桥梁结构计算.
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2. 二期恒载自重内力计算SG2
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。
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。
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、灯柱和管道等重量均匀分摊给主梁。
梁所承担的最大荷载是作用荷载的倍数（通常小于1）。
（3） 求解横向分布系数m的几种方法
全部掌握
杠杠原理法
偏心压力法（刚性横梁法、修正刚性横梁法）
掌握概念
铰接板（梁）法
了解原理
(通过桥梁博 士能计算）
刚接板（梁）法
(第二次课）
（4） 两种横向分布系数的求解方法
A、 杠杆原理法
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。
简支梁二期恒载自重内力SG2 近似计算公式：
任意截面的弯矩： M g2 2 g 2 x l x 任意截面的剪力：
Qg2 1 g2 l 2 x 2
1
1－3 可变作用（活载）产生的内力
1.荷载标准值
可变荷载的类型
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
桥梁荷载试验计算分析
桥梁静载试验的总体思路：
利用软件计算出结构各控制截面的试验控制内力
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力所需的车辆数及相应的 加载位置
主要内容
第一章
第二章
简支梁的内力计算
连续梁桥的内力计算
第三章
第四 章
拱桥的内力计算
墩台的内力计算
桥梁设计流程
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。
活载和恒载内力计算方法 是桥梁检测中需要掌握
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
变形、应力及裂缝计算 是桥梁检测中需掌握的
3.车道纵向折减系数
4.汽车冲击系数
0.3
5. 荷载的横向分布系数
（1）单梁情况下主梁内力计算
x
P3 P2
P1
x
z
( x3 )
( x2 )
( x1 )
S P i ( xi )
( xi ) 为单梁截面的纵向内力影响线，为单值函数
（2）多片主梁主梁内力计算
P3 / 2 P2 / 2 P 1/2
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线。
S P ( x, y) P 2 ( y) 1 ( x) P 1 ( x)
P P 2 ( y )
m P ，P为荷载，则m就称为荷载横向分布系数，它表示某根主 我们定义Pmax
车道荷载
城－Ａ级车道荷载
跨径2-20m
=140KN
M Q
城－B级车道荷载
跨径2-20m
=22.5KN/m =37.5KN/m
=130KN
M Q
=19.0KN/m =25.0KN/m
图1-4-6 跨径20-150m
城—A级车道荷载
=10.0KN/m =15.0KN/m
图1-4-7 跨径20-150m
确定荷载沿横向最不利位置(左右移动P/2，看 注意汽车的轮距1.8m和车与车之间的距离1.3m 计算各荷载位置的影响线竖标值。
主梁一期自重恒载SG1 施工过程中结构不 发生体系转换 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
二期自重恒载SG2 （如横梁、桥面铺装、人行道、栏杆等）
在施工过程中结构 发生体系转换
应用成桥体系的 内力影响线进行 内力求解
1. 主梁一期自重恒载SG1——施工过程中结构不发生体系转换
适用场合 ① 双主梁、双拱肋；
② 荷载位于支点附近；
③ 横向联系弱，无中横梁的梁桥。
① ② a. b. c.
计算m０的方法
绘出各梁的内力（反力）横向分布影响线 P/2加到 ( y )顶点上; ； 2 ( y ) 按最不利位置加载（确定荷载横向最不利位置）；
注意车轮离开缘石的距离,车轮的横向间距 0.5m;
城—B级车道荷载
=300KN
M Q
=160KN
M Q
=9.5KN/m =11.0KN/m
图1-4-8 城—A级车道荷载
图1-4-9 城—B级车道荷载
公路桥梁的车辆荷载
55T车辆
2.车道横向折减系数
（公路桥梁）
（城市桥梁）
n 2, 1.0 n 3, 0.8 n 4, 0.67 n 5, 0.60 N 6, 0.55
——主梁一期自重集度； ——相应的主梁内力影响线坐标。
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：
M g1
Qg1
1 g1 x l x 2
g1 ——为简支梁的一期恒载平均集度
1 g1 l 2 x 2
l ——为主梁的计算跨径 x ——计算截面到支点的距离
否 是否通过
是 计算结束
第一章 简支梁桥的内力计算
简支梁的静载试验的主要内容
主梁跨中最大正弯矩及挠度 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
简支梁的传力方式
活载 二期恒载
一期恒载
1-1 截面特性
净截面 Aj 、 Ij 、 Sj 毛截面 A 、I 、 S I h 、 Sh 换算截面 Ah 、
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
主梁一期恒载自重内力SG1精确计算公式：
SG1 g1 ( x) y( x)dx
l
式中：
S G1
——主梁自重内力(弯矩或剪力)；
g1 ( x)
y ( x)
n Es Ec
桥梁检测时采用的截面
Aj
A Aj As
As
At Aj nAs
It Ic nI s
(c) 换算截面
(a) 净截面
(b) 毛截面
1－2 永久作用（恒载）产生的内力
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
2. 二期恒载自重内力计算SG2
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。
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。
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、灯柱和管道等重量均匀分摊给主梁。
梁所承担的最大荷载是作用荷载的倍数（通常小于1）。
（3） 求解横向分布系数m的几种方法
全部掌握
杠杠原理法
偏心压力法（刚性横梁法、修正刚性横梁法）
掌握概念
铰接板（梁）法
了解原理
(通过桥梁博 士能计算）
刚接板（梁）法
(第二次课）
（4） 两种横向分布系数的求解方法
A、 杠杆原理法
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。
简支梁二期恒载自重内力SG2 近似计算公式：
任意截面的弯矩： M g2 2 g 2 x l x 任意截面的剪力：
Qg2 1 g2 l 2 x 2
1
1－3 可变作用（活载）产生的内力
1.荷载标准值
可变荷载的类型
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
桥梁荷载试验计算分析
桥梁静载试验的总体思路：
利用软件计算出结构各控制截面的试验控制内力
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力所需的车辆数及相应的 加载位置
主要内容
第一章
第二章
简支梁的内力计算
连续梁桥的内力计算
第三章
第四 章
拱桥的内力计算
墩台的内力计算
桥梁设计流程
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。
活载和恒载内力计算方法 是桥梁检测中需要掌握
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
变形、应力及裂缝计算 是桥梁检测中需掌握的
3.车道纵向折减系数
4.汽车冲击系数
0.3
5. 荷载的横向分布系数
（1）单梁情况下主梁内力计算
x
P3 P2
P1
x
z
( x3 )
( x2 )
( x1 )
S P i ( xi )
( xi ) 为单梁截面的纵向内力影响线，为单值函数
（2）多片主梁主梁内力计算
P3 / 2 P2 / 2 P 1/2
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线。
S P ( x, y) P 2 ( y) 1 ( x) P 1 ( x)
P P 2 ( y )
m P ，P为荷载，则m就称为荷载横向分布系数，它表示某根主 我们定义Pmax
车道荷载
城－Ａ级车道荷载
跨径2-20m
=140KN
M Q
城－B级车道荷载
跨径2-20m
=22.5KN/m =37.5KN/m
=130KN
M Q
=19.0KN/m =25.0KN/m
图1-4-6 跨径20-150m
城—A级车道荷载
=10.0KN/m =15.0KN/m
图1-4-7 跨径20-150m
确定荷载沿横向最不利位置(左右移动P/2，看 注意汽车的轮距1.8m和车与车之间的距离1.3m 计算各荷载位置的影响线竖标值。
主梁一期自重恒载SG1 施工过程中结构不 发生体系转换 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
二期自重恒载SG2 （如横梁、桥面铺装、人行道、栏杆等）
在施工过程中结构 发生体系转换
应用成桥体系的 内力影响线进行 内力求解
1. 主梁一期自重恒载SG1——施工过程中结构不发生体系转换
适用场合 ① 双主梁、双拱肋；
② 荷载位于支点附近；
③ 横向联系弱，无中横梁的梁桥。
① ② a. b. c.
计算m０的方法
绘出各梁的内力（反力）横向分布影响线 P/2加到 ( y )顶点上; ； 2 ( y ) 按最不利位置加载（确定荷载横向最不利位置）；
注意车轮离开缘石的距离,车轮的横向间距 0.5m;
城—B级车道荷载
=300KN
M Q
=160KN
M Q
=9.5KN/m =11.0KN/m
图1-4-8 城—A级车道荷载
图1-4-9 城—B级车道荷载
公路桥梁的车辆荷载
55T车辆
2.车道横向折减系数
（公路桥梁）
（城市桥梁）
n 2, 1.0 n 3, 0.8 n 4, 0.67 n 5, 0.60 N 6, 0.55
——主梁一期自重集度； ——相应的主梁内力影响线坐标。
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：
M g1
Qg1
1 g1 x l x 2
g1 ——为简支梁的一期恒载平均集度
1 g1 l 2 x 2
l ——为主梁的计算跨径 x ——计算截面到支点的距离
否 是否通过
是 计算结束
第一章 简支梁桥的内力计算
简支梁的静载试验的主要内容
主梁跨中最大正弯矩及挠度 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
简支梁的传力方式
活载 二期恒载
一期恒载
1-1 截面特性
净截面 Aj 、 Ij 、 Sj 毛截面 A 、I 、 S I h 、 Sh 换算截面 Ah 、
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
主梁一期恒载自重内力SG1精确计算公式：
SG1 g1 ( x) y( x)dx
l
式中：
S G1
——主梁自重内力(弯矩或剪力)；
g1 ( x)
y ( x)
n Es Ec
桥梁检测时采用的截面
Aj
A Aj As
As
At Aj nAs
It Ic nI s
(c) 换算截面
(a) 净截面
(b) 毛截面
1－2 永久作用（恒载）产生的内力
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