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主梁的作用效应计算.doc
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1、3 主梁的作用效应计算根据上述梁跨结构纵、横截面的布置,可分别求得各主梁控制截面(一般取跨中截面、L/4截面和支点截面)的永久作用效应,并通过可变作用下的梁桥荷载横向分布系数和纵向内力影响线,求得可变荷载的作用效应,最后再进行主梁作用效应组合。3.1 永久作用效应计算 3.1.1 永久作用集度 1、预制梁自重 (1)跨中截面段主梁的自重(六分点截面至跨中截面,长13m)0.89902613303.86(KN)(2)马蹄抬高与腹板变宽段梁的自重(长5m) (1.6155+0.899) 526/2=117.60(KN)(3)支点段梁的自重(1.98m) 1.6155261.9883.17(KN)(
2、4)中主梁的横隔梁中横隔梁体积:0.17(2.10.85-0.50.70.15-0.50.20.19)0.2913()端横隔梁体积: 0.25(2.30.66-0.50.510.1093)0.3656()故半跨内横梁重力为: (2.50.2913+10.3656)26=28.44(KN)(5)预制梁永久作用集度(303.86+163.44+83.17+28.44)/19.9828.97(KN/m)2、二期永久作用 (1)中主梁现浇部分横隔梁: 一片中横隔梁体积(现浇) 0.170.302.1=0.1071() 一片端横隔梁体积(现浇) 0.250.302.3=0.1071() 故: =(50.
3、1071+20.1725)26/39.96=0.57(KN/m) (2)铺装 12cm混凝土铺装 0.121325=39.00(KN/m) 6cm沥青铺装 0.061321=16.38(KN/m) 若将桥面铺装均摊给4片(中主梁)+2片(边主梁) =(39+16.38)/6=9.23(KN/m) (3)栏杆 一侧防撞栏: (0.940.5-0.5(0.555+0.735) 0.18-0.50.050.555)26=5.19KN/m 若将两侧防撞栏均摊给6片梁 =5.912/6=1.97(KN/m) (4)中主梁二期永久作用集度 =0.57+9.23+1.97=12.77(KN/m)3.1.2
4、永久作用效应 如图31所示, 设x为计算截面离左支座的距离,并令=X/L 主梁弯矩和剪力的计算公式:=0.5(1-)g (31)=0.5(1-2)Lg (32)永久作用计算表(表31)表31 主梁永久作用效应作用效应跨中截面(=0.5)L/4截面(=0.25)支点截面(=0)续上表一期弯矩(KNm)5507.924130.940.00剪力(KN)0.00282.46564.92二期弯矩(KNm)2427.901820.920.00剪力(KN)0.00124.51249.02弯矩(KNm)7935.825951.860.00剪力(KN)0.00406.87813.94 图31 永久作用计算图示
5、3.2 可变作用效应计算3.2.1 冲击系数和车道折减系数按桥规4.3.2条规定,结构的冲击系数与结构的基频有关,因此要先计算结构的基频。简支梁桥的基频可采用下列公式估算: (Hz)其中: (KN/m)根据本桥的基频,可计算出汽车荷载的冲击系数为:0.247 按桥规4.3.1条,当车道大于两车道时,需进行车道折减,三车道应折减22,但折减不得小于两车道布截的计算结果。本桥按三车道设计。因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。3.2.2 计算主梁的荷载横向分布系数1、跨中的荷载横向分布系数如前所述,本桥桥跨内设五道横隔梁,具有可靠的横向联系,且承重的长宽比为:2所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向
6、影响线和计算横向分布系数(1) 计算主梁抗扭惯距可近似按下式计算:= (33)式中:、 相应为单个矩形截面的宽度和高度 矩形截面抗扭刚度系数 m梁截面划分成单个矩形截面的个数对于跨中截面,翼缘板的换算平均厚度:=马蹄部分的换算平均厚度: =图32示出了的计算图示,的计算见表32(2)计算抗扭修正系数对于本桥,主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则得: (34)式中:G=0.4E ; L=39.00m ; =60.01098528=0.06591168 ;=5.5m ;=3.3m ;=1.1m ;=-1.1m ;=-3.3m ;=-5.5m ; =0.67344965.计算得:=1.0 (3
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