5-5横隔梁内力计算
作用于横隔梁上的计算荷载
① 作用于横隔梁上的计算荷载横隔梁的计算荷载应采用车辆荷载加载计算，对于跨中横隔梁的最不利布置如图2-23所示，纵向一辆车辆荷载对跨中横隔梁的计算荷载为：kN y P P i i oq 10.128)806.0140000.1140028.0120(2121=⨯+⨯+⨯==∑图2-23 横隔梁荷载纵向加载图② 2.10.2 跨中横隔梁的内力影响线通常横隔梁靠近桥中线的截面处弯矩较大，而靠近桥两侧边梁的截面处剪力较大，故选取a a -、b b -两个截面计算横隔梁的弯矩，选取c c -、d d -两个截面计算横隔梁的剪力。
在表2-4 中已经求得各梁号的横向影响线竖标值。
2.10.2.1 绘制弯矩影响线1）影响系数计算公式在桥梁跨中当单位荷载1=p 作用于j 号梁时，i 号梁所受的作用为竖向力ij R 和抗扭矩Tij M 。
则当1=p 作用于截面a a -左侧时，a a j T j T a a j a a j j a a e M Mb b -----+++=2,1,,22,11,ηηη当1=p 作用于截面a a -右侧时，a a j T j T a a j a a j j a a M Mb b ----+++=2,1,,22,11,ηηη中横梁内力影响线图见图2-24. 2）计算T 梁扭矩Tij MTij M 可按下列公式计算：∑=⋅⋅=ni ii hTi j Tij I aE I l e G M 12212β (2-53）式中：i I 、Ti I ——分别为i 号梁抗弯惯矩和抗扭惯矩，本设计主梁刚度按T 梁跨中截面考虑，抗弯惯矩44031.0m I =、抗扭惯矩40088.0m I T =G ——混凝土的剪切弹性模量MPa E G h 441038.11045.34.04.0⨯=⨯⨯==；j e ——单位荷载1=p 作用位置到横截面中心的距离。
各T 梁扭转力矩计算见表2-45。
表2-45 T 梁扭转力矩计算表梁号 i I Ti I j e βl i ai i I a 2 Tij M1 0.4031 0.0088 4.20 0.901228.90 4.20 7.1107 0.0522 2 0.4031 0.0088 2.10 28.90 2.10 1.7778 0.0261 3 0.4031 0.0088 0.0 28.90 0.0 0.0000 0 4 0.4031 0.0088 -2.10 28.90 -2.10 1.7778 -0.0261 50.4031 0.0088 -4.2028.90-4.207.1107-0.0522ii I a2∑ 17.77803）计算弯矩影响线坐标值 弯矩影响线坐标值计算表2-46.表2-46 弯矩影响线坐标值计算表截面 梁号 j 1η1bj 2η2b j T M 1 j T M 2 S S e -j S S ,-ηa a -1 0.5604 4.2000 0.3802 2.1000 0.0522 0.0522 4.20 -0.9435 2 0.3802 4.2000 0.2901 2.1000 0.0261 0.0261 2.10 0.1583 3 0.2000 4.2000 0.2000 2.1000 0 0 1.26004 0.0198 4.2000 0.1099 2.1000 -0.0261 -0.0261 0.26185 -0.1604 4.2000 0.0198 2.1000 -0.0522 -0.0522 -0.7365 b b -1 0.5604 3.1500 0.3802 1.0500 0.0522 0.0522 3.15 -0.8811 2 0.3802 3.1500 0.2901 1.0500 0.0261 0.0261 1.05 0.50443 — — — — — — — —4 0.0198 3.1500 0.1099 1.0500 -0.0261 -0.0261 0.1256 5-0.16043.1500 0.01981.0500 -0.0522 -0.0522-0.5889截面b b -的3号梁弯矩影响线坐标3,b b -η由影响线图2-24中量出。
主梁内力计算
主梁的内力计算主梁的内力计算包括恒载内力计算和活载内力计算。
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，计算活载作用下的梁桥荷载横向分布系数，求出各主梁控制截面（取跨中、四分点、变化点截面及支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
一、恒载内力计算1、恒载集度⑴预制梁自重（第一期恒载）①．跨中截面段主梁自重（四分点截面至跨中截面，长7.25m ）(1)0.861625.07.25156.165g KN =⨯⨯=②．马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重近似计算（长3.7m ） 主梁端部截面面积为A=1.176m 2()(2) 1.17600.8616 3.725.0/294.239g KN =+⨯⨯=③．支点段梁的自重（长3.55m ）(3) 1.1760 3.5525.0=104.37g KN =⨯⨯④．横隔梁的自重 中横隔梁体积为：()30.16 1.590.920.240.72/20.120.12/20.219072m ⨯⨯-⨯-⨯= 端横隔梁体积为：()30.25 1.840.80.20.6/20.353m ⨯⨯-⨯=故半跨内横隔梁重量()(4)20.21907210.3532519.7786g KN =⨯+⨯⨯=⑤．主梁永久作用集度()156.16594.239104.3719.7786/14.9825.00/g KN m KN m I =+++= （2）第二期恒载①翼缘板中间湿接缝集度()50.40.1625.0 1.6/g KN m =⨯⨯=②现浇部分横隔梁一片中横隔梁（现浇部分）体积：30.16 1.590.20.05088m ⨯⨯= 一片端横隔梁（现浇部分）体积：30.250.2 1.840.092m ⨯⨯= 故()()630.0508820.09225.0/29.960.2809/g KN m =⨯+⨯⨯=③桥面铺装层6cm 沥青混凝土铺装：0.0612.52317.25/KN m ⨯⨯=将桥面铺装重量均分给五片主梁，则()717.25/5 3.45/g KN m ==④防撞栏：两侧防撞栏均分给五片主梁，则()87.52/53/g KN m =⨯=⑤主梁二期永久作用集度II 1.60.2809 3.4538.3309/g KN m =+++=2、永久作用效用：下面进行永久作用效用计算（参照图1-4），设c 为计算截面至左侧支座的距离，并令/a c l =。
桥梁横向分布系数计算
第二章 简支板、梁桥-3
41
刚性横梁法横向分布系数计算图示
汽车-20级 挂车-100
1.此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的 横向连结刚性，且承重结构的长宽比为
l 19.50 2.4＞2 B 5 1.60 故可按刚性横梁法来绘制横向影响线并 计算横向分布系数。 2.各根主梁的横截面均相等，梁数n＝5， 梁间距为1.60m
12
2.3.2.2 杠杆原理法
计算原理 忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面
板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上 的简支梁或悬臂梁。（基本假定） 计算主梁的最大荷载用反力影响线，即为 计算m的横向影响线 根据各种活载的最不利位置计算相应的m
第二章 简支板、梁桥-3
13
按杠杆原理受力图式
故偏心力矩M=1.e作用下
Ri''
eai Ii
n
各主梁分配的荷载为：
ai2Ii
i 1
注意：
式中，e和ai位于同一侧时乘积取正号， 异侧取负号。
对1#边梁， R1''
ea1I1
n
ai2Ii
i 1
当荷载作用在1#边梁轴线上时，e=a1,
R'' 11
a12 I1
则：
5
ai2
a12
a
2 2
a32
a42
a52
=
i 1
(2 1.60）2＋1.60 2＋0＋（－1.60）2＋（－2 1.60）2＝25.60m2
3.l号梁横向影响线的竖标值为：
11＝
1 n
a12 1 (2 1.60)2 0.20 0.40 0.60
横隔梁内力计算
横隔梁内力的设计计算横隔梁尺寸如下图：(1)确定作用在中横隔梁上的计算荷载跨中横隔梁的最不利荷载布置如下图：纵向一列车对于中横隔梁的计算荷载为：Poq =12∑Piyi=12×2×140×0.877=122.78KN车道对于中横隔梁的计算荷载为：Poq =12（Pk+qkΩ）=12(267.1+7.875×5.7)=156KN因此选用Poq=156KN通常横隔梁的弯矩在靠近桥中线的截面处较大，剪力则在靠近桥两侧边缘处的截面较大。
所以以本桥为例，一般可以只求4号梁处和3号与4号梁之间截面的弯矩，以及1号主梁右侧和2号主梁左侧等截面的剪力。
（1）绘制中横隔梁的内力影响线由之前G-M法可得到1号梁的荷载横向分布影响线竖坐标为：η11=0.464 η17=-0.179 η12=0.347 η16=-0.060同理，也可求得2号梁的荷载横向分布影响线竖坐标为：η21=0.354 η27=-0.071 η22=0.282 η26=-0.0013号梁的荷载横向分布影响线竖坐标为：η31=0.238 η37=0.039η32=0.206 η36=0.071①绘制剪力V1右的影响线P=1作用在计算截面以右时：Vr =∑左Ri=0.466P=1作用在计算截面以左时：Vr=∑左Ri-1=-0.534绘成的V1右如下图所示：②绘制弯矩Mr影响线P=1作用在计算截面以左时：Mr =∑左Ribi-eP=1作用在计算截面以右时：Mr =∑左Ribiηr1M=η11×2.5d+η21×1.5d+η31×0.5d-2.5d=-0.685 ηr7M=η17×2.5d+η27×1.5d+η37×0.5d=-0.535ηr2M=η12×2.5d+η22×1.5d+η32×0.5d-1.5d=-0.1065 ηr6M=η16×2.5d+η26×1.5d+η36×0.5d=-0.113ηr3M=η13×2.5d+η23×1.5d+η33×0.5d-0.5d=0.493ηr5M=η15×2.5d+η25×1.5d+η35×0.5d=0.242中横隔梁的Mr影响线如下图：（2）截面内力计算将求得的计算荷载Poq在相应的影响线上按最不利荷载位置加载，并按1+µ=1.3计入冲击影响力，则得弯矩：M3-4=（1+µ）ζPoq∑η=1.3×0.67×156×（0.431+0.741+0.453+0.205）=248.65KN•m剪力： V1右=（1+µ）ζPoq∑η×1.2=1.3×0.67×156×（0.466+0.391+0.337+0.262）×1.2 =237.42KN。
桥梁工程第二篇第6章 主梁内力计算
计算主梁支点或靠近支点截面的剪力时，荷载横向 分布系数在这一区段内是变化的。
当
时 ， 为负值，这意味着剪力反而减小了
2 .计算示例 已知：五梁式桥，计算跨径 19.5m 。 荷载：公路 — Ⅱ级，人群： 3.0kN/m2 求：跨中最大弯矩和最大剪力，支点截面最大剪力
解： （ 1 ）公路 — Ⅱ级车道荷载标准值计算 （ 2 ）冲击系数： 《桥规》：
第六章 简支梁桥的计算
桥梁工程计算的内容
内力计算——桥梁工程、基础工程课解决 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
计算过程
开始 拟定尺寸 内力计算 截面配筋验算
否
是否通过 是
计算结束
2、作用在横梁上的计算荷载Ps
1）集中荷载 当一个集中荷载P作用在跨中时， Ps=2P/l 2） 均布荷载
全跨布满荷载q时， Ps=4q/
第三节 桥面板计算
行车道板的作用——直接承受车轮荷载、 把荷载传递给主梁
一．行车道板的类型
板支承在纵梁和横梁上，按支承情况和板尺寸，从力学计算 角度分为以下几类：
wa wb Pala3 Pblb3 48EIa 48EIb
如
Ia Ib
Pb Pa
la lb
3
二、车轮荷载在板上分布 轮压一般作为分布荷载处理，以力求精确
车轮着地面积：a2×b2
桥面板荷载压力面：a1×b1 荷载在铺装层内按45°扩散。 沿纵向：a1＝a2 +2H 沿横向：b1=b2+2H 桥面板的轮压局部分布荷载
横梁的作用与受力特点
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算
房建横梁的受力计算通常涉及静力学和结构力学的原理，需要考虑横梁的几何形状、荷载情况以及材料特性等因素。
一般来说，横梁受力计算主要包括以下几个步骤：
一、确定荷载类型：首先需要确定横梁所受的荷载类型，包括自重、活载、雪载、风载等。
这些荷载会对横梁产生不同的作用力和弯矩。
二、荷载分布：根据设计要求和荷载标准，确定各种荷载在横梁上的分布情况，包括集中荷载、均布荷载、集中力矩等。
三、计算受力：根据静力平衡和结构力学的原理，计算横梁在各种荷载作用下的受力情况，包括横梁的受力分布、内力大小、弯矩、剪力等。
四、确定截面尺寸：根据受力计算结果，确定横梁截面的尺寸和形状，以满足受力要求和结构稳定性的要求。
五、验算和优化：对计算得到的横梁受力情况进行验算，确保满足设计要求和结构安全性的要求。
根据需要，可以对横梁的截面尺寸和材料进行优化设计。
六、绘制受力图：根据计算结果，绘制横梁的受力图，显示横梁在不同位置的受力情况，以便后续施工和监测。
需要注意的是，房建横梁的受力计算是一个复杂的工程问题，涉及到多个因素的综合考虑和分析，通常需要由专业的结构工程师进行计算和设计。
桥梁工程荷载横向分布计算简介
2、横向分布系数（m）的概念：
• 多片式梁桥，在横向分布影响线上用规范规定的车轮 横向间距按最不利位置加载
说明：1）近似计算方法，但对直线梁桥，误差不大
2）不同梁，不同荷载类型，不同荷载纵向位置， 不同横向连接刚度，m不同。
3、横向连结刚度对荷载横向分布的影响
结论：横向分布的规律与结构横向连结刚度关系密切，
根据表中的横向影响线坐 标值绘制影响线图
公路－I级
七、横向分布系数沿桥纵向的变化
•对于弯矩
由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多数，近 似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同
•对于剪力
从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大
计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化
横向分布系数
横向分布系数 ：在横向分布影响线上加载
3. 铰接梁法
假定各主梁除刚体 位移外，还存在截 面本身的变形
与铰接板法的区别：变位系数中增加桥面板变形项
4.刚接梁法
假定各主梁间除传递剪力外，还传递弯矩
与铰接板、梁的区别： 未知数增加一倍，力法方程数增加一倍
5 .铰接板桥计算m举例：
如图所示，l＝12.60m的铰接空心板桥横截面布置。 桥面净空为净－7＋2x0.75m人行道。全桥由9块预应力混凝 土空心板组成，欲求1、3、5号板的公路-I级和人群荷载作用 的跨中横向分布系数？
值（ki）
1 ai ak 若各梁截面尺寸相同： ki Rki Rik n n 2 ai
i 1
（三） 计算举例
例2-5-3： 已知：l=19.50m，荷载位于跨中 试求：１#边梁，2＃中梁的mcq，mcr
作业
已知：l=29.16m, 38.88m，荷载位于跨中时 试求：2＃中梁的mcq，mcr
横梁计算
横 梁 计 算
横梁计算
横梁计算
一、刚性横梁法法计算横隔梁内力
此法的力学模型是将桥梁的中横隔梁近似地视作竖向 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁， 支承在多根弹性主梁上的多跨弹性支承连续梁，如图 所示。 2-4－59所示。鉴于各主梁的荷载横向影响线（也即弹 － 所示 鉴于各主梁的荷载横向影响线（ 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得， 性支承力影响线）在主梁计算中已经求得，故这根连 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。 续梁可以简单地用静力平衡条件来求解。
横梁计算
横梁计算
（二）作用在பைடு நூலகம்隔梁上的计算荷载
横梁计算
纵向一行汽车轮重分布给该横隔梁的计算荷载为：
P3 P1 P2 1 P0 q = ( • y1 + • y 2 + • y 3 ) = ∑ Pi • y i 2 2 2 2
式中：
Pi ——轴重。应注意将加重车的重轴布置在欲计算的横隔梁上; y i ——对于所计算的横隔梁按杠杆原理计算的纵向荷载影响线竖坐标
η
M ( 2 −3)1
= η11 × 1.5d + η 21 × 0.5d − 1 × 1.5d
=0.6×1.5×1.6＋0.4 × 0.5 ×1.6—1.5×1.6=- 0.64
横梁计算
P=1 作用在 5 号梁轴上时：
η (M−3)5 = η15 × 1.5d + η 25 × 0.5d 2
＝（-0.20）×1.5×1.6＋0×0.5×1.6＝－0.48 P=1 作用在 3 号梁轴上时（ η13 = η 23 = η 33 = 0.2 ） ；
横梁计算
对于平板挂车荷载， 每一车轴有四个轮重， 故计 算荷载应为：