第五章 简支梁桥计算(行车道板)

讲授：黄立浦Chapter5第五章简支梁桥的计算第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥讲授：黄立浦第五章简支梁桥的计算简支装配式RC、PC梁桥的设计过程拟定尺寸荷载计算内力分析配筋验算绘制施工图第一节概述桥梁工程结构设计原理桥梁工程计算项目：主梁、横隔梁、桥面板和支座讲授：黄立浦第二节行车道板计算一、行车道板的分类二、车辆在板上的分布三、桥面板的有效工作宽度四、桥面板的内力计算讲授：黄立浦第二节行车道板计算一、行车道板的类型行车道板（桥面板）：直接承受车辆轮压，与主梁梁肋和横隔梁联结，保证梁的整体作用并将活载传给主梁。从结构形式上看都是周边支承的板。讲授：黄立浦梁格系构造和桥面板的支承形式讲授：黄立浦•单向板：把边长或长宽比大于等于2的周边支承板看作单由短跨承受荷载的单向受力板来设计，在长跨方向仅布置分布钢筋。•双向板：边长或长宽比小于2的周边支承板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。•工程实践中最常见的桥面板受力图式：单向板，悬臂板，铰接悬臂板行车道板计算讲授：黄立浦二、车轮荷载在板上的分布作用在桥面上的车轮压力，通过桥面铺装层扩散分布在钢筋混凝土板面上，计算时应较精确地将轮压作为分布荷载来处理，既避免了较大的计算误差，又能节约桥面板的材料用量。行车道板计算讲授：黄立浦将轮压作为均布荷载a2——车轮沿行车方向的着地长度b2——车轮的宽度矩形荷载压力面的边长沿纵向a1=a2+2H沿横向a1=b2+2H一个加重车后轮（轴重为P）作用于桥面板上的局部分布荷载为行车道板计算讲授：黄立浦三、板的有效工作宽度（一）单向板跨中弯矩mx呈曲线，车轮荷载产生的跨中总弯矩为：a为板的有效工作宽度lb1a1amxmaxmxmaxy局部荷载作用，板在多大范围内参与受力?行车道板计算讲授：黄立浦支承条件、荷载性质、荷载位置•两边固结的板的有效宽度比简支的小，•满布条形荷载比局部分布荷载的小，•荷载越接近支承边时越小。数值计算结果表明，板的有效工作宽度主要与三个因素有关：行车道板计算讲授：黄立浦《桥规》对单向板荷载有效工作宽度的规定（a）荷载在跨径中间单独一个荷载几个相邻荷载（b）荷载在板的支承处（c）荷载靠近板的支承处行车道板计算讲授：黄立浦行车道板计算板的有效工作宽度单向板有效工作宽度汇总l0l①a=a1+l/3=a2+2H+l/3且≥2l/3③ax=a’+2x②a’=a1+t=a+t且≥l/3a’aax行车道板计算讲授：黄立浦板的有效工作宽度（二）悬臂板悬臂板的有效工作宽度定义与简支板同。悬臂根部截面的最大弯矩l0mxmaxbmaxmaxxxxmMaMdymma行车道板计算讲授：黄立浦悬臂板悬臂板的有效工作宽度接近于2倍悬臂长度a=a1+2b’b’为荷载外边缘至悬臂跟部的距离b’a1a=a1+2b’Hb145°板的有效工作宽度行车道板计算讲授：黄立浦四、行车道板的内力计算（一）多跨连续单向板主梁和板之间的作用两种极端情况主梁抗扭刚度大主梁抗扭刚度小thth行车道板计算讲授：黄立浦（一）多跨连续单向板考虑梁的约束时的简便计算法当t/h＜1/4时（主梁抗扭能力较大）跨中弯矩M中=+0.5M0支点弯矩M支=-0.7M0当t/h≥1/4时（主梁抗扭能力较小）跨中弯矩M中=+0.7M0支点弯矩M支=-0.7M0t/h代表了板和梁的刚度之比M0代为按简支梁计算的跨中弯矩值。行车道板计算thth讲授：黄立浦（一）多跨连续单向板M0=1.2M0g+1.4M0p活载弯矩：l0l(a-a’)/2b1ta’aaxpg)2(8)1(10blaPMp求M0？行车道板计算（一）多跨连续单向板剪力计算可不考虑板与主梁的弹性固结活载支点剪力：l0l(a-a’)/2ta’aaxb1pg2211)1(yAyAQ支P’y2y1A1A2行车道板的内力计算行车道板计算（二）铰接悬臂板（最不利情况）活载弯矩：)4(4)1(10blaPMApb1l0P/2行车道板的内力计算行车道板计算讲授：黄立浦（三）悬臂板（最不利情况）活载弯矩：两种情况行车道板计算讲授：黄立浦荷载组合0'0')]1/(7.0[)4.12.1(QGsdQGudSSSSSS承载能力极限状态：正常使用极限状态：行车道板计算讲授：黄立浦•桥面板的计算示例计算如图所示T梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。􀂄荷载：公路-Ⅰ级􀂄桥面铺装为8cm厚的沥青混凝土面层（容重为23KN/m3）、平均厚9cm的C30混凝土面层（容重为24kN／m3）􀂄T梁翼板钢筋混凝土容重为25kN／m3行车道板计算