期恒载集度(kN/m)二、成桥后T梁一期荷载集度(gi)预制梁计入每片梁间现浇湿接缝混凝土后的恒载集度即为成桥后T梁一期恒载集度。成桥后忽略横隔梁产生的内力,仅计其产生的支反力,计算公式为:gii=AiX25kN/m3计算结果见表4-2甲儿勺1-23-78-2627-3132-3536-4041-66集度35.8630.0125.4230.013

18、5.8630.0125.42甲儿勺72-7576-8081-107108-112113-116117-121122-147集度35.8630.0125.4230.0135.8630.0125.42甲儿勺148-152153-156157-161162-179180-184185-18667-71集度30.0135.8630.0125.4230.0135.8630.01表4-2成桥后T梁一期恒载集度(kN/m)三、二期恒载集度(g2)二期恒载集度为桥面铺装于护栏包载集度之和。本设计桥面铺装采用6cm厚的防水混凝土铺装,之上为9cm厚的沥青混凝土铺装,护栏一侧每延米按0.301m3混凝土计,容重均

19、按24kN/m3计。因桥梁横断面布置由六片梁组成,按每片梁承担全部二期包载的六分之一,其值为:g2=1(0.15X24X11.5+0.301X1X25)=8.15kN/m6第六章内力计算第一节恒载内力的计算参考文献9P236,根据单元划分及相应的恒载集度,采用桥梁博士Dr.Bridge进行恒载内力计算。表6-1、表6-2、表6-3分别给出gi、gi、gi+g2作用下的梁在第1、4、5施工阶段的包载内力。表6-1gi在第1施工阶段的恒载内力节点号剪力弯矩支点1385.50第一跨1/4175.92194第一跨1/210.352940第一跨3/4175.92195支点2385.60第二跨1/4207

20、3229第二跨1/220.74254第二跨3/42073229支点34580表6-2gi在第4施工阶段的恒载内力节点号剪力弯矩节点号剪力弯矩支点1443.410第二跨1/220.094567.11第一跨1/4195.282512.38第二跨3/4254.313302.51第一跨1/2-8.83259.8支点3-238.01-934.09第一跨3/4118.232197.92第三跨1/4253.73316.91支点2-337.6-942.18第三跨1/220.74575.41第二跨1/4253.093314.72表6-3gi+g2在第5施工阶段的恒载内力节点号剪力弯矩节点号剪力弯矩支点1544.

21、870第二跨1/220.425107.42第一跨1/4229.343071.87第二跨3/478.323437.59第一跨1/262.843821.82支点3-401.08-2021.25第一跨3/417.482206.84第三跨1/4335.43455.25支点2-505.75-2042.42第三跨1/220.75122.25第二跨1/4335.123443.25注:弯矩单位为kNm剪力单位为kN第二节横向分布系数的计算一、连续梁横向分布系数修正系数(等代刚度法)(一)抗弯惯性矩换算系数的计算(Cw)把连续梁的截面看做是不变的,令EI=1,把数据输入结构力学求解器可得结果1边跨简支梁的跨中集

22、中力作用下跨中挠度(33m)W=564.072中跨简支梁的跨中集中力作用下跨中挠度(40m)W=10003连续梁集中力作用在不同位置处其相应的挠度(见计算简图)W1=365.24W2=360.24W3=357.5抗弯惯性矩换算系数Cw1000=2.7379365.24C w 2=C w 3=1000ctlc=2.7759360.24564.07=1.5778357.5(二)抗扭惯性矩换算系数的计算(C)因为各片主梁截面相同,故C=1(三)主梁抗扭惯性矩的计算对于翼板b=20/210=0.095查表得C=1/3tb对于梁肋=20/230=0.087查表得C=1/3t33It=1/3X20X210

23、+1/3X20X230=1173333cm4(四)计算抗扭修正系数由N=6,可查表得=1.028,并取G=0.4251产2-一-1=0.9414(边跨)/mGCIt11212ECIa22 =0.96583 =0.9654(中跨)考虑到抗扭修正系数对横向分布系数的影响,应取三者较大值,即=0.9658二简支梁横向分布系数的计算(一)横向分布影响线及横向分布系数由于B/L=0.380.5,并且横隔板数大于5个,影响线的计算采用考虑主梁抗扭刚度的修正刚性偏心压力法。62a2i =2 X (5.25 X5.25+3.15 X3.15+1.05 X1.05) =77.17i 1图6-1刚性横梁法计算横向

24、分布系数示意图计算公式为:IieaiIii=彳IiaJ一号梁:275611=1/6+0.9685X=0.51277.1727.5616=1/6-0.9685X=-0.17877.17二号梁2i=0.37426=-0.04三号梁:31=0.2936=0.125按照车辆横向排列的规定,一号梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-2:图6-2(一号梁)车辆横向位置示意图(单位m)三车道mc=1iX0.78=0.5850.78为三车道折减系数2两车道mc=1i=0.7032取较大值二号梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-3:广011门.广.1行口.17二一一门门图6-3(二号梁)车辆横向位置示意图

25、(单位m)三车道mc=1iX0.78=0.5122i两车道mc=1i=0.562取较大值三梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-4:】父一曲.旧口mFU1111,1F图6-4(三号梁)车辆横向位置示意图(单位m)三车道mc=1iX0.78=0.4152两车道mc=-i=0.382取较大值由以上计算可知边梁的横向分布系数最大,在设计时按边梁的横向分布系数考虑。(三)支点的荷载横向分布影响线及横向分布系数参考文献口第七章第二节,支点截面荷载横向均布影响线采用杠杆原理法计算。按照车辆横向排列的规定,一号梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-5:图6-5(一号梁)车辆横向位置示意图(单位m)mo=

26、 2=0.598二号梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-6:图6-6(二号梁)车辆横向位置示意图(单位m)q =0.76651mo=2三号梁三列车横向位置和最不利布载图式如图6-7图6-7(三号梁)车辆横向位置示意图(单位m)mo=-=0.76652q跨中和支点荷载横向分布系数计算结果见表6-4:表6-4跨中和支点荷载横向分布系数梁号T梁二号梁三号梁跨中mc0.7030.5560.467支点mo0.5980.76650.7665第三节活载内力计算一、冲击系数和车道折减系数(一)冲击系数据桥规4.3.2规定:结构冲击系数与结构的基频有关,因此要计算结构基频冲击系数以可按下式计算:当f1.5H

27、z时,产0.45式中f-结构基频f22(一)2J旦1 .m连续梁桥的基频可采用下列公式估算:f13.616EIc1 2l2-JmT(用于冲击力引起的正弯矩效应好剪力效应)f2空学,曳(用于冲击力引起的负弯矩效应)2lmc对于本设计桥梁:f15.52Hzf2=9.53Hz(33m40m取两者较大值)1 0.28620.383二、活载内力计算(一)计算各截面最大弯矩和最小弯矩及剪力桥规4.3规定:汽车荷载有车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载;桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载和车道荷载不得叠加。本设计设计

28、荷载是公路-I级,其车道荷载的均布荷载标准值为qk=10.5kN/m;集中荷载标准值为Pk=320kN。计算剪力效应时Pk应乘以1.2,Pk=1.2X320=384kN车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上;集中荷载标准值只作用于相应影响线中最大影响线峰值处。1、第一支点截面弯矩影响线为零。所以该截面没有最大弯矩和最小弯矩2、第一跨四分之一截面弯矩影响线如图6-8:(1)2(2)3(3)4(4)5(5)6图6-8第一跨四分之一截面弯矩影响线(1)最大弯矩将车道荷载的均布荷裁标准值布置在第1、3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨1/4截面的最大弯矩值。计

29、算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=2676.7kNmM1/4max=(1+0.383)X0.703X2676.7=2602.4kNm对应剪力为:Q1/4=-273.1kN(2)最小弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨3/8截面处,得第一跨1/4截面最小弯矩值。计算公式:Sp(1)mcPiyi用结构力学求解器算得:Piyi=-504.75kNmM1/4min=(1+0.383)X0.703X(-504.75)=-490.

30、6kNm对应剪力为:Q1/4=-59.5kN3、第一跨跨中截面弯矩影响线如图6-9:-图6-9第一跨跨中截面弯矩影响线x(1)最大弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最大弯矩值。计算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=3231.45kNmMi/2max=(i+0.383)X0.703X2609.351=3141.8kNm对应剪力为:Qi/2=-185.4kN(2)最小弯矩3/8将车道荷载的均布荷载

31、标准值布置在第2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨截面处,得第一跨跨中截面的最小弯矩值。计算公式:Sp(1)mcRyi用结构力学求解器算得:Piyi=-1009.5kNmM1/2min=(1+0.383)X0.703X(-1009.5)=-981.2kNm对应剪力为:Q1/2=-59.5kN4、第一跨四分之三截面弯矩影响线如图6-10:图6-10第一跨四分之三截面弯矩影响线(1)最大弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨3/4截面的最大弯矩值。计算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴

32、重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=2003.84kNmM3/4max=(i+o.383)X0.703X2003.84=1947.7kNm对应剪力为:Q3/4=-339.2kN(2)最小弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨3/8截面处,得第一跨3/4截面的最小弯矩值。计算公式:Sp(1)mcPiyi用结构力学求解器算得:Piyi=-1514.25kNmM3/4min=(1+0.383)X0.703x(-1514.25)=-1471.9kNm对应剪力为:Q3/4=-60.1kN5、第二支点截面弯矩影响线如图6-

33、11:图6-11第二支点截面弯矩影响线一、-x(1)最大弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第3、5跨上,集中荷载标准值布置在第三跨3/8截面处,得第二支点截面的最大弯矩值。计算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=537.16kNmM支2max=(1+0.383)X0.7665X537.16=522.1kNm对应剪力为:Q支2=-60.7kN(2)最小弯矩将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨3/8截面处,得第二支点截面最小

34、弯矩值。计算公式:Sp(1)mcRyi用结构力学求解器算得:Piyi=-2716.33kNmM支2min=(1+0.383)X0.7665x(-2716.33)=-2640.3kNm对应剪力为:Q支2=421.2kN由于篇幅有限,在此仅列出第一跨的计算过程,其余第二、三跨计算同第一跨,而第四、五跨与第一、二跨对称,计算结果一样。第二、三跨计算结果将在表6-5中列出表6-5各截面弯矩最大和弯矩最小及相应的剪力截面号内力最大弯矩最小弯矩截面号内力最大弯矩最小弯矩支点1Q(kN)0.000.00第二跨3/4Q(kN)-322.4-13.5M(kNm)0.000.00M(kNm)2216.9781.3

35、A跨1/4Q(kN)-273.1-59.5支点3Q(kN)-64.2423.9M(kNm)2676.7-490.6M(kNm)676.6-2762.9A跨1/2Q(kN)-185.4-59.5第三跨1/4Q(kN)330.523.6M(kNm)3141.81009.5M(kNm)2192.6-1135.3A跨3/4Q(kN)-339.2-60.1第三跨1/2Q(kN)145.831.3M(kNm)1947.7-1471.9MkNm)3300.8-987.6支点2Q(kN)-60.7421.2M(kNm)522.1-2640.3第二跨1/4Q(kN)339.421.6M(kNm)2043.0-1

36、118.8-第二跨1/2Q(kN)154.5-37.1M(kNm)3237.7-915.3(二)计算各截面剪力最大和剪力最小及相应的弯矩(Pk=380kN)1、第一支点截面剪力影响线如图6-12:(“)(5 %77图6-12第一支点截面剪力影响线x(1)最大剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一支点截面截面的最大剪力值。计算公式:Sp(1)mcRy式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=159.91kNQ支imax=(1+0.383)X0

37、.7665xl59.91=155.4kN对应弯矩为:M支1=0kNm(2)最小剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨3/8截面处,得第一支点截面的最小剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiy用结构力学求解器算得:Piyi=-61.18kNmQ支1min=(1+0.383)X0.7665X(-61.18)=-59.5kN对应弯矩为:M支1=0kNm2、第一跨四分之一截面剪力影响线如图6-13:(3(4) 15(5)图6-13第一跨四分之一截面剪力影响线(1)最大剪力x将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后3/4跨上和第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面

38、处,得第一跨1/4截面最大剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=294.52kNQi/4max=(1+0.383)X0.703X294.52=286.3kN对应弯矩为:M1/4=2361.8kNm(2)最小剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的1/4跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨1/4截面最小剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi用结构力学求解器算得:Piyi=-135.05kNmQi/4min=(1+0.383

39、)X0.703X(-135.05)=-113.1kN对应弯矩为:M1/4=1670.0kNm3、第一跨跨中截面剪力影响线如图6-14:图6-14第一跨跨中截面剪力影响线(1)最大剪力x将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后1/2跨上和第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最大剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=161.78Q1/2max=(1+0.383)X0.707X161.78=157.3kN对应弯矩为:M1/2=

40、2594.6kNm(2)最小剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的前1/2跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最小剪力值。计算公式:Sp(1)mcRyi用结构力学求解器算得:Piyi=-259.5kNmQi/2min=(1+0.383)X0.703X(-259.5)=-252.2kN对应弯矩为:M1/2=2038.6kNm4、第一跨四分之三截面剪力影响线如图6-15:“二工2,);T33)74(4丁丫5(5重777777图6-15第一跨四分之三截面剪力影响线最大剪力x将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后1/4跨上和第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该

41、截面处,得第一跨跨中截面的最大剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力)Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=65.57kNQ3/4max=(1+0.383)X0.707X65.57=63.7kN对应弯矩为:M3/4=1577.3kNm(2)最小剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的前3/4跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最小剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi用结构力学求解器算得:Piyi=-393.06kNQ3/4min=(1+0.383)X

42、0.703X(-393.06)=-382.1kN对应弯矩为:M3/4=887.0kNm5、第二支点截面剪力影响线如图6-16:图6-16第二支点截面剪力影响线(1)最大剪力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第二支点截面的最大剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi式中:Sp所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力);Pi车辆荷载的轴重;yi沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。用结构力学求解器算得:Piyi=540.32kNQ支2max=(1+0.383)X0.7665X540.32=525.2kN对应弯矩为:M支2=1624.4kNm(2)最小剪

43、力将车道荷载的均布荷载标准值布置在第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第二支点截面的最小剪力值。计算公式:Sp(1)mcPiyi用结构力学求解器算得:Piyi=-62.45kNmQ支2min=(1+0.383)X0.7665X(-62.45)=-60.7kN对应弯矩为:M支2=522.1kNm由于篇幅有限,在此仅列出第一跨的计算过程,其余第二、三跨计算同第一跨,而第四、五、跨与第一、二、跨对称,计算结果一样。第二、三跨计算结果将在表6-6中列出。表6-6各截面剪力最大和剪力最小及相应的弯矩截面号内力最大男力最小剪力截面号内力最大男力最小剪力支点1Q(kN)155.4-59.5第二跨3

44、/4Q(kN)98.5-369.9M(kNm)0.000.00M(kNm)1657.21198.0A跨1/4Q(kN)286.3-113.1支点3Q(kN)239.6-41.3M(kNm)2361.81670M(kNm)-1790.9482.7A跨1/2Q(kN)157.3-252.2第三跨1/4Q(kN)374.7-95.3M(kNm)2594.62038.6M(kNm)1749.01712.6A跨3/4Q(kN)63.7-382.1第三跨1/2Q(kN)225.3-217.1M(kNm)1577.3887.0M(kNm)2334.32423.7支点2Q(kN)525.2-60.7M(kNm

45、)1624.4522.1第二跨1/4Q(kN)367.1-101.9M(kNm)1356.11556.1第二跨1/2Q(kN)218.0-220.9M(kNm)2360.82227.7第四节其它因素引起的内力计算一、温度引起的内力计算由于连续梁只有一个横向支座,所以整体温度变化对梁的内力没有影响,考虑到桥面板由于日照等因数产生不均匀温变,根据以前已有的记录,假设桥面板和梁底的不均匀温差为50C,从上至下呈线性分布,按以上假设由桥梁博士Dr.Bridge程序可算出不均匀温变引起内力。主要控制截面由温度变化引起的内力值见表6-7。二、支座位移引起的内力计算由于各个支座处的竖向支反力和地质条件的不同

46、引起支座的不均匀沉降,连续梁是一种对支座不均匀沉降特别敏感的结构,所以由它引起的内力是构成内力的重要组成部分,其具体计算方法是:五跨跨连续梁的六个支座中取边支座下沉1cm,其余支座不动,按以上方法用Dr.Bridge程序计算出支座位移引起的内力。各主要控制截面由于支座位移引起的内力值见表6-7。6-7温度变化及支座沉降引起的内力截面号内力温度变化支座沉降截面号内力温度变化支座沉降支点1Q(kN)23.8-0.1697第二跨1/2Q(kN)-4.490.6512M(kNm)00M(kNm)633.76.771A跨1/4Q(kN)23.8-0.1697第二跨3/4Q(kN)-4.490.6512M(kNm)184.6-1.358M(kNm)589.613.28A跨1/2Q(kN)23.8-0.1697支点3Q(kN)-4.490.6512M(kNm)369.3-2.716M(kNm)585.219.79A跨3/4Q(kN)23.8-0.1697第三跨1/4Q(kN)-4.49-2.416M(kNm)553.9-4.074M(kNm)585.2-1.295支点2Q(kN)23.8-0.1697第三跨1/2Q(kN)-4.49-2.416M(kNm)738.5-5.4

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