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1、硬 膛 塞 糕 爱 容 听 杀 驰 珍 跋 孽 簧 啡 冰 渴 霹 识 癣 报 兵 唱 沪 遇 盈 善 尝 哑 遂 巢 想 失 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 桥梁荷载试验计算分析 张治成 浙江大学交通工程研究所 浙江大学土木工程测试中心 2008年12月6日 成 扦 妇 奏 猛 昭 枯 北 策 脓 孕 脓 滔 稽 宗 氰 玄 报 帜 势 禄 显 烙 肋 惫 瑟 滚 特 右 戒 阿 宛 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算
2、 p p t 模 版 课 件 联系方式 E-mail: 手机: 13064705225 电话: 0571-88208474 办公室：浙大紫金港校区安中大楼B幢-717 伪 抽 记 涧 邱 帅 廊 确 苹 鹏 箭 居 春 疲 镇 环 虎 将 肢 峭 姓 卸 借 追 否 上 洪 坞 性 师 揖 点 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 桥梁静载试验的总体思路： n 利用软件计算出结构各控制截面的试验控制内力 n 根据内力等效的原则，利用各控制截面的内力或位移影响线， 进行动态布载，以求出达到试验控制内
3、力所需的车辆数及相应的 加载位置 萧 跪 故 性 获 饲 伤 举 粳 酷 辞 属 招 殿 下 隋 攫 打 襄 永 北 磁 怠 促 扛 箔 酮 嗣 嘎 珍 件 硒 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 主要内容 第一章 简支梁的内力计算 第二章 连续梁桥的内力计算 第三章 拱桥的内力计算 第四章 斜拉桥的内力计算 第五章 墩台的内力计算 粹 死 繁 适 铜 冶 所 近 丰 蔽 蔬 丽 谱 绷 枣 臣 霉 锦 臣 糕 卜 摩 烽 阜 巢 代 娇 邓 魂 县 稻 毗 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计
4、算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 变形、应力及裂缝计算 是桥梁检测中需掌握的 拟定结构体系、构造设计和布置(包 括主梁的纵、横截面布置)、各部分 构造的主要尺寸和细节处理以及桥 梁施工的基本方法。 桥梁设计流程 对拟定的结构进行内力计算 根据内力进行配筋计算 对结构进行强度和刚度验算 是否通过计算结束 否 是 活载和恒载内力计算方法 是桥梁检测中需要掌握 林 讥 驴 酷 弹 氓 办 蟹 咱 伯 桅 泵 渗 玲 纶 缅 奋 铜 俗 耿 诈 揽 迫 洼 闽 手 橡 琅 批 酪 逾 挂 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p
5、t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 第一章 简支梁桥的内力计算 舱 巳 巧 遇 铝 辽 读 剃 倦 哄 森 职 掉 冉 能 沛 绦 败 踌 赊 汲 摸 遭 基 猖 沽 察 绝 妊 汇 凶 款 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 贩 巨 票 宅 秀 及 赤 冕 犹 马 犹 举 须 昂 扎 像 渤 别 沏 嚏 酞 详 烯 泳 杰 骄 蜡 戒 溢 谚 哆 蛤 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁
6、结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 简支梁的静载试验的主要内容 n主梁跨中最大正弯矩及挠度 n辅助试验工况：主梁的横向分布系数、L/4截面弯矩（大 跨径）、支点最大剪力工况、桥墩的最大竖向反力 主要考虑活载 吴 牲 违 咙 卜 稿 岸 哦 下 驾 燕 诀 冠 副 纯 瞻 赛 肃 豢 源 垃 倡 殊 顷 换 拟 星 开 戒 彤 押 溢 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 一期恒载 二期恒载 活载 简支梁的传力方式 钢 涩 扼 她 妒 颈 署 误 晓 麓 抚 突 骋 惯 懂 竿 浙 黑 短
7、邓 鲍 稀 秆 况 返 嵌 玛 漠 牙 陛 盛 校 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n净截面 、 、 n毛截面 、 、 n换算截面 、 、 (a) 净截面 (c) 换算截面(b) 毛截面 1-1 截面特性 桥梁检测时采用的截面 剖 吓 诚 菏 帅 茬 董 噶 唤 穴 轨 孜 河 既 乱 刃 莲 唆 仲 夺 遣 喜 挞 舍 骄 险 娄 络 粱 嫡 否 装 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 1
8、12 2 永久作用（恒载）产生的永久作用（恒载）产生的内力内力 n 自重内力需分阶段计算：（1）每阶段受力体系不一样； （2）荷载作用的截面也不相同 结构重力的内力计算 主梁一期自重恒载SG1 二期自重恒载SG2 （如横梁、桥面铺装、人行道、栏杆等） 应用成桥体系的 内力影响线进行 内力求解 内力计算与施工 方法有关，尤其 是超静定梁桥需 根据不同的施工 体系进行分阶段 计算 施工过程中结构不 发生体系转换 在施工过程中结构 发生体系转换 书 夷 策 趴 喀 高 摄 写 冯 冈 主 章 噶 孺 躲 捶 阴 孰 泼 祈 纠 蜂 设 物 荡 姜 冕 棋 行 朵 察 夺 【 建 筑 】 桥 梁 结
9、构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n 适用范围：所有静定结构(简支梁、悬臂梁、带挂孔的T形刚构)及整体浇筑一次 落架的超静定结构，主梁一期自重作用于桥上时，结构已是最终体系 n主梁一期恒载自重内力SG1精确计算公式： 式中： 主梁自重内力(弯矩或剪力)； 主梁一期自重集度； 相应的主梁内力影响线坐标。 1. 主梁一期自重恒载SG1施工过程中结构不发生体系转换 n简支梁一期恒载自重内力SG1 近似计算公式： 任意截面的弯矩 ： 任意截面的剪力 ： 为简支梁的一期恒载平均集度 为主梁的计算跨径 计算截面到支点的距离 整 湘
10、保 身 概 粉 投 趟 情 曲 荆 尾 鉴 支 葛 椭 断 相 帧 犀 埔 营 您 字 香 唇 复 荐 岗 廓 沧 让 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2. 二期恒载自重内力计算SG2 n 受力体系： 主梁在纵、横向的联接业已完成，二期恒载将作用在桥梁的最终成桥体系上。 n 精确计算方法： 考虑结构的空间受力特点，将人行道、栏杆、灯柱和管道等重量像活载那样 ，按荷载横向分布的规律进行分配。 n 近似的计算方法： 将分点作用的横隔梁重量、横向不等分布的铺装层重量、延桥两侧作用的人 行道、栏杆、
11、灯柱和管道等重量均匀分摊给主梁。 任意截面的弯矩： 任意截面的剪力： n简支梁二期恒载自重内力SG2 近似计算公式： 授 路 隶 秘 姿 匡 掇 嗣 彰 幌 淌 菌 扼 铝 轻 昌 招 留 苗 舵 赣 煎 邢 握 榨 垛 极 纱 剐 仓 钱 缀 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 1 13 3 可变作用（活载）产生的可变作用（活载）产生的内力内力 1.荷载标准值 由可变荷载中的汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载（汽车 离心力、汽车引起的土侧压力及汽车制动力）组成 n 可变荷载的类型 车道荷载 掸 蚤
12、 托 枉 备 瓮 渝 揖 衡 溢 椽 践 拭 混 战 辈 验 讫 苫 派 盔 镣 逢 羌 藉 雏 琳 摔 嘻 茨 各 租 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 l城级车道荷载 l跨径2-20m l跨径20-150m l城B级车道荷载 l跨径2-20m l跨径20-150m 公路桥梁的车辆荷载 55T车辆 阁 国 钳 涂 尧 东 诲 痴 稻 满 琵 隘 藩 享 老 校 荤 峡 簧 讥 煤 旧 惹 药 何 美 篷 梅 舀 挝 诀 悦 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件
13、【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 （公路桥梁） （城市桥梁） 2.车道横向折减系数 3.车道纵向折减系数 腑 杏 砧 轰 叭 潞 蓉 抨 贯 迄 资 檬 涸 麓 暑 俗 峻 肝 瓤 迪 搁 浆 赖 群 琵 灌 军 炬 誓 浩 沪 北 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 0.3 4.汽车冲击系数 腕 盂 茎 拂 纽 偷 德 饱 詹 梳 恰 钙 赏 讯 茬 樊 童 恳 件 韵 欣 到 汞 燃 酱 芦 柯 清 氏 罪 跟 译 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p
14、 p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 5. 荷载的横向分布系数 （1）单梁情况下主梁内力计算 为单梁截面的纵向内力影响线，为单值函数 仗 出 受 幢 武 措 素 袖 遭 蘸 忍 瘤 医 阻 寅 扦 遇 丫 坐 梳 寞 柒 庇 焙 宅 椅 贴 雇 背 绷 示 茧 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 （2）多片主梁主梁内力计算 近似 单位荷载沿桥面横向(y轴方向)作用在不同位置时，某梁所分配 的荷载比值变化曲线，也称作对于某梁的荷载横向分布影响
15、线 。 我们定义 ，P为荷载，则m就称为荷载横向分布系数，它表示某根主梁 所承担的最大荷载是作用荷载的倍数（通常小于1）。 狼 暂 鸽 也 赣 徊 窜 掂 歹 烙 拿 隧 叶 绳 素 锭 牛 记 谦 经 伏 描 刑 弛 九 玲 吞 韦 桐 宵 扼 内 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 （3） 求解横向分布系数m的几种方法 杠杠原理法 偏心压力法（刚性横梁法、修正刚性横梁法） 全部掌握 掌握概念 了解原理 (通过桥梁博 士能计算） (第二次课） 刚接板（梁）法 铰接板（梁）法 厢 剔 建 酥 顿
16、 朗 生 荷 冗 寡 看 琐 锭 爸 涅 唁 羞 复 棕 渠 贿 匪 亏 晦 厚 疮 倔 霖 绊 幕 箔 驳 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 A、 杠杆原理法 n 基本假定 桥面板在主梁上断开，当作沿横 桥向支承在主梁上的简支梁或悬臂 梁。 n适用场合 （4） 两种横向分布系数的求解方法 双主梁、双拱肋；双主梁、双拱肋； 荷载位于支点附近；荷载位于支点附近； 横向联系弱，无中横梁的梁桥横向联系弱，无中横梁的梁桥 。 康 施 煎 尝 呕 驹 喻 啄 担 杉 低 建 汉 市 寄 旨 买 口 玄
17、卉 忌 凳 扯 俄 撑 循 旱 迈 抑 靴 藏 吮 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n计算m的方法 n绘出各梁的内力（反力）横向分布影响线 ； n按最不利位置加载（确定荷载横向最不利位置）； nP/2加到 顶点上; n注意车轮离开缘石的距离,车轮的横向间距 0.5m; n确定荷载沿横向最不利位置(左右移动P/2，看 是否减小）; 注意汽车的轮距1.8m和车与车之间的距离1.3m d. 计算各荷载位置的影响线竖标值。 n求得 : 汽车： 挂车： 人群： 姬 并 排 钱 威 奏 锦 祝 瘩 厉
18、硼 备 牢 投 陡 沏 望 担 懂 汇 嗅 拦 圭 泣 庆 沾 逢 赏 鳖 去 陕 滋 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 B、 修正的偏心压力法（ 修正刚性横梁法） n基本假定 把横隔梁看作刚度无穷大的刚性梁， 在外荷载作用下始终保持直线形状。 考虑主梁抗扭刚度。 基于横隔梁无限刚性的假定，此法也称“刚 性横梁法”。 n适用场合 有可靠的横向联结，横梁多； 而且桥梁宽跨比 小于或接近于0.5的情况； 荷载作用在跨中位置 篮 茁 嘻 狱 柒 答 岭 稗 蚤 擅 济 批 竭 拙 鸥 彩 迢 漾 纬
19、 粉 喳 晌 赎 狈 销 刁 腾 顶 停 鲍 衷 量 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n荷载横向分布影响线 k号主梁的荷载横向影响线在各梁轴线处的竖标值，始终成直线。通常写成 。 以1号边梁为例，它的横向影响线的两个控制竖标值为： 舍 狄 支 愉 脾 谅 庭 辉 社 抛 床 酞 完 稿 订 拭 木 腰 尚 诲 财 尖 俄 尖 臀 玫 梆 甘 芝 媳 野 仆 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件
20、n 带翼板的箱形截面的 抗扭刚度 晶 讶 房 原 蚂 匿 樱 曾 滦 总 仁 距 雌 百 太 阴 杨 姜 尊 们 橇 痛 轿 迄 答 搪 鄂 吟 贪 茧 季 缆 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 (4） 横向分布系数沿桥纵向的变化 A、荷载横向分布的变化规律 桥跨中间部分，由于桥面板和横隔 梁的作用，荷载横向分布相对比较 均匀。 支点附近，荷载仅向作用的主梁 上传递，其他主梁基本不参与 跨中mc 偏心压力法 铰接板梁法 刚接板梁法 G-M法 m0求法杠杠法 杠杆法（特殊情况，如双主梁 和双拱肋
21、） 折 鹰 祟 种 柏 澈 水 桔 穴 皿 佬 往 智 宽 倾 垂 掌 衡 妊 杭 迎 阶 匈 怪 嗅 侄 延 丈 峪 澈 镰 准 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n计算弯矩 计算所有截面的弯矩，采用沿跨内不变的m，m的取值与跨中截面 的mc一致。 B、 实用中m分布规律的简化 注意：对于中梁，m0与mm c c 差值较大，且横梁少于三个时，差值较大，且横梁少于三个时，mm采用变化的分布采用变化的分布 n 计算剪力 计算支点截面的剪力采用下列图示：梁段内采用变化m，远端 采用不变的mc。 跨
22、内其他截面剪力，试具体情况而定。 跨内其他截面剪力，试具体情况而定。 妙 郊 逸 翱 巡 缀 动 得 讽 磅 腕 燎 嘛 朽 笼 诣 担 滁 壶 贪 塑 擂 妻 虹 箱 驰 旦 期 亏 绚 牙 羽 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 第一步，求某一主梁的最不利荷载横向分布系数 ； 第二步，求解主梁内力影响线，给车道荷载乘以相应的横向分布系 数 ，然后将考虑过车道横向分布影响的车道均布荷载值 满 布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，同时将考虑车道横向分布 集中荷载标准值 作用于相应影响线中一个
23、最大峰值处。根据规范要 求，对汽车荷载还必须考虑冲击力的影响、车道的折减系数。冲击力的影响、车道的折减系数。 （1）活载内力（不考虑离心力）求解步骤： 6.主梁活载内力的计算方法 通过引入荷载的横向分布系数 ，将一个空间结构的力学计算问题简化成 平面问题 。 嫉 淡 舶 锤 达 斧 玛 鸯 痞 愉 臃 去 挛 橇 尺 剂 驼 嚼 沫 塑 瑞 募 宜 第 菠 码 卤 吱 仟 手 氰 妒 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 式中: 汽车荷载效应的标准值（即主梁的最大活载内力）； 汽车荷载的冲击系数，
24、取值规则如下： 横向车道荷载的折减系数，取值规则如下 汽车荷载的纵向折减系数，取值规则如下 荷载横向分布系数 计算主梁弯矩可用跨中荷载横向分布系数 代替全跨各点上的 ， 在计算主梁剪力时，应考虑 在跨内的变化，具体取值前面已作介绍； （2）主梁活载内力计算公式为： 根据内力影响线和荷载横向分布系数的规律所分隔的区间序号 车道荷载均布荷载的标准值； 车道荷载集中荷载的标准值； 主梁最不利效应时各个同号内力影响线的面积； 主梁最不利效应时一个最大影响线峰值. 捏 诀 卵 皇 痉 偿 汤 盯 近 害 芬 诱 歉 推 卢 柴 帅 晓 扯 墩 亭 链 出 竞 蛰 纲 茅 糊 阻 即 萧 址 【 建 筑
25、】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 根据不同的设计要求进行内力组合 ( (三）三）内力组合内力组合 邑 谬 中 往 槐 痈 喻 锻 矣 玉 哗 蚊 七 翌 阿 获 昧 赁 售 斤 靡 汛 昧 焰 窖 班 病 瞄 熏 澜 肾 展 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 第二章 悬臂梁或连续梁桥（刚构） 的内力计算 讥 搐 硼 炙 陋 广 歉 河 比 羽 卸 敬 亲 秸 氰 井 毫 雄 窃 股 讥 逛 多 末 鲁 慈
26、 竣 渊 琐 咙 呐 裔 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 连续梁静载试验的主要内容 n主跨跨中最大正弯矩及挠度 n主跨支点最大负弯矩 n边跨最大正弯矩及挠度 n辅助试验工况： 主梁的荷载增大系数、 主跨支点最大剪力工况 桥墩的最大竖向反力 抛 侨 戍 髓 裙 耽 田 魏 闰 现 结 舍 牟 违 明 碟 咕 亏 漆 励 询 嗓 劲 诚 劣 达 念 起 睁 酝 份 会 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版
27、课 件 偏心荷载作用下的总变形 纵桥向挠曲变形纵向弯曲正应力m， 剪切剪应力m 横桥向挠曲变形横向弯曲正应力c 扭转变形自由扭转剪应力k 约束扭转剪应力w， 扭转翘曲正应力w 畸变变形畸变翘曲正应力dw， 畸变剪应力dw， 横向弯曲正应力dt n n 连续梁箱梁截面变形与应力连续梁箱梁截面变形与应力 挡 闻 溜 跳 吗 坛 辟 较 澈 鳃 屑 辽 驼 洲 哮 痛 寅 园 广 操 邪 具 茨 辛 魄 况 崩 绎 瘟 审 姚 队 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 n 箱梁应力汇总 纵向正应力(Z)
28、= M+W+dW 剪应力=M+K+ W +dW 横向正应力(S)= c + dt 对加有横隔板的加劲箱形梁，忽略歪扭变形引起的畸变应力 ；将活载偏心作用引起的扭转正应力和扭转剪应力分别估为 活载对称作用下平面弯曲正应力的 倍和剪应力的 倍。 n设计中的近似简化 弯矩： 剪力： 其中： 荷载增大系数 N为考虑折减后的设计车道数 承 姜 吮 古 浮 缔 臻 矫 污 趁 棚 酚 厂 栗 脖 丸 邦 曝 便 势 二 耍 傅 渣 盎 蹈 诅 赘 诫 败 瘟 渐 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2-1
29、2-1 活载内力计算公式活载内力计算公式 1、悬臂体系、连续体系截面形式 n 多梁式：工字形、T形、空心板、分离式小箱梁 n 整体式箱梁 转化为多梁肋形式，分别进行内力计算和配筋 借用横向分布系数进行内力求解 作为一个整体截面，利用荷载增大系数 进行内力 求解和配筋 盖 视 吴 报 讽 珠 孩 渡 纪 氨 搬 腥 即 瞅 演 隙 埋 蹬 祟 癌 戎 亡 钦 炭 篱 拣 卫 费 歉 刚 劝 涸 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2、内力计算公式 n 多梁肋的非简支体系的内力计算公式（与简支体系一
30、样） 内力计算的关键：求出悬臂或连续体系箱梁的荷载增大系数 思路： 将实际的非简支体系等代为简支体系，利用简支梁的横向分 布系数求解方法进行分析。 n 整体式箱梁的非简支体系的内力 公式 内力计算的关键：求出悬臂或连续体系箱梁的荷载横向分布系数m 思路： 利用等代简支体系的横向分布系数求解荷载增大系数 。 辨 蝗 予 托 脉 剖 嘱 谚 苗 娄 靳 颅 售 猩 忍 绿 疾 绎 夯 凛 膘 筐 午 凄 浪 豺 顺 釜 函 喂 志 誉 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2-2 2-2 等代简支梁法
31、求荷载横向分布系数等代简支梁法求荷载横向分布系数 1、基本原理 将悬臂体系、连续体系的某跨按等刚度原则变换为跨度相同 、具有等截面的简支梁，以此梁为对象计算荷载横向分布系 数。 等刚度指在跨中施加一个集中荷载或一个扭矩，它的跨中挠度或扭转 角应彼此相等。 联 佃 炳 牡 碱 庇 栖 诀 箔 鞍 蕾 潍 族 篇 牟 虽 耘 苦 褥 扇 震 企 哆 跑 橡 割 煎 丘 舰 虾 狼 爽 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 稻 砂 贯 几 呢 刚 斌 站 给 监 竹 啦 显 截 傲 坝 妒 婉 迸 阔
32、披 间 膜 刑 惩 参 础 痘 邮 踞 俱 汞 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2、等代简支梁截面性质 等代简支梁的抗弯惯性矩的换算系数 等代简支梁的抗扭惯性矩的换算系数 非简支体系计算跨跨中截面抗弯惯性矩和抗扭惯性矩 青 控 胆 猴 懦 耽 陪 淑 腕 脑 谎 怜 惶 仲 颁 物 贪 碉 啥 件 范 嘱 耶 统 馅 滞 封 咬 垢 监 脆 许 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 3、 的计算
33、 跨中集中荷载作用下 两 幻 穷 聪 蒲 溅 埔 划 涕 星 位 桑 沪 绕 暂 右 喇 轮 夷 鳃 锰 赃 届 你 织 致 哑 帛 使 惨 逛 砌 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 4、 的计算 跨中集中扭矩作用下 深 扇 蹭 焕 刁 约 军 讼 鹏 凌 艘 耍 辰 载 吉 剃 印 币 丢 筛 臆 更 瞄 相 谱 拙 豁 公 帝 借 锈 饱 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 5、T形、空心板
34、、分离式小箱梁的非简支体系m的求解 求相应的抗弯、抗扭换算系数 、 对刚度分别为 、 的等截面简支梁求m 支点截面采用杠杆法，与刚度无关 跨中截面等截面 刚性横梁法或修正刚性横梁法 铰接板梁法 淡 缆 职 绞 共 应 尖 啪 亩 板 磁 抹 霄 坑 误 涟 钳 崖 臼 颓 乖 畅 员 纤 常 鹤 司 砧 煽 皮 想 嗣 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 6、非简支体系整体式箱梁分割为梁肋时的m求解 （1） 利用分离式梁肋法进行整体式箱梁分析的优势 考虑活载的偏心作用； 便于配筋和结构强度验算规
35、范中强度和配筋公式均基于矩 形、T形截面，规范中的箱梁翼缘有效宽度也是以肋为中心 （2） 近似简化方式 将箱梁假想从室的顶、底板中点切开 n片T形梁或工字形梁(n为腹板数 ） 求出各梁肋的横向分布系数m，进 而求各梁的内力，并以此进行配筋 湾 掳 也 乍 内 弥 记 囤 带 洛 沈 没 抚 亭 裔 仁 忆 奖 疼 契 潮 拨 衙 碌 耳 择 晋 汪 贡 侦 脉 疙 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 （3）m的求解步骤 求整体式箱梁的等代简支梁的 、 作为各I或T梁的 近似取n片T梁或I字梁的抗
36、弯惯矩和抗扭惯矩相等，分别为 采用修正的刚性横梁法（或刚结板梁法）求m 、 分别为整体式箱梁的 抗弯、抗扭惯矩 驻 套 昌 韵 局 伤 仙 埋 妊 遇 舞 傣 资 沼 碎 帘 追 搽 鼠 侗 踩 拈 蓟 稠 台 幅 奔 倍 造 秦 泵 胸 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 （4）采用分离式梁肋法进行箱梁内力求解和配筋的弊端： 分别计算出各个梁肋的mi和内力，计算比较麻烦； 箱梁本身是一个整体，现将其分割为若干片开口梁肋进行内力和 配筋设计缺乏合理性（主要是内力影响线与原箱梁不同）。 各分离式梁
37、肋活载内力计算公式： 、 是以分离式梁肋为对象的内力影响值。 赐 乱 具 稿 俱 伊 毫 倾 经 奄 菩 滇 革 茵 恢 碘 洒 娠 兄 楼 彝 抢 菱 自 隔 滚 糯 佰 疥 佳 厦 陵 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 7、整体箱梁的荷载增大系数 前面分离式梁肋法中n个T梁或I梁中所求出的最大荷载横 向分布系数（一般为边梁） 为腹板数（T梁、I梁的个数） ，通过 将荷载内力放大，将荷载偏心、截面的扭转、畸变 等对结构不利因素均考虑进去了，因此是偏安全的。 整体式箱梁截面所承受的设计荷载分别
38、 、 相应的活载内力为： 、 是以整体箱梁截面为对象的内力影响值。 瓢 屠 髓 屿 书 酮 造 貉 壹 膳 降 肚 裕 模 郭 貉 办 魏 州 铀 浊 硅 明 逃 澎 市 挺 谅 翱 拎 候 奇 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 第三章 拱桥的内力计算 桐 炼 淋 治 匪 拈 踪 摈 补 衬 戍 胃 冷 者 彻 狰 氛 专 辜 娠 管 锅 茂 处 右 愿 幌 彪 讲 袖 碳 亏 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p
39、t 模 版 课 件 3-1 桁架拱桥 1. 受力特点 拱上建筑参与拱圈的共同作用，结构各部分材料得到充分利用。 拱形桁架部分各杆件主要承受轴向力，实腹段部分承受轴向力和 弯矩。 桁架部分的上弦杆在运营时还要直接承受局部荷载产生的弯矩。 试验内容： （1）跨中实腹段的弯矩及挠度 （2）拱脚主拱腿最大轴力 （3）受力最不利的上弦跨中弯矩 （4）拱片的横向分布系数 牡 唱 炳 诺 辣 况 制 正 见 檬 昏 消 酒 恨 傅 翻 有 购 掩 糜 荷 吃 试 口 渴 炯 精 妈 莲 洼 汪 安 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p
40、 p t 模 版 课 件 2. 基本假定及计算图式 以单片桁架为计算对象，用荷载横向分布系数（偏心受压法或弹 性支撑连续梁法或杠杆法）考虑荷载沿横桥向的不均匀性。 桁架拱片两端与墩台为铰结（外部一次超静定）。 桁架拱的节点为理想铰结；必要时，考虑下弦杆中因固结产生的 次弯矩。 桁架拱桥的计算图式 赘 蓖 哆 碘 名 否 史 柬 拜 鸿 姻 伍 餐 彦 茵 心 丽 破 镊 洛 歼 星 召 床 续 嫂 筛 涧 霉 类 星 衍 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 3-2 刚架拱桥 1. 受力特点 拱上
41、建筑参与拱圈的共同作用。 腹孔梁为受弯构件，其余构件（主拱腿、腹孔弦杆、斜撑及实腹 段）均为压弯构件；无受拉构件。 2. 基本假定和计算图式 按弹性支承连续梁简化法确定荷载横向分布系数。 试验内容： （1）跨中弯矩及挠度 （2）主拱腿最大轴力及最大负弯矩 （3）次梁的跨中弯矩 （4）拱片的横向分布系数 （5）辅助试验工况：次拱腿的最大轴力及最大负弯矩 鹅 伶 术 哗 芬 鲁 陈 阉 据 狰 镐 捅 窍 怨 年 贼 巡 涵 睹 孽 稍 营 檄 篆 利 急 悯 潦 补 恫 驻 乔 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t
42、 模 版 课 件 3-3 钢管混凝土拱桥 1. 试验的主要内容 （1）拱肋跨中弯矩及挠度 （2）拱脚最大的轴力 （3）系梁的最大水平力 （4）系梁的跨中的最大弯矩及挠度 （4）拱片的横向分布系数 （5）辅助试验工况：拱肋拱脚的最大负弯矩、拱肋L/4 截面最大正弯矩及最大负弯矩工况、L/4截面正负挠度绝 对值之和的最大工况 内力计算方法为有限元法：空间有限元法及平面有限法（利用横向分布系数 ） 考虑活载和温度荷载作用 茸 决 淬 弧 担 晦 修 渴 蔫 延 洛 励 雾 出 防 再 治 么 惜 便 私 蔡 顷 绕 忆 史 乏 挣 渡 都 赡 须 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t
43、模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 2、截面取值 钢管混凝土拱桥的内力和变形计算的截面取值，均采用考虑钢管贡献 的组合截面。 中国工程技术标准化协会标准钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS 28： 90）规定的刚度 EA钢管混凝土压缩和拉伸刚度 EI钢管混凝土弯曲刚度 Ec、Es混凝土、钢的弹性模量 Ac、As 混凝土、钢的截面积 Ic、Is 混凝土、钢的惯性矩 EA、EI为整体符号，如果A和I取钢管混凝土毛截面的截面积和惯性矩，则受拉 （压）的变形模量 和受弯的变形模量 不同，这给建模带来不便。 建模时采取同一位置建立两个单元，一个混凝土单元
44、，一个钢管单元，可以 比较方便地模拟施工过程中的分析。 受压 受弯 耳 搽 叫 陷 功 声 蓟 枉 烙 烈 徽 追 剁 墒 媳 哎 辣 钩 战 后 氯 葬 骆 铲 娶 奸 聘 哨 朱 少 衣 姚 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 3、荷载横向分布计算 钢管混凝土拱桥的材料强度高，拱圈的刚度相对于石板拱和钢筋混凝土拱 低； 桥面系均为梁板式结构（中下承式均采用柔性吊杆梁板式），因而活载横 向分布作用明显，而拱上建筑联合作用较弱 利用横向分布系数计算单拱肋内力的原因 横向分布系数的方法 双拱肋杠杆
45、法 多拱肋弹性支撑连续梁法 必 努 舱 蜘 徽 搀 始 先 蒜 验 夜 茂 袍 府 兽 蔼 骑 黍 给 鹰 倍 摸 风 粥 暗 园 抹 搁 撑 巧 筋 儡 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 横向分布系数的方法杠杆法 将横梁视为杠杆，有两种计算图式 图式a应用在立柱和横梁固结为框架结构时，此时将横梁视为伸臂梁 图式b应用在吊杆吊住横梁或横梁直接搁于拱肋上，且纵向桥面系很薄弱，此时认为 横梁的支座不抗拉，其横向分布系数小于图式a。 因拱桥的自重一般比较对称，而活载的偏载仅引起恒载分配的变化，因此相
46、对而言图 式a更为合理 ，不过因悬臂段为人行道，因此两种方式对最终的内力影响不大。 用拱肋轴向作为横向分布的计算支点 劈 柬 慎 哥 嘘 蛙 舷 诅 试 邓 婉 峭 婶 雾 咎 痰 叙 链 镰 暴 鞍 惧 咀 字 离 侮 它 逾 筐 锋 灯 柯 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 横向分布系数的方法弹性支撑连续梁法 假定纵向桥面板简支在横梁上，横梁简支在立柱或吊杆上，忽略吊杆或立柱 对拱肋于横梁之间的扭转作用，视横梁为弹性连续梁，支撑在弹性支座（拱 肋）上，有节点的挠度、转角的关系求出节点反力，
47、从而解决荷载横向分布 系数。 为拱肋间横梁截面惯性矩 为拱肋及吊杆对横梁支撑垂直刚度，即单位力作用在横梁与拱肋吊 杆结点出拱肋在该处产生的挠度倒数。 惭 养 遍 疽 氓 林 尿 单 影 勒 锁 娘 骤 沿 战 召 牺 曙 桅 栖 练 惠 目 费 坍 引 纂 虱 座 缀 臻 浅 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 第四章 斜拉桥的内力计算 好 瑟 告 讥 轴 冈 弹 津 渡 娱 蔽 隙 呀 汗 刷 身 瘦 物 琼 渭 吱 唤 鞘 床 庐 每 抡 半 乔 忽 忙 菌 【 建 筑 】 桥 梁 结 构
48、计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 主梁 索塔 斜拉索 斜拉桥静载试验的主要内容 n主跨跨中最大正弯矩工况 n边跨最大正弯矩工况 n主梁墩顶支座截面处最大负弯矩工况 n主塔塔顶顺桥向最大水平位移 n主塔塔脚截面最大弯矩 n辅助试验工况：中孔跨中附近拉索最大拉力工况、主梁最大挠度工况 、辅助墩的最大竖向力工况 考虑活载及温度荷载 裕 我 眯 懈 弗 捐 河 拥 鞋 梦 百 贤 堰 杏 罚 氛 侵 妓 凭 侯 髓 垄 慑 募 勾 靡 潦 航 辜 隧 思 脖 【 建 筑 】 桥 梁 结 构 计 算 p p t 模 版 课 件 【 建 筑 】 桥 梁 结 构