第三章橫隔梁撓度計(jì)算_第1頁(yè)
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計(jì)算方法:在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),可以偏安全地用中橫隔梁的設(shè)計(jì)來(lái)代表所有共他橫隔梁的設(shè)計(jì),只需按求出的中橫隔梁的剪力和彎矩進(jìn)行配筋和強(qiáng)度驗(yàn)算即可。方法:

1.剛性橫梁法

2.剛接梁法

3.“G-M法”按剛性橫梁法計(jì)算橫隔梁內(nèi)力(偏心壓力法)力學(xué)模型:將橋梁的中橫隔梁近似地視作支承在多片彈性主梁上的多跨彈性支承連續(xù)梁計(jì)算方法:各片主梁的荷載橫向影響線(即彈性支承反力影響線)已經(jīng)求得,故支承連續(xù)梁內(nèi)力可以簡(jiǎn)單地用靜力平衡條件來(lái)求解。當(dāng)橋梁在跨中有單位荷載P=1作用時(shí),各主梁所受的荷載將為R1、R2、R3、…、Rn,這也就是橫隔梁的彈性支承反力。因此,由力的平衡條件可寫出橫隔梁任意截面r的內(nèi)力計(jì)算公式。(l)荷載P=1位于截面r的左側(cè)時(shí):(2)荷載P=1位于截面r的右側(cè)時(shí):

和——橫隔梁任意截面^的彎矩和剪力e——荷載P=1至所求截面r的距離;——支承反力Ri至所求截面的距離;——表示涉及的所求截面r以左的全部支承反力的作用。而

則隨荷載P=1位置

而變化。因此可以直接利用前面介紹的偏心壓力法求得的

的橫向影響線來(lái)繪制橫隔梁的內(nèi)力影響線。一般可以只求③號(hào)梁處和②號(hào)與③號(hào)主梁之間(對(duì)于裝配式橋即橫隔板接頭處)截面的彎矩,以及①號(hào)主梁右側(cè)和②號(hào)主梁左側(cè)等截面的剪力。也可以按修正的偏心壓力法來(lái)計(jì)算橫隔梁內(nèi)力影響線,計(jì)算方法同上,所不同的僅是反力Ri影響線豎向坐標(biāo)的計(jì)算公式不同。作用在橫隔梁上的計(jì)算荷載有了橫隔梁內(nèi)力影響線,即可直接在其上加載來(lái)計(jì)算內(nèi)力。但須注意,對(duì)于跨中一片橫隔梁來(lái)說(shuō),除了直接作用在其上的輪重外,前后的輪重對(duì)它也有影響,在計(jì)算中要假設(shè)荷載在相鄰橫隔梁之間按杠桿原理傳布車道荷載:——車道荷載的集中荷載對(duì)應(yīng)的內(nèi)力影響最大峰值;

人群荷載,應(yīng)在影響線上布滿荷載,則計(jì)算荷載為:式中——一側(cè)人行道每延米的人群荷載;——人群荷載范圍內(nèi)的影響線面積;——橫隔梁的間距。例題撓度、預(yù)拱度計(jì)算概述受彎構(gòu)件在荷載作用下,如果變形過大,將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用。橋梁上部結(jié)構(gòu)的撓度過大,梁端的轉(zhuǎn)角亦大,車輛通過時(shí),不僅要發(fā)生沖擊,而且要破壞伸縮縫兩側(cè)的橋面。影響結(jié)構(gòu)的耐久性。橋面鋪裝的過大變形將會(huì)引起車輛的顛顛和沖擊,起著對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)不利的加載作用。所以在設(shè)計(jì)這些構(gòu)件時(shí),必須根據(jù)不同要求,。一般地說(shuō),滿足梁的強(qiáng)度要求,應(yīng)是問題的主要方面,可是對(duì)構(gòu)件的剛度問題也不能忽視;特別是當(dāng)使用要求對(duì)變形限制較嚴(yán)格或構(gòu)件截面過于單薄時(shí),剛度要求可能在梁的設(shè)計(jì)中起控制作用。變形發(fā)展規(guī)律I階段:構(gòu)件工作接近彈性,荷載與撓度成正比。II階段:裂縫出現(xiàn),受拉區(qū)混凝土逐步退出工作,受壓區(qū)混凝土塑性發(fā)展,構(gòu)件剛度迅速降低,撓度增長(zhǎng)較荷載快。III階段:受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服,撓度在荷載幾乎不變的情況下迅速增長(zhǎng),直到構(gòu)件破壞。變形計(jì)算鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,在正常使用極限狀態(tài)下的撓度,可根據(jù)給定的構(gòu)件剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算。在均布荷載作用下,簡(jiǎn)支梁的最大撓度為:當(dāng)集中荷載作用在簡(jiǎn)支梁跨中時(shí),梁的最大撓度為:《橋規(guī)》(JTGD62-2004)規(guī)定:鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的剛度可按下式計(jì)算:1.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件B——開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度;B0——全截面的抗彎剛度

Bcr——開裂截面的抗彎剛度,Mcr——開裂彎矩;——構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù),

;S0為全截面換算截面重心軸以上(或以下)部分而積對(duì)重心軸的面積矩,W0為換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩;I0——全截面換算截面慣性矩;Icr——開裂截面換算截面慣性矩;ftk——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(1)全預(yù)應(yīng)力混凝土和A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件(2)允許開裂的B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在開裂彎矩Mcr作用下在(Ms-Mcr)作用下開裂彎矩Mcr按下式計(jì)算:

——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力Np0在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力,先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件均按《橋規(guī)》(JTGD62-2004)公式(6.1.5-1)計(jì)算,但后張法構(gòu)件采用凈截面撓度及預(yù)拱度限值在使用荷載作用下,受彎構(gòu)件的變形(撓度)系由兩部分組成。一部分是由永久作用產(chǎn)生的撓度,另一部分則是由可變作用所產(chǎn)生的。永久作用產(chǎn)生的撓度,可以認(rèn)為是在長(zhǎng)期荷載作用下所引起的構(gòu)件變形,它可以通過在施工時(shí)設(shè)置預(yù)拱度的辦法來(lái)消除,而可變作用,即短期荷載所產(chǎn)生的撓度,則需通過驗(yàn)算來(lái)分析是否符合要求。預(yù)拱度設(shè)置受彎構(gòu)件的預(yù)拱度可按下列規(guī)定設(shè)置:(1)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件當(dāng)由荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度不超過計(jì)算跨徑的l/1600(l為計(jì)算跨徑)時(shí),可不設(shè)預(yù)拱度;當(dāng)不符合上述規(guī)定時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度,且其值應(yīng)按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變作用頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值之和采用。這里,汽車荷載頻遇值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值的0.7倍,人群荷載頻遇值等于其標(biāo)準(zhǔn)值;(2)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件當(dāng)預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長(zhǎng)期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí),可不設(shè)預(yù)拱度;當(dāng)頂加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)預(yù)拱度,其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力長(zhǎng)期反拱值之差采用。對(duì)自重相對(duì)于活載較小的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,應(yīng)考慮預(yù)加應(yīng)力反拱值過大可能造成的不利影響,必要時(shí)采取反預(yù)供或設(shè)計(jì)和施工上的其他措施,避免橋面隆起直至開裂破壞。預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)按最大的預(yù)拱值沿順橋向做成平順的曲線。撓度限值鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按上述計(jì)算的長(zhǎng)期

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