1、1,Modular Unit-0501 行 车 道 板 计 算,2,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,3,、引 子,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） 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,4,、引子设计计算的基本程序,计算过程,、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,6,一、 行
2、车道板的作用与类型,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。,7,图：梁格构造和行车道板支承方式,8,二、 车轮荷载的分布 车辆荷载在板面上的分布图示,9,二、 车轮荷载的分布相关规定,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： 部分书籍 桥规 a1 未定义 b1 b a2/b2 a1/b1 H h a a,10,二
3、、 车轮荷载的分布 图示：行车道板的受力状态,11,三、 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,分布弯矩的最大值mx max,12,【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：,13,【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 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,14,【属于3-1】有效工作宽度（续3）,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
4、轮、多个车轮作用 3）荷载到支承边的距离,15,【属于3-1】附图：按矩形换算的有效工作宽度,16,3-2 （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,多个荷载作用：,单个荷载作用：,17,【属于3-2】图：荷载（单个、多个）有效分布宽度,18,【属于3-2】单向板的工作宽度,2）荷载位于支承边处,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,19,【属于3-2】图：荷载有效分布宽度-区间变化,20,3-3、悬臂板有效工作宽度,悬臂板：荷载作用在板边时mxmax -0.465P ，总弯距M。= Pl。,取a=2l
5、0 ,近似按45角向悬臂板支承处分布,21,【属于3-3】图：悬臂板受力状态,22,规范规定:a = a1+2ba2+2H+2b 通式 b 车轮外侧至悬臂根部，最不利时为:b =l0,【属于3-3】图：悬臂板有效工作宽度,23,四、 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,24,【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/h1/4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 支点弯矩 Ms = -0.7M0M0按简支梁计算的跨中弯矩,25,单向板内力计算图式,区
6、段均布荷载p 作用下，简支梁的跨中弯矩： M=p.b1.l/4pb12/8=p.b1/4(lb1/2);p=P/2ab1=P/8a.(lb1/2),【属于4-1】,26,【属于四】桥面板内力计算（续）,2）考虑有效工作宽度后的跨中弯矩车轮布置在板的跨中,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：,区段均布荷载p 作用下，简支梁的跨中弯矩： M=p.b1.l/4pb12/8=p.b1/4(lb1/2);p=P/2ab1=P/8a.(lb1/2),27,4-2、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,28,【属于4-2】悬臂板
7、的内力铰接悬臂板,2）铰接悬臂板,29,【属于4-2】悬臂板的内力悬臂板,3）悬臂板,30,【属于四】算例分析,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。,计算铰接悬臂板的设计内力,31,【属于四】算例分析求解要点,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Mmin,g= = 5.240.712 = -1.32 kN.m结构重力产生的剪力： Qagg l0=5.240.71=3.72kN,32,【属于四】算例分析求解要点（续）
8、,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。,33,强调提示,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”。,
