行车道板计算

支点弯矩 Ms = -0.7M0
M0——按简支梁计算的跨中弯矩
【模块编号】MU-05-01
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【属于4-1】
单 向 板 内 力 计 算 图 式
【模块编号】MU-05-01
区段均布荷载p 作用下，简支梁的跨中弯矩：
M=p.b1.l/4－pb12/8 =p.b1/4(l－b1/2);〖p=P/2ab1〗 =P/8a.(l－b1/2)
○、引子～混凝土简支梁桥计算主要任务
★ 行车道板计算 ★ 荷载横向分布计算 ★ 结构内力计算 ★变形、变位计算
一、 行车道板的作用与类型
【模块编号】MU-05-01
• 行车道板的作用
——直接承受车轮荷载、 把荷载传递给主梁
• 分类
单向板—长宽比>=2，周边支承；单向配置受力筋； 双向板—长宽比<2，周边支承；双向配置受力筋； 悬臂板—三边支承。一侧作固端、一侧作悬臂处理； 铰接板—相邻翼板铰接。
3）荷载靠近支承边处
ax = a′+2x
荷载由支点向跨中移动，有效分布宽度可近似按 45°线过渡
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【属于3-2】图：荷载有效分布宽度-区间变化
【模块编号】MU-05-01
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3-3、悬臂板有效工作宽度
【模块编号】MU-05-01
◎悬臂板： 荷载作用在板边时
mxmax -0.465P ，总弯距M。= –Pl。
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【模块编号】MU-05-01
3-2 （两端嵌固的）单向板的有效工作宽度
◎“桥规”规定：
1）荷载位于板的中央地带
单个荷载作用： 多个荷载作用：
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【属于3-2】图：荷载（单个、多个）有效分布宽度【模块编号】MU-05-01
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【属于3-2】单向板的工作宽度
2）荷载位于支承边处
【模块编号】MU-05-01
注意： 汽车荷 载轮重 为P/2；
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【属于四】算例分析
◎计算铰接悬臂板的设计内力
• 桥面铺装为2厘 米的沥青混凝土 面层，容重为 21/KN/m3及9cm 厚的混凝土垫层， 容重23KN/m3， 主梁翼板容重 25KN/m3。
• 荷载为车辆荷载。
【模块编号】MU-05-01 30
【属于四】算例分析—求解要点
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图：梁格构造和行车道板支承方式
【模块编号】MU-05-01
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二、 车轮荷载的分布
——车辆荷载在板面上的分布图示
【模块编号】MU-05-01
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二、 车轮荷载的分布～相关规定
【模块编号】MU-05-01
• 车轮均布荷载——a2b2(纵、横) • 桥面铺装的分布作用：
纵向： 横向：
轮压：
注意：
“新桥规”的符号,与 某些书籍的规定有所 不同。部分符号对照 如下：
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◎◎强调提示
【模块编号】MU-05-01
有效作用宽度的要点：
1、有效工作（分布）宽度，是以弯矩效应确定的，但其结果 同样适用于剪力计算。
2、单向板的有效工作宽度，视荷载位置不同而不同。
靠近根部时最小，靠近跨中时最大，根部到中部的这一区段， 按45度线变化。
3、悬臂板有效作用宽度，即根部的。～因为剪力、弯矩最不 利均在根部。
求悬臂板的弯矩，荷载最不利位置在铰处（或边缘），但求的是根部 弯矩。
4、考虑有效作用宽度，就不能简单地按“力”直接求荷载效 应（剪力、弯矩），必须先把“力”的分布强度求出，然 后再在每米宽的板条范围内还原为“力”。
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4-2、悬臂板的内力计算
1）计算模式假定
铰接悬臂板——车轮作用在铰缝上 悬臂板——车轮作用在悬臂端
【模块编号】MU-05-01
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【属于4-2】悬臂板的内力—铰接悬臂板
2）铰接悬臂板
活载
【模块编号】MU-05-01
恒载
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【属于4-2】悬臂板的内力—悬臂板
3）悬臂板 活载
恒载
【模块编号】MU-05-01
部分书籍 ←→ 桥规
a1 b1 a2/b2 H
未定义 b a1/b1 h
a
a
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二、 车轮荷载的分布
——图示：行车道板的受力状态
【模块编号】MU-05-01
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三、 板的有效工作宽度
3-1、计算原理
外荷载产生的分布弯矩——mx 外荷载产生的总弯矩——
【模块编号】MU-05-01
分布弯矩的最大值——mx max
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【属于四】算例分析—求解要点（续）
【模块编号】MU-05-01
～后轴重P=140KN,加重车后轮着地长度a2=20cm,宽 度b2=60cm;
～求a1、b1； ～求荷载有效分布宽度a； ～求弯矩、剪力，注意计入冲击系数；
3、内力组合：
根据验算目的，选择组合的类别（本例为承载力极 限状态下的基本组合），按规范要求组合。
截面计算——混凝土结构原理、预应力混凝土结构课程解决 变形计算
• 简支梁桥的计算构件
上部结构——主梁、横梁、桥面板 支座 下部结构——桥墩、桥台、基础
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○、引子～设计计算的基本程序
【模块编号】MU-05-01
• 计算过程
开始
拟定尺寸
内力计算
否
截面配筋验算
是否通过 是
计算结束
4
【模块编号】MU-05-01
【模块编号】MU-05-01
Modular Unit-0501
行车道板计算
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【模块编号】MU-05-01
主要内容
○、 引 子 一、 行车道板的作用与类型 二、 车轮荷载的分布 三、 板的有效工作宽度 四、 桥面板内力计算
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○、引 子
【模块编号】MU-05-01
• 桥梁工程计算的内容
内力计算——桥梁工程、基础工程课解决（依据设 计基本资料+结构构造尺寸+荷载+判断条件）
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四、 桥面板内力计算
4-1、多跨连续单向板的内力
1）弯矩计算模式假定
【模块编号】MU-05-01
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【属于4-1】相关规定
• 实际受力状态：弹性支承连续梁
• 简化计算公式：
•
当t/h<1/4时 ：
跨中弯矩 Mc = +0.5M0
支点弯矩 Ms = -0.7M0
•
当t/h1/4时 ：
跨中弯矩 Mc = +0.7M0
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【属于区M段四=均p】.布b桥1荷.l/载面4－p 板作p用b内1下2/，8力简支计梁的算跨（中弯续矩：）
【模块编号】MU-05-01
2）=p考.b虑1/有4(效l－工b作1/宽2)度;〖后p的=跨P/中2a弯b1矩〗～车轮布置在板的跨中 =P/8a.(l－b1/2)
汽车荷载
自重
3）考虑有效工作宽度后的支点剪力 ～ 车轮布置在支承附近：
【模块编号】MU-05-01
1、恒载内力
◎每延米板上的恒载
g=∑gi=0.42+2.07+2.75=5.24 kN/m
结构重力产生的弯距
l Mmin,g=－
1g 2
2 0
=
－
1 2
×5.24×0.712 = -1.32 kN.m
结构重力产生的剪力： Qag＝g l0=5.24×0.71=3.72kN
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【属于3-1】有效工作宽度（续1）
设板的有效工作宽度为a： 假设：
可得：
【模块编号】MU-05-01
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【属于3-1】有效工作宽度（续2）
◎ 有效工作宽度假设保证了两点：
1）总体荷载与外荷载相同 2）局部最大弯矩与实际分布相同
【模块编号】MU-05-01
◎ 通过有效工作宽度假设将空间分布弯矩转化为矩 形弯矩分布：
需要解决的问题： mxmax的计算
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05-01
影响mxmax的因素：
1）支承条件：双向板、单向板、悬臂板 2）荷载长度：单个车轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离
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【属于3-1】附图：按矩形换算的有效工作宽度
【模块编号】MU-05-01
取a=2l0 ,近似按45°角向悬臂板支承处分布
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【属于3-3】图：悬臂板受力状态
【模块编号】MU-05-01
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【属于3-3】图：悬臂板有效工作宽度
【模块编号】MU-05-01
规范规定:
a = a1+2b’＝a2+2H+2b’ 〖通式〗 ◎ b’ ～车轮外侧至悬臂根部，最不利时为:b’ =l0