[行车道板内力计算练习]计算图示T 梁翼板所构成的铰接悬臂板的设计内力。
设计荷载: 公路一U 级。
桥面铺装为5cm 沥青混凝土面层(重度为 21kN/m3 )和15cm 防水混凝 土垫层(重度为 25kN/m3 )。
防水混凝土莖层=g 2 = 0.15x1.0x25 = 3.75t^/w2T 堀翼板自堇:g 3 = OS中"“耳]]x25 = 2忑kN t 粮 2合计;g=7.55kM/m2.每米宽扳条的恒載内力弯矩]M 年=-丄觎=--x7.55xO.712= 7 烦 kN 占Lj2剪力:G v = ^o = 7.55>;0,71 = 5.35^(二)公路一u 级车辆荷载产生的内力铺装层总厚H=0.05+0.15=0.20m ,则板上荷载压力面的边长为i )i = a a + 2H = 0.2 + 2 x O L 20 = 0.6w妇=妬+ 2 左=0.6 2 x 0.20 = l.Offls由图可知:重车后轴两轮的有效分布宽度重叠, 则铰缝处纵向两个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度只二勺+d +2】Q = (16+1.4+2x0.71 = )4加冲击系数取1.3作用于每米宽板条上的弯矩为:1=160解:(一)恒载内力(以纵向1m 宽的板进行计算)1 •每米板上的恒载集度浙"書混擬土面层:=0.05x1.0^21C M胡Q町=-(1+〃)「(. - -)= -1弘竺巴%(0.71-—)戏4?° 4 4x3.42 424划V 陀二-12相应于每米宽板条活载最大弯矩时的每米宽板条上的剪力为:p2x1404应4冥3.42(三)荷载组合基本组合:M ud 1.2M sg 1.4M sp 1.2 1.9 1.4 12.24 19.42kN ?mQ ud 1.2Q sg 1.4Q sp 1.2 5.36 1.4 26.61 43.69kN[刚性横梁法练习题]一座计算跨径为19.5m的钢筋混凝土简支梁桥,跨度内设有5道横隔梁,横截面布置如图所示,试求荷载位于跨中时,2号、3号主梁相对应于汽车荷载和人群荷载的横向分布系数。
解:此桥具有很大的横向连接刚性,且长宽比大于2,故可按偏心压力法绘制荷载横向分布影响线。
1计算2号梁的荷载横向分布影响线竖标:52 2a i25.6mi 11 a?a1 12 1.6 1.60.40215 25.6n n2 a ii 11 a2a5 12 1.6 1.6255 25.6n n2 a ii 12计算3号梁的荷载横向分布影响线竖标1 83811 0 1.60.231n n2ai 15 25.61a 3a5 1 0 1.6 0.2 35nn2ai 1525.63绘制荷载横向分布影响线并按最不利位置布载1I 2I b 1 h 1 IM) J 1lfio ! 1 IfiO 丄1的1*1180a 1940.419 i180汽车荷载: m cq (0.388 0.275 0.194 0.08) 0.469人群荷载: m cr0.4193号梁:汽车荷载: m cq(0.2 0.2 0.2 0.2) 0.4人群荷载: m cr0.2 0.2 0.41800.08y 1300.20.21~Il<]5! I4计算各荷载对应位置的影响线竖标 5计算荷载横向分布系数2号梁:7()()180m cr 0.197 0.047 0.2444号梁m cq1(0.128 0.154 0.127 0.082) 0.246m cr 0.113 0.069 0.172板号 Y 1 2 3 4 5 「6 7 89 2 0.02 194 189 160122「 095 :075 062 053 049 ” 0.04 232 229 181 121 082 057 040 031 0260.0214 197 192 161 122 : 094 [074 060 051047 1 4 0.02 113 122 141 152 134 106 087 075 0700.04 104 121 159 182 151 M04 074 057048 1 0.0214 112122 142 154 135 106 086 074 068解:2号梁:1 (0.1920.136 0.094 0.065)0.243mcq[铰接板法练习]如图所示为跨径L=12.6m 的铰接空心板桥的横截面布置,桥面净空为 净—7+2X 0.75m 人行道。
全桥由9块预应力混凝土空心板组成,欲求2和4号板汽车 和人群荷载作用的跨中荷载横向分布系数。
[主梁恒载内力练习]计算如图所示的五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥主梁的恒载内力。
已知计算跨径为19.5m,每侧栏杆及人行道重量的作用力为5kN/m,钢筋混凝土、沥青混凝土和混凝土的重力密度分别为25、23和24kN/m3。
横斷面------ 沥青混琏七厚= 一C25J1®土垫层厚6-12OD16解:1恒载集度主梁:g 1 [0.18 1.3 (0.08 0.14)(1.6 0.18)] 25 9.76kN / m2横隔梁: 对于边主梁对于中主梁 g 2' 2 0.63 1.26kN / m桥面铺装层:1g 3 [0.02 7.00 23(0.06 0.12) 7.00 24]/5 3.67kN / m2栏杆和人行道: g 4 0.5 2/5 2.00kN / m作用于边主梁的全部恒载为:g g i 9.76 0.63 3.67 2.00 16.06kN/m作用于中主梁的全部恒载为:g g i 9.76 1.26 3.67 2.00 16.69kN/m2恒载内力计算边主梁及中主梁的弯矩和剪力,计算结果见列表|gx(l x) 1 Q x 1g(l 2X)边主梁内力:中主梁内力: 内力 截面位置、x 、g 2[1.0(0.08 0.14)](笑 空)0.155 5 25 /19.520.63kN / m弯矩 M (kN- m )剪力Q(kN)Q 16.69 19.5 2 162.731, 小 16.69(19.5 219.5、一“M 16.6919.5 “19.5、小“x 一l Q )81.36 (19.5 )594.234 2 4 2 4 4x 1| Q 01M 19.69 19.52793.302 8主梁活载内力计算练习:以计算跨径l=19.50m的五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥为例(主梁采用C40混凝土)。
计算边主梁在公路一I级和人群荷载作用下的跨中截面最大弯矩和最大剪力,以及支点截面的最大剪力。
(冲击系数0.191 )lt>解:1荷载横向分布系数汇总梁号何载位置汽车何载人群何载备注跨中m c0.538 0.684 见刚性横梁法例题边主梁支点0.438 1.422 见杠杆原理法例题2计算汽车荷载的跨中弯矩、剪力及支点剪力5gfljhIAIVWA^J齣靳血M few r.fem-———— C25理脛I:事#鸵〜说斯由5计算汽车荷载值:19.5 5P k 18050 5180 238kN q k 10.5kN/m计算剪力效应时P k 1.2 238 285.6kN汽车何载跨中弯矩:跨中弯矩影响线面积1-19.5 4.875 247.53M cq (1) m c (P k y kQ k )1.191 1.0 0.538 (238 4.875 10.5 47.53) 1063.22kN m汽车荷载跨中剪力: 跨中剪力影响线面积:丄1950.5 2.438 2 2Q cq (1 ) mJP k Y k Q k )1.191 1.0 0.538 (285.6 0.5 10.52.438) 107.90kN汽车荷载支点剪力:Q iH rr s cQ 0 zMiuroro:62455曲加窘曲科如章加加熬1M l21支点剪力影响线面积:19.5 1 9.752Qoq (1 ) (moRy k m c q k q)11.191 1.0 (0.438 285.6 1 0.538 10.5 9.75 4.875 (0.438 0.538)2211.78kN3计算人群荷载的跨中弯矩、剪力及支点剪力16a =4.875/f /10.5 0.917)4851S54851S5 Q.2Q o叭山]脚人群荷载跨中弯矩:跨中弯矩影响线面积-19.5 4.875 47.532m M cq mcq 0.684 2.25 47.53 73015kN汽车荷载跨中剪力:跨中剪力影响线面积: 1 19.5 0.5 2.4382 2Q cq m c q k 0.684 2.25 2.438 3.75kN汽车何载支点剪力:支点剪力影响线面积: 1 19.5 1 9.75Q oq m c q r q10.684 2.25 9.75 3 4.875 (0.684 1.422) 2.25 0.917 11.30kN。