1、簡支T梁內(nèi)力計算及結(jié)果對比一、橋梁概況一座九梁式裝配式鋼筋混凝土簡支梁橋的主梁和橫隔梁截面如圖1-1所示，計算跨徑，主梁翼緣板剛性連接。設(shè)計荷載：公路I級，人群荷載：，每側(cè)的欄桿及人行道構(gòu)件自重作用力為，橋面鋪裝，主梁采用C50混凝土容重為。（a）（b）圖1-1主梁和橫隔梁簡圖（單位：cm）二、恒載內(nèi)力計算恒載集度主梁：橫隔梁：對于邊主梁：對于中主梁：橋面鋪裝：欄桿和人行道：作用于邊主梁的全部恒載為：作用于中主梁的恒載為：恒載內(nèi)力計算主梁的彎矩和剪力，計算圖式如圖2-1所示，則：，圖2-1 恒載內(nèi)力計算圖式各計算截面的剪力和彎矩值見表2-1和表2-2。邊主梁恒載內(nèi)力表2-1內(nèi)力截面位置剪力彎矩

2、中主梁恒載內(nèi)力表2-2內(nèi)力截面位置剪力彎矩三、活載內(nèi)力計算橫向分布系數(shù)的計算1計算主梁抗彎、抗扭慣性矩此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連接剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長寬比為：，故可按偏心壓力法來繪制橫向影響線并計算橫向分布系數(shù)。主梁抗彎慣矩的計算。翼緣板換算平均高度：截面重心距板頂面的距離為：主梁抗彎慣矩為： 主梁抗扭慣矩，查表3-1計算：表3-110.90.80.70.60.50.40.30.20.1<0.10.1410.1550.1710.1890.2090.2290.2500.2700.2910.3121/3 對于翼板，查表得對于梁肋，查表得，則：2計算抗扭修正系數(shù) 表3-2（主梁數(shù)

3、）4567（與主梁根數(shù)有關(guān)系數(shù)）1.0671.0421.0281.021由表3-2得：時依舊按取值，并取得：3. 計算荷載橫向分布系數(shù)橋面寬度，根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D602004）中第4.3.1條第7款之規(guī)定本橋適宜3車道通行。本橋各根主梁的橫截面均相等，主梁數(shù)，梁間距為，則：對于1號邊主梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎值為：設(shè)影響線零點(diǎn)離1號梁軸線的距離為，則：，解得：1號梁的橫向分布影響線如圖3-1。圖3-1 1號梁荷載橫向分布影響線車輛荷載：人群荷載：對于2號中主梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎值為：設(shè)影響線零點(diǎn)離1號梁軸線的距離為，則：，解得：2號梁的橫向分布影響線如圖3-2

4、。圖3-2 2號梁荷載橫向分布影響線車輛荷載：人群荷載：對于3號中主梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎值為：設(shè)影響線零點(diǎn)離1號梁軸線的距離為，則：，解得：3號梁的橫向分布影響線如圖3-3。圖3-3 3號梁荷載橫向分布影響線車輛荷載：人群荷載：對于4號中主梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎值為：設(shè)影響線零點(diǎn)離1號梁軸線的距離為，則：，解得：4號梁的橫向分布影響線如圖3-4。圖3-4 4號梁荷載橫向分布影響線車輛荷載：人群荷載：對于5號中主梁考慮抗扭修正后的橫向影響線豎值為：5號梁的橫向分布影響線如圖3-5。圖3-5 5號梁荷載橫向分布影響線車輛荷載：人群荷載：各主梁荷載橫向分布系數(shù)統(tǒng)計如表3-3。荷載橫

5、向分布系數(shù)匯總表表3-1主梁號荷載橫向分布系數(shù)車輛荷載人群荷載10.5880.38520.5250.31730.4610.24840.3980.18050.3330.111計算公路級荷載的跨中彎矩通過橫向分布系數(shù)的計算不難發(fā)現(xiàn)邊主梁的活載效應(yīng)明顯大于中主梁的效應(yīng)，而在恒載部分邊主梁與中主梁差值很小，故取邊主梁（1號梁）進(jìn)行內(nèi)力計算。結(jié)構(gòu)的基頻：根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D602004）中第4.3.2條第5款之規(guī)定，當(dāng)時，則可得：三車道需要折減，。根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D602004）中第4.3.1條第七款之規(guī)定，多車道折減后的效應(yīng)不得小于二行車道荷載效應(yīng)。對于1號梁三車道（

6、二車道），故應(yīng)按二車道效應(yīng)進(jìn)行計算。車道荷載的取值：；按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D602004）中第4.3.1條第四款之規(guī)定內(nèi)插求得。；。則：計算人群荷載的跨中彎矩計算跨中截面車道活載最大剪力跨中剪力影響線的較大坐標(biāo)位于跨中部分（如圖3-6所示），故也采用全跨統(tǒng)一的荷載橫向分布系數(shù)來計算?？缰屑袅τ绊懢€面積：圖3-6 跨中剪力計算圖式計算跨中截面人群荷載最大剪力計算支點(diǎn)截面車道荷載最大剪力按“杠桿法”計算邊主梁橫向分布系數(shù)得：車輛荷載0.438，人群荷載1.422。作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和支點(diǎn)影響線，如圖3-7所示。圖3-7 支點(diǎn)截面計算圖式橫向分布系數(shù)變化區(qū)段長度：附加

7、三角形荷載重心處的影響線坐標(biāo)為：，且則：支點(diǎn)剪力影響線面積為：則支點(diǎn)剪力為： 計算支點(diǎn)截面人群荷載最大剪力邊主梁活載內(nèi)力統(tǒng)計見表3-2?；钶d內(nèi)力統(tǒng)計表表3-2荷載跨中彎矩跨中剪力支點(diǎn)剪力車道荷載1755.33112.59240.06人群荷載94.233.1918.23四、主梁內(nèi)力組合承載內(nèi)力極限設(shè)計下的基本組合（表4-1）?？缰袕澗兀褐c(diǎn)剪力：內(nèi)力組合結(jié)果表表4-1基本組合跨中彎矩支點(diǎn)剪力邊主梁內(nèi)力值5790.05793.09五、手算與電算結(jié)果比較說明：電算采用MIDAS CIVIL 2010版正版計算，若低于2010版或者不是正版將無法打開附件模型！主梁恒載內(nèi)力結(jié)果比較邊主梁恒載內(nèi)力結(jié)果比較如表5-1所示。邊主梁恒載內(nèi)力表5-1 內(nèi)力截面彎矩剪力手算電算差值手算電算差值0-5.185.18308.57308.84-0.271706.781691.5815.2154.29153.650.642275.702254.4521.250-1.031.03主梁活載內(nèi)力結(jié)果比較主梁活載內(nèi)力結(jié)果比較如表5-2所示。主梁活載內(nèi)力表5-2荷載類型計算跨中彎矩跨中剪力支點(diǎn)剪力車道荷載手算1755.33112.59240.06電算1444.4279.63259.39差值310.9132.96-19.33人群荷載手算94.233.1918.23電算77.225