1、 桥梁工程作业一、桥面板内力计算作业 1：单向板内力计算条件：桥主梁跨径为 19.5m，桥墩中心距为 20m，横隔梁间距 4.85m，桥宽为51.6+20.75=9.5m，主梁为 5片。铺装层由沥青面层（0.03m）和混凝土垫层（0.09m）组成。板厚 120mm，主梁宽 180mm，高 1300mm。桥面荷载：公路级要求：确定板内弯距作业 2：铰接悬臂板内力计算已知：铰接悬臂板，公路级；桥面铺装：3cm 沥青混凝土面层， 1=24kNm 3；平均 12cm厚 C30号混凝土垫层， 2=25kNm 3；T 梁翼板： 3=25kNm 3。求算：设计内力二、荷载横向分布系数计算作业 1：用杠杆原理
2、法求支点处各梁的横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7.4+21.0m 人行道的钢筋混凝土 T梁桥，共区 Lb=160b1aL=4805根主梁。要求：求荷载位于支点处时各梁的荷载横向分布系数 作业 2：用偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7.4+21.0m 人行道的钢筋混凝土 T梁桥，共5根主梁，各主梁横截面相同，计算跨径为 19.5m。要求：求荷载位于跨中处时各梁的荷载横向分布系数 作业 3：用修正的偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数条件：如图所示一桥面净空为净7.4+21.0m 人行道的钢筋混凝土 T梁桥，共5根主梁，各主梁横截面相同，计算跨径为
3、 19.5m。要求：求荷载位于跨中处时各梁的荷载横向分布系数 123451.5%桥 梁 横 断 面桥 梁 纵 断 面1.5%rr123451.5%桥 梁 横 断 面桥 梁 纵 断 面1.5%rr123451.5%桥 梁 横 断 面桥 梁 纵 断 面1.5%rr主梁一般构造图三、主梁内力计算条件：如图所示钢筋混凝土简支梁桥，桥梁宽净 7.4+21.0m，各主梁横截面相同，设计荷载为公路级，人群荷载为 3.5 ，计算跨径为 19.5m，冲2/mKN击系数 =0.13。要求：计算号梁在活载作用下跨中弯距和支点剪力四、横隔梁内力计算条件：如图所示钢筋混凝土简支梁桥，桥梁宽净 7.4+21.0m，各主梁
4、横截面相同，设计荷载为公路级，人群荷载为 3.5 ，计算跨径为 19.5m，冲2/mKN击系数 =0.13。要求：计算跨中横隔梁在和号主梁之间 r-r 截面上的弯距 和靠近 1 号主rM123451.5%桥 梁 横 断 面桥 梁 纵 断 面1.5%rr123451.5%桥 梁 横 断 面桥 梁 纵 断 面1.5%rr梁处的截面剪力 右1V桥梁工程答案一、桥面板内力计算作业 1：单向板内力计算解答过程：判别板的类型单向板确定计算跨度公桥规规定：与梁肋整体连接的板，计算弯距时其计算跨径可取为梁肋间的净距加板厚，但不大于两肋中心之间的距离。计算弯距时：公桥规规定：计算剪力时的计算跨径取两肋间净距。剪
5、力计算时：每延米板上荷载g沥青混凝土面层：25号混凝土垫层：25号混凝土桥面板：简支条件下每米宽度上恒载产生的板弯距轮压区域尺寸单向板最不利荷载位置应为汽车后轮着地，汽车后轮的着地长度a1=0.20m，宽度b1=0.60m此处h为铺装层，由沥青面层和混凝土垫层组成桥面板荷载有效分布宽度a单个车轮在板跨中部时：应取 a=1.03m多个车轮位于跨中时：203.16485baL mtLlb 16054)1208160( mlb4KNg/69.023.1011592 /3mggi 8321KNlMog 7.154.82mh12.09.3.0b84.621a321lh54.10ml03.1293应取a=
6、2.43m单个车轮位于支点时：小于轴距1.4m56.012.4.0)2(1 tha a所以有效工作宽度在支点处不重叠，以单轮计车辆荷载在桥面板中产生的内力公桥规规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用1.3,1+=2.3单轮作用在跨中时：双轮作用在跨中时：经比较发现，单轮作用在跨中时，桥面板的内力最大，因此取单轮的计算结果最终内力由于 ，故主梁抗扭能力较大，则有桥面板跨中弯距：桥面板支座弯距：按承载能力极限状态进行组合：作业 2：铰接悬臂板内力计算解答过程：恒载内力（以纵向1m宽的板进行计算）每米板上的恒载集度沥青混凝土面层：防水混凝土垫层：T形梁翼板自重：每米板上的恒载内力mKNblaPMp 97
7、.2084.5.143280.128)1(0410923.1.bht 05.M中 7 支 mKNM35.18).2413.(5.0中 697 支 dl31 .354.1. mdl43.2mKNg/72.04.1301352 /5/)8(3ggi /976321mKNlMog .4.97621blap 73.284.05.1384.128)1(0公路级车辆荷载产生的内力汽车后轮的着地长度a1=0.20m，宽度b1=0.60m此处h为铺装层，由沥青面层和混凝土垫层组成板的有效工作宽度为：作用在每米宽板上的活载弯距：公桥规规定汽车荷载局部加载的冲击系数采用0.3,1+=1.3内力组合按承载能力极限状
8、态组合二、荷载横向分布系数计算作业 1：用杠杆原理法求支点处各梁的横向分布系数解：支点处各梁横向分布系数，采用杠杆原理法计算，对称结构，取、号梁计算即可：号梁影响线为：号梁影响线为：KNglVo67.19.6m15.02.03.ha.1b9.6. mld1.42.15021 KNblaPMp 42.19.01.423.14)1(0KNVp 0.)(0 m25.3)4.19(.)2.4(.V667 389.07.210qm.0r号梁影响线为：作业 2：用偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数解： （窄桥）跨中处的荷载横向分布系数，采用偏心压力法计算各主梁横截面相等，梁数 n=5，梁间距为 1.
9、8m，则有：251 22 4.38.1.mai 号梁的横向分布系数： 6.04.32511iaen251215 ie528.0)6.78.02.(10 qm0rm639.0)278.1(0qm0rm.45.9BL0.6 0.21.80.5 18.350.3560.217 x0.1，解得：x=1.8mx2.0.76布载情况如图所示，则有： 567.01.2.035621).9.35(4.021 qcqm704(.6crm号梁的横向分布系数： 4328165122 iaen04.51225 ie布载情况如图所示，则有：号梁的横向分布系数： 2.04.3651331 iaen251335ie1.80
10、.5 1.8.3 00.40.433780.2780.260.16 483.016.20.78.3.021)9.730.56(2.712 qcqm4)0.(74r 50.60.40. -0.2Pq57.P0q87-.37.81号 梁 0r840.q q1.83.27940.813r2P0q P0q1.81.8r. 0.2. 0.2.20.2P0r号 梁3号 梁布载情况如图所示，则有：作业 3：用修正的偏心压力法求跨中处各梁的荷载横向分布系数解： （窄桥）跨中处的荷载横向分布系数，采用修正的偏心压力法计算各主梁横截面相等，梁数 n=5，梁间距为 1.8m，则有：251 22 4.38.1.mai
11、 计算 I和 IT，求主梁截面重心位置 ax翼板的换算平均高度 h=(8+14)/2=11cm主梁抗弯惯距：主梁抗扭惯距：对于翼板，b 1/t1=1.80/0.11=16.3610，查表得 c1=1/3；对于梁肋 b2/t2=（1.5-0.11）/0.18=7.72，查表得 c2=0.306 计算抗扭修正系数本桥各主梁得横截面均相等 ，梁数 n=5，并取 ，则TinI EG425.0有 3 计算号梁横向影响线竖标值 4.0)202(12qcqm4.0r 27.815.9BL938.04.3210657.294.12E57.04.32819.511 iaencmax 4.718501802244
12、2 323 0657.5.06714.75018 1081.2 mcI 4433 379.8.279806.8IT .05115 i计算号梁横向影响线竖标值 计算号梁横向影响线竖标值 1 2 3 4 50.575 0 -0.175P0q0.53 0.346 P0q0.21 0.0231.81.81号 梁P0r0.6380.38 0.012P0q P0q1.81.80.367 0.273 0.205 0.11P0r0.419P0q P0q 1.81.8P0r0.20 0.200.20 0.20 0.20 0.20 P0r2号 梁3号 梁 56.023.10346.5.021).0.23.1.5(
13、2.7012qcqm68)5. cr 38.04.2193.051122 iaen68.51225i478.01.25.0730qcqm49.0r 2.04.368.051133 iaen9.51335i4.02.02.2qcqm 4.02.crm三、主梁内力计算（按偏心压力法计算）解：先求号梁在跨中及支承处汽车荷载及人群荷载的横向分布系数支承处采用杠杆原理法：389.07.210qmr跨中处采用偏心压力法： （窄桥）.8145.9BL各主梁横截面相等，梁数 n=5，梁间距为 1.8m，则有：251 22 4.3mai 6.0.815211iaen2.4.351215 ie，解得：x=1.8m
14、x2.0.76布载情况如图所示，则有： 567.0135621qcqm0.6 0.21.80.5 1.8.350.3560.217 x0.167.0crm荷载横向分布系数：桥梁净宽 W=7.4m，不考虑折减 1冲击系数：0.13，11.13车道荷载标准值： KNPK 23803650.98 mqk/5.10计算剪力时： N.23.1qk/5.1跨中弯距：影响线最大纵标： mlyk74.跨中影响线面积： 222531.8.9lM车道荷载： kcqqyPm1 mKN 15.0635.47108.423567.013.人群荷载： kNr /5kqmMrcr 96.支点剪力：车道荷载： ， 则 ：因
15、cq0lxmaxPVqcqkA 0012.5.1938.567.4/.1938.653. x由 得 x=4.42ma=4.875m，取 x=4.42m01dxVA1A KN36.175.94238.0567.4/.19238.06253. 自跨中到 1/4 段 c支点 0汽车荷载 人群荷载 汽车荷载 人群荷载0.567 0.667 0.389 1.332AVyqmalqkckc021KN87.60125.67.0389.275.4195.67.3. AVKNA.8.0.21 人群荷载： ryqmalqrcrrcKN97.215.367.03.14592.15367.0 三、主梁内力计算（按修正
16、的偏心压力法计算）荷载横向分布系数：桥梁净宽 W=7.4m，不考虑折减 1冲击系数：0.13，11.13车道荷载标准值： KNPK 23803650.98 mqk/5.10计算剪力时： N.23.1qk/5.1跨中弯距：影响线最大纵标： mlyk74.跨中影响线面积： 222531.8.9lM车道荷载： kcqqyPm1mKN5.10423.7510.42356.03.人群荷载： kNr / kNqmMrcr .6.78支点剪力：车道荷载： ， 则 ：因 cq0自跨中到 1/4 段 cm支点 0汽车荷载 人群荷载 汽车荷载 人群荷载0.556 0.638 0.389 1.33lxmaxPVqc
17、qkA 0012.5.1938.56.4/.1938.653. x由 得 x=4.12ma=4.875m，取 x=4.12m01dxVA1A KN94.135.9238.056.4/.19238.06253. 2AVyqmalqkckc0KN89.512.056.389.027.4519.56.13. AVKNA.8421 人群荷载： ryqmalqrcrrc0KN18.275.368.03.14592.15368.0 四、横隔梁内力计算确定作用在中横隔梁上的计算荷载，对于跨中横隔梁最不利荷载布置有两种情况： KNypPiq 84.1956.0142210 KNypPiq 7.19.014.0
18、210 0140KN0.8560.856取计算荷载： KNPq84.190绘制中横隔梁影响线：P1 作用在 号梁轴上时（ ）40.6.0211，Mrdd5.5.211 72.08.158P1 作用在 号梁轴上时（ ）.251，r5.0.251 4.0.10P1 作用在 号梁轴上时（ ）3.4.212，Mr2dd521 45.081.5.8P1 作用在 号梁轴上时（ ）002313，r3.5.231 72.1P1 作用在计算截面以右时： iiRV11， 即 右右 P1 作用在计算截面以左时： 1， 即 左左 ii根据计算所得竖标值绘制中横隔梁的弯距影响线和剪力影响线如下： 12345rr0.60.40.20-0.2R1横 向 分布 影 响 线.4.3 V影 响 线1.040.720.450.72 0.540.41 2横 向 分布 影 响 线P0q0.46.560.3560.210.1-0.2P0q P0q Mr影 响 线截面内力计算： qrPM01mKN36.194.0.18.913.qV01右 57235604.内力组合： mKNr .276.94.9815311右
