橋梁工程 第二篇

橋梁工程武漢理工大學交通學院制作：雷建平1)鋼筋混凝土利用了混凝土的抗壓性能好和鋼筋的抗拉能力強的特點。3)預應力結(jié)構(gòu)

2)為什么鋼筋和混凝土可以成為一個整體?第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平4)裝配式橋梁相對于整體式橋梁的優(yōu)點：B在預制廠內(nèi)集中管理，自動化、機械化，提高效益。A型式和尺寸標準化。第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋C不受季節(jié)影響，縮短工期。D節(jié)省支架模板等材料消耗。第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章

梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.1梁橋的一般特點（1）鋼筋混凝土梁橋的特點1)結(jié)構(gòu)自重大，約占全部設計荷載的30％～60％，限制了跨越能力。3)裝配式簡支梁橋合理的最大跨徑約為20M左右。懸臂梁橋和連續(xù)梁橋合宜的最大跨徑約為60~70M。2)就地澆注，施工工期長。武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.1梁橋的一般特點（2）預應力混凝土梁橋的特點1)能有效利用現(xiàn)代的高強度材料，減小截面，降低自重，增大跨越能力。3)一般不出現(xiàn)裂縫，可顯著減小建筑高度。2)與鋼筋混凝土梁橋相比，可節(jié)約鋼材30％～40％。4)擴大了裝配式橋梁的使用范圍。武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.2類型的劃分（1）按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系劃分簡支梁橋連續(xù)梁橋懸臂梁橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平靜力體系的演變簡支梁連續(xù)梁懸臂梁qlql2/8ql2/8武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.2類型的劃分（2）按承重結(jié)構(gòu)的截面形式劃分板橋×肋板式(T)梁橋箱形梁橋×武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1)板橋

特點和使用范圍

型式整體式板橋:

實心板空心板矮肋板

裝配式板橋:

實心板空心板單波和雙波橫截面板橋×武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述截面形式的演變實心板肋板空心板T形梁箱梁跨度增加武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.3.1簡支體系(1)簡支板橋建筑高度小外形簡單，施工安裝簡便跨徑不宜過大種類跨徑（m）板厚（m）實心板RC板≤8m0.16~0.36裝配式空心板RC板6~130.4~0.8PC板8~160.4~0.7簡支板的構(gòu)造尺寸

武漢理工大學交通學院制作：雷建平第一章梁式橋概述1.3.1簡支體系(2)

簡支梁橋種類跨徑l（m）梁高（m）裝配式RC梁

8~20(1/11~1/18)lPC梁20~40(1/15~1/25)l簡支梁的構(gòu)造尺寸

武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.1簡支體系(2)簡支梁橋RC跨徑（m）10131620梁高（m）0.8~0.90.9~1.01.0~1.11.0~1.3PC跨徑（m）25303540梁高（m）1.25~1.451.65~1.752.02.3標準圖簡支梁的構(gòu)造尺寸

第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系(1)鋼筋混凝土懸臂梁橋T形截面h=(1/12~1/20)lH=(1.0~1.5)h箱形截面h=(1/20~1/35)lH=(2.0~2.5)h單孔雙懸臂梁橋T形截面lx=(0.3~0.4)l箱形截面lx=(0.4~0.6)lHhllxlx第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系三跨帶掛梁單懸臂梁橋l1=(0.6~0.8)llg=(0.4~0.6)lh=(1/12~1/20)lH=(1.5~1.8)hHhll1l1lg第一章梁式橋概述(1)鋼筋混凝土懸臂梁橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系(1)鋼筋混凝土懸臂梁橋多跨帶掛梁雙懸臂梁橋l1=(0.75~0.8)llg=(0.5~0.6)lT形梁h=(1/12~1/20)l箱形梁h=(1/12~1/20)l

H=(1.5~1.8)hH=(2.0~2.5)hll1lgHhllg第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系(2)預應力混凝土懸臂梁橋跨度超過50m以上，采用預應力混凝土懸臂梁橋更合理。l1=(0.5~0.8)llg=(0.0~0.4)lh=(1/20~1/25)l

H=(2.0~2.5)hll1lgHhllg第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系(3)預應力混凝土T形剛構(gòu)橋

由于施工階段的受力與結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)下的受力的一致性，T形剛構(gòu)橋常是經(jīng)濟的方案。全橋的T形單元尺寸盡可能相同，以簡化設計與施工；

T形剛構(gòu)的布置應盡可能對稱，以避免T形剛構(gòu)的橋墩承受不平衡彎矩。第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系T形剛構(gòu)的若干布置形式：第一章梁式橋概述(3)預應力混凝土T形剛構(gòu)橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.2懸臂體系T形剛構(gòu)支點、跨中梁高與跨徑的關系：帶鉸T形剛構(gòu)l≤100mH=(1/14~1/22)lh=(0.20~0.4)H且h

≤2.0m

帶掛梁T形剛構(gòu)l≥100mH=(1/17~1/21)lh=(0.20~0.4)H且h

≤1.5m(3)預應力混凝土T形剛構(gòu)橋第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.3連續(xù)體系中間跨l=8~14m邊跨（0.7~0.8）l跨中截面高h=(1/18~1/30)l支點截面高H=(1.2~1.5)h(1)連續(xù)板橋第一章梁式橋概述武漢理工大學交通學院制作：雷建平1.3.3連續(xù)體系不等跨變截面連續(xù)梁布置（以三跨為例）邊跨（0.6~0.8）l

支架施工可取0.8l

懸臂施工可取

0.65l折線形變截面支點截面高H=(1/16~1/20)l，跨中截面高h=(1/22~1/28)l曲線形變截面支點截面高H=(1/16~1/20)l，跨中截面高h=(1/30~1/50)l等跨等截面連續(xù)梁布置截面高h

=(1/15~1/30)l，常用h=(1/18~1/20)l(1)連續(xù)梁橋第一章梁式橋概述第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造橋面構(gòu)造的組成（1）橋面鋪裝（2）橋面排水設備（3）伸縮縫（4）人行道（5）緣石（6）欄桿、燈柱

武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.1橋面鋪裝橋面鋪裝的作用：（1）保護行車道板（2）防止雨水侵入結(jié)構(gòu)構(gòu)件（3）分散車輛輪重的集中荷載

對橋面鋪裝的要求：（1）行車舒適（2）抗車轍（3）抗滑（4）剛度好（4）不透水

武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.1橋面鋪裝橋面鋪裝的類型（1）普通水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝（2）防水混凝土鋪裝（3）具有貼式防水層的普通水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝

現(xiàn)在趨向于采用高性能瀝青混凝土鋪裝。武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.1橋面鋪裝橋面橫坡的設置（1）構(gòu)造找坡（2）結(jié)構(gòu)找坡1.5%1.5%1.5%武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.2橋面排水設施為防止雨水長時間滯留橋面，侵蝕結(jié)構(gòu)構(gòu)件，降低橋梁的耐久性，應將雨水盡快排除橋外。參考公路排水設計規(guī)范（JTJ018-97）7.1.3.橋面應有足夠的橫向和縱向坡度，使落在橋面上的降水迅速排向橋面行車道兩側(cè)。橋面橫坡可按路面橫坡取用或比后者大0.5%。7.1.4.泄水口宜設置在橋面行車道邊緣處。泄水口的間距可依據(jù)設計徑流量按本規(guī)范8.2節(jié)所述的方法計算確定，但最大間距不宜超過20m。橋梁伸縮縫的上游方向應增設泄水口，在凹形豎曲線的最低點及前后3~5m處也應各設置一個泄水口。7.1.5.泄水口可采用圓形或矩形。圓形泄水口的直徑宜為15cm~20cm；矩形泄水口宜為（20~30cm)x(30~40cm)。武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3橋面伸縮縫為保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等影響因素下按受力圖式自由變形，需要在適當位置設置伸縮縫。固定支座處滑動支座處伸縮縫伸縮縫簡支梁A武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.1橋面伸縮縫類型

（1）鍍鋅鐵皮伸縮縫武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.1橋面伸縮縫類型

（2）跨搭鋼板式伸縮縫武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.1橋面伸縮縫類型

（3）橡膠伸縮縫武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.1橋面伸縮縫類型（4）其它形式伸縮縫武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.2橋面伸縮縫的布置

伸縮縫受各種因素作用，很容易損壞，圖示為孝感八一大橋伸縮縫受損情況。為了減少伸縮縫的維護工作量，現(xiàn)在傾向于盡量減少伸縮縫的數(shù)量。如在簡支梁橋中采用橋面連續(xù)或先簡支后連續(xù)的做法。武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.2橋面伸縮縫的布置

橋面連續(xù)的做法伸縮縫伸縮縫簡支梁橋面連續(xù)武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.3.2橋面伸縮縫的布置

先簡支后連續(xù)的做法伸縮縫現(xiàn)澆接縫連續(xù)梁臨時支座簡支梁永久支座武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.4人行道、欄桿與燈柱武漢理工大學交通學院制作：雷建平第二章橋面構(gòu)造2.4人行道、欄桿與燈柱第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第三章板橋的設計與構(gòu)造(1)優(yōu)點建筑高度小。外形簡單，制作方便。重量輕，架設方便。武漢理工大學交通學院制作：雷建平板橋的優(yōu)缺點：第三章板橋的設計與構(gòu)造(2)缺點跨徑不易過大，一般13～15M,預應力板橋不宜超過35M。

武漢理工大學交通學院制作：雷建平第三章板橋的設計與構(gòu)造3.1簡支板橋的構(gòu)造板橋的截面形式

實心板異形板整體式裝配式實心板空心板(1)配筋構(gòu)造：主筋不小于φ12mm@7~20cm且兩側(cè)邊緣板帶的主鋼筋數(shù)量，宜較中間2/3板寬范圍內(nèi)板帶增加15%分布筋不小于φ6mm@25cm保護層厚度不小于2cm深入支點的主筋總量不少于跨中主筋總量的1/4，且間距不少于每米3根

武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.1簡支板橋的構(gòu)造3.1.1整體式板橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.1簡支板橋的構(gòu)造3.1.1整體式板橋（2）構(gòu)造實例標準跨徑6m，橋面凈寬-7m+2x0.2m,汽車-20級，掛車-100武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.1簡支板橋的構(gòu)造3.1.2裝配式板橋的構(gòu)造裝配式板橋分實心板和空心板標準圖實心鉸接板跨徑為：1.5m、2.0m，2.5m，3.0m，4.0m，5.0m，6.0m和8.0m橋面凈空有凈-7和凈-9兩種。

武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.1簡支板橋的構(gòu)造3.1.2裝配式板橋的構(gòu)造

標準圖實心鉸接板實例

武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.1簡支板橋的構(gòu)造3.1.2裝配式板橋的構(gòu)造裝配式板橋的橫向聯(lián)接企口混凝土鉸連接鋼板連接

企口混凝土鉸連接

鋼板連接

武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.2斜交板橋的特點3.2.1斜交板橋的受力特點力的傳遞規(guī)律

正交簡支板

斜交簡支板

武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.2斜交板橋的特點3.2.1斜交板橋的受力特點受力特點

①斜跨徑l1的簡支斜板的縱向主彎矩比同寬、跨徑l1的正交簡支板之值小，并隨斜交角φ的增大而減?。沪誦l1b②在與鈍角的平分線相垂直的方向上，具有較大的負彎矩，并隨斜交角φ的增大而增大，其分布范圍不寬并迅速消減；①②③支撐邊上的反力很不均勻，在兩鈍角部分的支座壓力要大得多，而銳角處反力較小，甚至出現(xiàn)負反力（上翹）；lφ武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.2斜交板橋的特點3.2.2斜交板橋的構(gòu)造特點整體式斜交板城市板橋lφ與b

較接近（lφ/b<1.3)

兩鈍角之間，配置主筋垂直于支撐邊；分布筋與支撐邊平行；靠近自由邊，主筋延斜邊布置，與兩鈍角之間主筋完全銜接。武漢理工大學交通學院制作：雷建平3.2斜交板橋的特點3.2.2斜交板橋的構(gòu)造特點裝配式斜交板板寬b=99cm，一般lφ/b>1.3

當φ=25~35°，平行四邊形布置；當φ=40~60°，主筋延斜邊布置，分布筋兩鈍角之間垂直于主筋，在支撐邊附近著平行于支撐邊；φ=40~60°φ=25~35°第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第四章

裝配式簡支梁橋的設計與構(gòu)造武漢理工大學交通學院制作：雷建平第四章裝配式簡支梁橋的設計與構(gòu)造截面型式槽形、T形和箱形。

4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點槽形截面的特點：施工穩(wěn)定性好，安裝較方便；腹板薄，配筋通常只能采用鋼筋網(wǎng)片，難以形成骨架；鋼筋用量相對較多，構(gòu)件重量較大；通常采用鋼筋混凝土(RC)，適用跨徑為6~12m。

1.截面型式武漢理工大學交通學院制作：雷建平

4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點T形截面的特點：制造簡單；肋內(nèi)配筋可以做成鋼筋骨架；整體性較好，接頭方便施工穩(wěn)定性差，運輸和安裝較復雜；構(gòu)件在橋面板的跨中接頭，對板的受力不利；采用RC時，適用跨徑為7.5~20m；采用PC時，適用跨徑為20~40m；

1.截面型式跨中接頭位置武漢理工大學交通學院制作：雷建平

4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點箱形截面的特點：抗扭剛度大，偏心荷載下梁的受力較均勻；橫向抗彎剛度大，穩(wěn)定性好；制作較復雜，重量相對較大；

1.截面型式武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點塊件劃分的原則（1）技術可行：預制、吊裝、運輸條件（2）受力較?。航涌p的位置（3）施工簡單：接縫的數(shù)量（4）力求標準化塊件劃分方式（1）縱向豎縫（2）縱向水平縫（3）縱、橫向豎縫

2.塊件劃分武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點（1）縱向豎縫

2.塊件劃分AAA-A延縱向的豎縫

σg恒載應力Mg+σp活載應力Mp=σg+σp應力總和武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.1裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點（1）縱向水平縫

2.塊件劃分AAσg恒載應力MgA-A延縱向的水平縫

+σp活載應力Mpσ’p=σg+σp應力總和σp武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋主梁布置橫隔梁布置4.2.1構(gòu)造布置bl/2l/2l/4l/4b端橫隔板中橫隔板1/4橫隔板AAA-ABBB-B武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋主梁及橫隔梁布置實例4.2.1構(gòu)造布置武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋主梁4.2.2截面尺寸的擬定邊梁中梁15~18cmh=(1/11~1/16)lh’=3/4hRA6~8cmh/12武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋橫隔板4.2.2截面尺寸的擬定橫隔板16cm梁高h’=3/4hR14cm武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋

主筋主筋的彎起分布鋼筋其它構(gòu)造鋼筋保護層4.2.3鋼筋構(gòu)造武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋干接頭濕接頭4.2.4裝配式主梁的連接構(gòu)造武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.2裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋濕接頭實例4.2.4裝配式主梁的連接構(gòu)造連接前連接后武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

端部梁肋加厚梁肋下部加寬成馬蹄形翼緣板加寬4.3.1構(gòu)造布置武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

核心截面概念作用在核心區(qū)域內(nèi)的軸向力在截面上將不產(chǎn)生拉應力4.3.2截面尺寸擬定PPhσx=0σs=02/3h2/3h2/3h核心距武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

截面上受彎矩和軸向力作用時,彎矩的作用等效于是軸向力上移一段距離：

4.3.2截面尺寸擬定PhePMe=M/P武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

施工階段----施加預應力4.3.2截面尺寸擬定eNy-+Mg1NyehNye’=Mg1/

Nyee’Nyku下核心點一期恒載武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋運營階段4.3.2截面尺寸擬定eNy-+Mg2+Mp二期恒載及活載Nye-Mg1hNy-ΔNye’’=ko+ky=(Mg1+

Mp)

/

(Ny-ΔNy)

ee’Nyku上核心點ko武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋結(jié)論截面設計中應使截面的形心位置要高，以加大偏心距e’，從而節(jié)省預應力筋的數(shù)量；

e’=Mg1/Ny

Nye’=Mg1截面核心距的大小體現(xiàn)了運營階段承受荷載的能力，而且核心距k值越大，預應力筋就越節(jié)??；ko+ky=(Mg1+Mp)/(Ny-ΔNy)(Ny-ΔNy)(ko+ky)=(Mg1+Mp)4.3.2截面尺寸擬定武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋截面效率指標ρ=k/h好的預應力T形梁設計，應當是截面效率指標大，形心位置高。一般地說，腹板愈薄，ρ值也愈大；馬蹄愈小，翼緣愈寬，則形心位置越高。4.3.2截面尺寸擬定hbb’h=（1/16~1/18）lh’=（0.15~0.2）hb’=0.14~0.18mb=(2.0~4.0)b’管道保護層厚度≥6cm馬蹄面積不宜少于全截面的10%~12%b’h’Φ≥45°武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋（1）縱向預應力筋布置上、下限心點和索界4.3.3配筋特點h=(Ny–ΔNy)ftCoNyk上限心點CuN’yft下限心點張拉階段運營階段抗拉極限強度武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋（1）縱向預應力筋布置上、下限心點和索界4.3.3配筋特點上限心點下限心點CoCuMg1ΣM=Mg1+Mg2+MpMg1/NyΣM

/N’y武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

縱向預應力筋的布置

4.3.3配筋特點

縱向預應力筋的重心線布置在索界以內(nèi)，是最常用的形式

縱向預應力筋的重心線布置在索界以上，預應力筋的彎起角度較大，可提高梁的抗剪能力，但摩擦引起的預應力損失較大

直線預應力筋布置，適合先張法施工。預應力筋布置在索界以下，放張時梁端上部容易開裂武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋

縱向預應力筋的錨固

4.3.4構(gòu)造實例武漢理工大學交通學院制作：雷建平4.3裝配式預應力混凝土簡支梁橋4.3.3配筋特點

錨固位置局部應力集中，錨具在兩端的布置因遵循“分散”“均勻”“對稱”的原則并配置一定的加強鋼筋，后張法構(gòu)件張拉力一般較大，還需設鋼套筒和鋼墊板。

縱向預應力筋的錨固

第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章

簡支梁橋的計算武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章概述橋面板、主梁、橫隔板和支座計算

6.1本章的內(nèi)容武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算主梁翼板鉸接構(gòu)造a)、b)1.行車道板的類型主梁翼板剛接構(gòu)造c)、d)a)b)c)d)武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算1.行車道板的計算簡圖計算跨徑?荷載分布？板帶寬度?a)單向板b)鉸接懸臂板c)懸臂板ll0l0武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算2.車輪荷載在板上的分布a)輪胎與橋面的接觸面b)橋面鋪裝的影響縱向a1=a2+2H橫向

b1=b2+2H局部分布荷載p=P2a1b1Ab1b245oa1a2HH武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度問題的提出：局部荷載作用，板在多大范圍內(nèi)參與受力。單向板的例子換算寬度（有效工作寬度）的概念lb1a1amxmax武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度數(shù)值分析的結(jié)果板有效工作寬度與三個因素有關：板的支撐條件；荷載性質(zhì)；荷載位置。lb1a1amxmax武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度1）單向板當荷載作用于板跨中附近時

a=a1+l/3=a2

+2H+l/3且≥2l/3l為板的計算跨徑，計算彎矩時，l=

l0+t且≤l0+b計算剪力時，l=

l0l0b1a1labt武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度1）單向板當荷載作用于板跨中附近時

或a=a1+d+l/3=a2

+2H+d+l/3l0b1dla武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度1）單向板當荷載作用于板支撐處時

a’=a1+t

=a2

+2H+t且≥l/3l0b1a1a’l武漢理工大學交通學院制作：雷建平6.2行車道板計算3.板的有效工作寬度1）單向板當荷載作用于靠近板支撐處時

ax

=a’+2xa

=a

1+l/3=a

2+2H+l/3

且≥

2l/3a’=a

1+t=a+t且≥l/3l0a1a’laxb1xa武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章簡支梁橋的計算1.裝配式簡支梁橋的構(gòu)造特點截面形式塊件劃分方式2.裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋截面尺寸擬定、鋼筋構(gòu)造和連接構(gòu)造3.裝配式預應力混凝土簡支梁橋截面尺寸擬定：截面效率指標預應力配筋構(gòu)造：索界與縱向預應力配筋預應力筋的錨固

本章回顧第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章

簡支梁橋的計算第一節(jié)概述橋梁工程計算的內(nèi)容內(nèi)力計算——橋梁工程、基礎工程課解決截面計算——混凝土結(jié)構(gòu)原理、預應力混凝 土結(jié)構(gòu)課程解決變形計算簡支梁橋的計算構(gòu)件上部結(jié)構(gòu)——主梁、橫梁、橋面板支座下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺計算過程內(nèi)力計算截面配筋驗算開始擬定尺寸是否通過計算結(jié)束否是第二節(jié)行車道板計算一、行車道板的類型行車道板的作用——直接承受車輪荷載、 把荷載傳遞給主梁分類單向板雙向板懸臂板鉸接板二、車輪荷載的分布車輪均布荷載——a2b2(縱、橫)橋面鋪裝的分布作用輪壓三、有效工作寬度1、計算原理外荷載產(chǎn)生的分布彎矩——mx外荷載產(chǎn)生的總彎矩——分布彎矩的最大值——mxmax設板的有效工作寬度為a假設可得有效工作寬度假設保證了兩點：1）總體荷載與外荷載相同2）局部最大彎矩與實際分布相同通過有效工作寬度假設將空間分布彎矩轉(zhuǎn)化為矩形彎矩分布需要解決的問題：mxmax的計算影響mxmax的因素：1）支承條件：雙向板、單向板、懸臂板2）荷載長度：單個車輪、多個車輪作用3）荷載到支承邊的距離2、兩端嵌固單向板1）荷載位于板的中央地帶 單個荷載作用 多個荷載作用

2）荷載位于支承邊處

3）荷載靠近支承邊處

ax=a’+2x3、懸臂板 荷載作用在板邊時

mxmin

-0.465P

取a=2l0

規(guī)范規(guī)定

a=a1+2b’＝a2+2H+2b’4、履帶車不計有效工作寬度四、橋面板內(nèi)力計算1、多跨連續(xù)單向板的內(nèi)力

1）彎矩計算模式假定

實際受力狀態(tài)：彈性支承連續(xù)梁 簡化計算公式： 當t/h<1/4時： 跨中彎矩Mc=+0.5M0

支點彎矩Ms=-0.7M0

當t/h

1/4時： 跨中彎矩Mc=+0.7M0

支點彎矩Ms=-0.7M0M0——按簡支梁計算的跨中彎矩2）考慮有效工作寬度后的跨中彎矩 活載彎矩 恒載彎矩3）考慮有效工作寬度后的支點剪力 車輪布置在支承附近2、懸臂板的內(nèi)力

1）計算模式假定 鉸接懸臂板——車輪作用在鉸縫上 懸臂板——車輪作用在懸臂端 2）鉸接懸臂板 活載

恒載 2）懸臂板 活載

恒載第四節(jié)主梁內(nèi)力橫向分布計算一、橋面板與主梁分離式橋梁武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算1.概述1）荷載橫向分布系數(shù)計算方法杠桿原理法偏心壓力法橫向鉸接梁（板）法橫向剛接梁法比擬正交異性板法

掛車汽車人群橫向分布系數(shù)——杠桿原理法二、橫向分布計算原理1. 整體橋梁結(jié)構(gòu)必須采用影響面加載計算最不利荷載2. 為簡化計算，采用近似影響面來加載 近似影響面縱橫方向分別相似3.加載過程橫向分布系數(shù)相當于1#梁分配到的荷載4.近似方法總結(jié)——內(nèi)力橫向分布轉(zhuǎn)化為 荷載橫向分布軸重軸重與輪重的關系各縱向影響線比例關系5.影響面加載精確方法軸重軸重與輪重的關系各縱向影響線在不同位置的比例關系6.近似方法的近似程度近似的原因——縱向各截面取相同的橫向分配比例關系近似程度對于彎矩計算一般取跨中的橫向分配比例關系跨中車輪占加載總和的75%以上活載只占總荷載的30%左右武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算3.偏心壓力法1）基本假設橫梁剛性極大

P/2P/2PPBLff’ff>>f’武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算3.偏心壓力法2）基本假設的適用范圍

試驗證明，當B/L<0.5(稱為窄橋)及具有多道橫隔梁時，

剛性橫隔梁假設是成立的。P/2P/2PPBL武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算3.偏心壓力法3）偏心壓力法的原理PPLePPeφwPPewφ武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理A.中心荷載作用P=1由剛性橫梁假設，中心荷載作用下，各梁的撓度相等。P=1w1’w2’R1’R2’R3’R4’R5’w1’=w2’=w3’=w4’=w5’武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理A.中心荷載作用P=1

簡支梁在集中荷載作用下的撓度：P=1w1’w2’R1’R2’R3’R4’R5’或?qū)憺镽1’w1’武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理A.中心荷載作用P=1

豎向靜力平衡：P=1w1’w2’R1’R2’R3’R4’R5’……（1）武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理B.偏心力矩作用M=Pe=e各梁豎向撓度：φM=Pe=eR1’’R2’’R4’’R5’’wi’’ai并根據(jù)位移與荷載的關系，武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理BB.偏心力矩作用M=Pe=e彎矩靜力平衡：φM=Pe=eR1’’R2’’R4’’R5’’wi’’ai……（2）武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理C.偏心荷載對各主梁的綜合作用當荷載作用于第k號梁(e=ak)：R1kR2kR5k……（3）R3kR4kR1’’R2’’R4’’R5’’R1’R2’R3’R4’R5’akP由上式可推出：……（4）武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理C.偏心荷載對各主梁的綜合作用當荷載作用于第1號梁：（注意e=a1

I1=I5）a1P……（5）-a1R11R51武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法3）偏心壓力法的原理D.荷載橫向影響線當荷載作用于第i號梁上時，各主梁的荷載分布：a1P=1R11R51……（6）當各主梁截面尺寸相同時，……（6）η11η15武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法4）偏心壓力法的計算實例1601601601607570075①②③④⑤計算步驟判斷采用何種方法計算武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法4）偏心壓力法的計算實例1601601601607570075①②③④⑤計算步驟判斷采用何種方法計算繪制橫向影響線-0.2000.60048030武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法4）偏心壓力法的計算實例0.5751502807570075①②③④⑤計算步驟判斷采用何種方法計算繪制橫向影響線按最不利位置布載

汽車布載180180130500.350-0.0380.188-0.2000.60046030武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法4）偏心壓力法的計算實例計算步驟判斷采用何種方法計算繪制橫向影響線按最不利位置布載計算相應的荷載橫向分布系數(shù)0.5751502807570075①②③④⑤180180130500.350-0.0380.188-0.20046030武漢理工大學交通學院3.

偏心壓力法5）偏心壓力法的計算實例1601601601607570075①②③④⑤橫向影響線繪制的技巧1#梁影響線2#梁影響線3#梁影響線-0.2000.600480300.4000.2000.000武漢理工大學交通學院偏心壓力法回顧PPLePPeφwPPewφ武漢理工大學交通學院偏心壓力法回顧當荷載作用于第k號梁(e=ak)：R1kR2kR5kR3kR4kakP武漢理工大學交通學院偏心壓力法回顧當荷載作用于第k號梁(e=ak)：R1kR2kR5kR3kR4kakP……（5）武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算4.修正偏心壓力法1）偏心壓力法中存在的問題

Pewφ變形的實際過程偏心壓力法帶來的后果MT1MT2MT3MT4MT5武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法2）對偏心壓力法進行修正的思考方法說明只需要對上式中的第二項進行修正PPeφwPPe武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法3）修正偏心壓力法原理偏心力矩M=Pe=e作用下，彎矩靜力平衡：φM=Pe=eR1’’R2’’R4’’R5’’wi’’aiMT5MT4MT3MT2MT1武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法

材料力學關于簡支梁跨中的扭矩與扭轉(zhuǎn)角的關系

又武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法幾何關系武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法則：代入：武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法則：武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算4.修正偏心壓力法修正后的公式武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法4）關于β值武漢理工大學交通學院4.修正偏心壓力法5）關于IT值武漢理工大學交通學院6.3荷載橫向分布計算4.偏心壓力法小結(jié)1）基本假設及適用范圍2）原理及公式推導3）橫向影響線的求法4）荷載布置及橫向分布系數(shù)計算5）偏心壓力法的修正武漢理工大學交通學院6.4主梁內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算

結(jié)構(gòu)自重橋面鋪裝附屬設施重量根據(jù)施工的過程決定分別計算不同階段的恒載武漢理工大學交通學院6.4主梁內(nèi)力計算2.活載內(nèi)力計算m3P3m1m2m3m1P1m2P2y1y2y3Mc影響線荷載橫向分布系數(shù)P3P1P2武漢理工大學交通學院6.4主梁內(nèi)力計算2.活載內(nèi)力計算mcmckMc影響線荷載橫向分布系數(shù)kΩ武漢理工大學交通學院6.4主梁內(nèi)力計算3.內(nèi)力組合活載內(nèi)力與恒載內(nèi)力同號時：組合I:組合III:活載內(nèi)力與恒載內(nèi)力異號時：組合I:組合III:武漢理工大學交通學院6.4主梁內(nèi)力計算4.主梁內(nèi)力計算實例恒載內(nèi)力計算一期恒載、二期恒載集度恒載內(nèi)力活載內(nèi)力計算跨中彎矩、剪力支點剪力內(nèi)力組合第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章

簡支梁橋的計算

6.5

橫隔梁內(nèi)力計算武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算1.作用于橫隔梁上的荷載沿橋跨方向確定橫隔梁上的計算荷載假定荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理法傳遞。

P/2P/2laP/2y1y2y3P/2P/2la汽車掛車武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算1.作用于橫隔梁上的荷載prlala履帶車人群plΩlΩr武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算２.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力計算模型橫隔梁相當于彈性支撐上的連續(xù)梁

Ri=?PR1R2R3R4R5P武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算２.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力

當荷載P作用于r截面左邊時，截面上的彎矩和剪力：R1R2R3R4R5P=1reb1b2P=1武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算２.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力

當荷載P作用于r截面右邊時，截面上的彎矩和剪力：R1R2R3R4R5P=1rb1b2P=1武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算２.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力影響線一般橫隔梁的彎矩在靠近橋中心線的截面較大，如A、B截面剪力則在靠近橋兩側(cè)邊緣處的截面較大,如C、D截面

P=1⑥①②③④⑤ABCD武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算2.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力影響線

η11η16R1R2R3η21η26η31η36⑥①②③④⑤③梁處橫隔梁截面的彎矩影響線ηM31ηM33ηM36武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算2.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力影響線

⑥①②③④⑤③梁處橫隔梁截面的彎矩影響線ηM31ηM36aa2d武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算2.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力影響線

⑥①②③④⑤③梁、④梁之間橫隔梁截面的彎矩影響線ηM31ηM362.5d武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算2.偏壓法計算橫隔梁內(nèi)力

橫隔梁的內(nèi)力影響線

⑥①②③④⑤②梁處橫隔梁截面的剪力影響線ηQ21ηQ2612d武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算

橫隔梁的內(nèi)力計算確定作用在中橫隔梁上的計算荷載

P/2P/2laP/2y1y2y3P/2P/2la武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算

橫隔梁的內(nèi)力計算繪制中橫隔梁的內(nèi)力影響線布置荷載，計算截面內(nèi)力

ηQ21ηQ26ηM31ηM36P/2P/2P/4P/4P/4P/4P/2P/4P/4P/4P/4P/2武漢理工大學交通學院6.5橫隔梁內(nèi)力計算

橫隔梁的內(nèi)力計算荷載組合忽略橫隔梁恒載內(nèi)力，只考慮活載組合注意荷載提高系數(shù)第二篇鋼筋混凝土和預應力混凝土梁式橋武漢理工大學交通學院制作：雷建平第六章

簡支梁橋的計算

武漢理工大學交通學院6.6撓度、預拱度的計算1.極限狀態(tài)設計法回顧兩種極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)

公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTJ023-85)第1.0.5及第1.0.6條規(guī)定：承載能力極限狀態(tài)計算以塑性理論為基礎；正常