桥面板的设计及计算学习教案.pptx

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1、会计学 1桥面板的设计及计算第一页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 22.2.1 桥面板的分类n n 行车道板：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。n n 行车道板从结构形式上看都是 周边支承的板。第1 页/共52 页第二页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 3梁格系构造和桥面板的支承形式 梁格系构造和桥面板的支承形式 第2 页/共52 页第三页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 4n n 结构形式：具有主梁和横隔梁的简单梁格系 结构形式：具有主梁和横隔梁的简单梁格系(图 图a)a)，具有主梁

2、、横梁和内纵梁的复杂梁格系，具有主梁、横梁和内纵梁的复杂梁格系(图 图b)b)，其，其桥面板实际上都是周边支承的板。桥面板实际上都是周边支承的板。n n 荷载的双向传递 荷载的双向传递：周边支承的板，若长边：周边支承的板，若长边/短边大 短边大于 于2 2，荷载即往短边传递。，荷载即往短边传递。第3 页/共52 页第四页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 5荷载的双向传递 荷载的双向传递 第4 页/共52 页第五页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 6n n 单向板：把边长或长宽比大于等于 把边长或长宽比大于等于2 2 的周边 的周边支承板看作单由短跨承

3、受荷载的单向受力板来 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。设计，在长跨方向仅布置分布钢筋。n n 双向板：边长或长宽比小于 边长或长宽比小于2 2 的周边支承板，的周边支承板，需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。需按两个方向的内力分别配置受力钢筋。n n 工程实践中最常见的行车道板受力图式：单向板，悬臂板，铰接悬臂板第5 页/共52 页第六页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 72.2.2 车辆在板上的分布n n 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

4、误差，又能节约桥面板的材料用量。第6 页/共52 页第七页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 8车辆荷载在板面上的分布 车辆荷载在板面上的分布 第7 页/共52 页第八页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 9n n 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n n 矩形荷载压力面的边长 沿纵向 a1=a2+2H 沿横向b1=b2+2Hn n 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第8 页/共52 页第九页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 102.2.3 桥面板的有效工作宽度n n 单向板

5、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第9 页/共52 页第十页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 11桥面板的受力状态 桥面板的受力状态 第10 页/共52 页第十一页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 12根据最大弯矩按矩形换算的有效工作宽度 根据最大弯矩按矩形换算的有效工作宽度a a a)简支板，跨中单个荷载 b)固结板，跨中单个荷载 c)简支板，全跨窄条荷载 d)简支板，1 4 跨径处单个荷载第11 页/共52 页第十二页，编辑于星期二：点 三十八分。第12 页/共52 页第十三页，编辑于星期二：点 三十八分。第二

6、章 简支板、梁桥-2 14n n 有效工作宽度与支承条件、荷载性质及位置的关系 两边固结的板的有效宽度比简支的小，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，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。荷载越接近支承边时越小。第13 页/共52 页第十四页，编辑于星期二：点 三十八分。荷载有效分布宽度 荷载有效分布宽度 第14 页/共52 页第十五页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 16 桥规 桥规 对单向板荷载有效工作宽度的规定 对单向板荷载有效工作宽度的规定（a）荷载在跨径中间n n 单独一个荷载 n n 几个相邻荷载第15 页/共5

7、2 页第十六页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 17（b）荷载在板的支承处（c）荷载靠近板的支承处第16 页/共52 页第十七页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 18 悬臂板受力状态 悬臂板受力状态 第17 页/共52 页第十八页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 19n n 悬臂板有效工作宽度n n 可见，悬臂板的有效工作宽度接近于二倍悬臂长度，荷载可近似按450角向悬臂板支承处分布。第18 页/共52 页第十九页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 20悬臂板的有效工作宽度 悬臂板的有效工作宽度 第19 页/

8、共52 页第二十页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 21n n 桥规 桥规 对悬臂板的活载有效工作宽度的规定：对悬臂板的活载有效工作宽度的规定：n n 分布荷载靠近板边为最不利，故 分布荷载靠近板边为最不利，故n n 履带荷载，跨中和支点均取一米板宽板条按实 履带荷载，跨中和支点均取一米板宽板条按实际荷载强度 际荷载强度 p p 进行计算。进行计算。第20 页/共52 页第二十一页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 22履带荷载的分布宽度 履带荷载的分布宽度a a）单向板）单向板 b b）悬臂板）悬臂板 第21 页/共52 页第二十二页，编辑于星期二：

9、点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 232.2.4 桥面板的内力计算n n 实 体 矩 形 截 面 桥 面 板：由弯 矩 控 制 设 计，设 计 时 以每米宽的板条进行计算。第22 页/共52 页第二十三页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 24n n 梁 梁 式 式 单 单 向 向 板 板 或 或 悬 悬 臂 臂 板 板：由 由 板 板 的 的 有 有 效 效 工 工 作 作 宽 宽 度 度 得 得到作用在每米宽板条上的荷载和其引起的弯矩。到作用在每米宽板条上的荷载和其引起的弯矩。n n 双 双 向 向 板 板：按 按 弹 弹 性 性 理 理 论 论 进 进 行 行

10、分 分 析 析。在 在 工 工 程 程 实 实 践 践 中 中常用简化的计算方法或现成的图表来计算。常用简化的计算方法或现成的图表来计算。第23 页/共52 页第二十四页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 25多跨连续单向板的内力n n 行车道板和主梁梁肋的支承条件，不是固端也不是铰支而是 弹性固结。板的受力如多跨连续梁。第24 页/共52 页第二十五页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 26n n 用简支梁的跨中弯矩加以修正：用简支梁的跨中弯矩加以修正：n n t/h 1/4 t/h=1/4 t/h=1/4 时，时，M M中 中=+=+0.7 0.7

11、M M0 0，M M支 支=-=-0.7 0.7 M M0 0n n M M0 0=M=M0p 0p+M+M0g 0g第25 页/共52 页第二十六页，编辑于星期二：点 三十八分。n n a）求跨中弯矩n n b）求支点剪力n n 图2-2-10 单向板的内力计算图式 第26 页/共52 页第二十七页，编辑于星期二：点 三十八分。第27 页/共52 页第二十八页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 29悬臂板计算图式 悬臂板计算图式 a a）铰接悬臂板）铰接悬臂板 b b）悬臂板）悬臂板第28 页/共52 页第二十九页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 3

12、0悬臂板的内力 悬臂板的内力（b b1 1=l=l0 0时）时）（b b1 1 l l0 0时）时）（荷载组合系数）（荷载组合系数）第29 页/共52 页第三十页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 31铰接悬臂板的内力T 形梁翼缘板常用铰接方式连接（荷载组合系数）第30 页/共52 页第三十一页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 32桥面板的计算示例n n 计算如图所示T 梁翼板所构成铰接悬臂板的设计内力。n n 荷载：汽车一20 级，挂车一100n n 桥面铺装为 2 cm 厚的沥青混凝土面层（容重为21KN/m3）、平均厚9cm 的C25 混凝土面层

13、（容重为23 kN m3）n n T 梁翼板钢筋混凝土的容重为25 kN m3 第31 页/共52 页第三十二页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 33铰接悬臂行车道板（单位：铰接悬臂行车道板（单位：cm cm）第32 页/共52 页第三十三页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 34悬臂上的荷载图式 悬臂上的荷载图式 第33 页/共52 页第三十四页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 35挂车 挂车-100-100的计算图式（尺寸：的计算图式（尺寸：m m）第34 页/共52 页第三十五页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、

14、梁桥-2 36 汽车 汽车-20-20 级的计算图式（尺寸：级的计算图式（尺寸：mm）第35 页/共52 页第三十六页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 37作业n n 题目同 P211 例题 2-3-1n n 荷载改为汽车-15 级和挂车-80n n 平均厚11cm 的C25 混凝土面层第36 页/共52 页第三十七页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 382.3 简支梁桥内力计算 n n 2.3.1 主梁内力计算n n 2.3.2 荷载横向分布计算n n 2.3.3 结构挠度与预拱度计算n n 2.3.4 斜交板桥的受力性能第37 页/共52 页第三

15、十八页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 392.3.1 主梁内力计算n n 小跨径简支梁：计算跨中截面的最大弯矩、支点截面和跨中截面的剪力。剪力：支点、跨中按直线变化 弯矩：二次抛物线n n 大跨径简支梁，还应计算l/4截面、截面变化处等的弯矩和剪力。第38 页/共52 页第三十九页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 40恒载内力计算n n 等截面梁桥，恒载为均布荷载：横隔梁、铺装 等截面梁桥，恒载为均布荷载：横隔梁、铺装层、人行道、栏杆等均摊给各主梁。层、人行道、栏杆等均摊给各主梁。n n 组合式梁桥，分阶段计算恒载内力。组合式梁桥，分阶段计算恒载内

16、力。n n 预应力砼简支梁桥，恒载分为先期恒载和后期恒载。预应力砼简支梁桥，恒载分为先期恒载和后期恒载。n n 确定恒载 确定恒载g g 之后，按材力公式计算弯矩 之后，按材力公式计算弯矩M M 和剪力 和剪力Q Q。第39 页/共52 页第四十页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 41活载内力计算n n 截面内力计算的一般公式：n n 简支梁计算截面最大弯矩和跨中最大剪力时，可近似采用不变的跨中mc，并可利用 等代荷载 计算第40 页/共52 页第四十一页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 42n n 简支梁计算支点截面剪力时，应计入 简支梁计算支点截

17、面剪力时，应计入m0 m0、mc mc的变化 的变化n n 计算分两种情况：车轮荷载第41 页/共52 页第四十二页，编辑于星期二：点 三十八分。轮式荷载支点剪力计算图 轮式荷载支点剪力计算图 a)a)桥上荷载；桥上荷载；b)m b)m 分布图；分布图；c)c)梁上荷载；梁上荷载；d)Q d)QAA影响线 影响线 第42 页/共52 页第四十三页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 44 均布荷载 人群荷载：履带荷载：第43 页/共52 页第四十四页，编辑于星期二：点 三十八分。均布荷载支点剪力计算图 均布荷载支点剪力计算图 a)a)桥上荷载；桥上荷载；b)m b)m 分布图

18、；分布图；c)c)梁上荷载；梁上荷载；d)Q d)QA A影响线 影响线第44 页/共52 页第四十五页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 46主梁内力组合和包络图n n 为了按各种极限状态来设计钢筋混凝土及预应力混凝土梁，就需要确定主梁沿桥跨方向各个截面的 计算内力（）n n 计算内力:将各类荷载引起的最不利内力分别乘以相应的荷载安全系数后，按规定的荷载组合而得到的内力值。第45 页/共52 页第四十六页，编辑于星期二：点 三十八分。n n、荷 载 组 合I、III 相 应 的 计 算 内 力（弯 矩 或 剪 力）；n n 永 久 荷 载 中 结 构 重 力产生的内力（弯

19、矩或剪力）；n n 基 本 可 变 荷 载 中 汽 车（包 括 冲 击 力）、人 群 产 生 的内力；n n 基 本 可 变 荷 载 中 平 板挂车或履带车产生的内力。第46 页/共52 页第四十七页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 48按承载能力极限状态设计时，荷载组合和荷载安全系数的规定 n n 恒载与活载产生同号内力 恒载与活载产生同号内力 荷载组合 荷载组合 I I 荷载组合 荷载组合III III n n 恒载与活载产生异号内力 恒载与活载产生异号内力 荷载组合 荷载组合I I 荷载组合 荷载组合III III 第47 页/共52 页第四十八页，编辑于星期二：点

20、 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 49荷载系数提高的规定n n：汽车荷载效应占总荷载效应 汽车荷载效应占总荷载效应5 5 及以上时，提高 及以上时，提高5 5；33 33 及以 及以上时，提高 上时，提高3 3；50 50 及以上时，不再提高。及以上时，不再提高。n n：挂车或履带车荷载效应占总荷载效应：挂车或履带车荷载效应占总荷载效应100 100 及以下时，提高 及以下时，提高3 3；60 60 及以下时，提高 及以下时，提高2 2；45 45 及以下时，不再提高。及以下时，不再提高。第48 页/共52 页第四十九页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 50内力包络图 第49 页/共52 页第五十页，编辑于星期二：点 三十八分。第二章 简支板、梁桥-2 51内力包络图的作用n n确定内力包络图之后，就可按钢筋混凝土或预应力混凝土确定内力包络图之后，就可按钢筋混凝土或预应力混凝土结构设计原理和方法来设计整根梁内纵向主筋、斜筋和箍结构设计原理和方法来设计整根梁内纵向主筋、斜筋和箍筋，并进行各种验算。筋，并进行各种验算。第50 页/共52 页第五十一页，编辑于星期二：点 三十八分。2019ppt 资料 52 欢迎批评指导！快乐工作，快乐生活！感谢您的聆听！第51 页/共52 页第五十二页，编辑于星期二：点 三十八分。