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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\*GB3①.跨中截面段主梁自重(四分点截面至跨中截面,长7.25m) =2\*GB3②.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=1.176m2 =3\*GB3③.支点段梁的自重(长3.55m) =4\*GB3④.横隔梁的自重 中横隔梁体积为: 端横隔梁体积为: 故半跨内横隔梁重量 =5\*GB3⑤.主梁永久作用集度 (2)第二期恒载 =1\*GB3①翼缘板中间湿接缝集度 =2\*GB3②现浇部分横隔梁 一片中横隔梁(现浇部分)体积: 一片端横隔梁(现浇部分)体积: 故 =3\*GB3③桥面铺装层 6cm沥青混凝土铺装: 将桥面铺装重量均分给五片主梁,则 =4\*GB3④防撞栏:两侧防撞栏均分给五片主梁,则 =5\*GB3⑤主梁二期永久作用集度 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。 主梁弯矩M和剪力V的计算公式分别是 永久作用效用计算见表1-2。 计算数据=29.10m,=846.81项目作用效应跨中四分点支点a=0.5a=0.25a=00.1250.0938000.250.5第一期恒载弯矩/kN·m25.02646.281985.770.00剪力/kN0.00181.88363.76第二期恒载弯矩/kN·m8.3309881.84661.730.00剪力/kN0.0060.61121.22恒载总汇弯矩/kN·m33.33093528.122647.500.00剪力/kN0.00242.49484.98 二、活载内力计算(修正刚性横梁法) 1.系数和车冲击道折减系数 按《桥规》和2.3.2条规定,对于汽—超20级 按《桥规》第2.3.5条规定,平板挂车不计冲击力影响,即对于挂—120载荷。按《桥规》第2.3.1条规定,对于双车道不考虑汽车载荷折减,即车道折减系数。 2.主梁的荷载横向分布系数计算 ①跨中的荷载横向分布系数 如前所述,本例桥跨内设有3道横隔梁,具有可靠的横向联结,且承重结构的长宽比为: 所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数。 1)计算主梁的抗扭惯距 对于T形梁截面,抗扭惯矩可近似按下式计算: = 式中:和——相应为单个矩形截面的宽度和厚度; ——矩形截面抗扭刚度系数,可由下式计算 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1-5示出了的计算图示。的计算见表1-4。 分块名称翼缘板24023.710.100.31230.009990285腹板145.29160.110.31020.001846025马蹄40310.780.17450.002079412∑0.013915722求得=0.013915722。 2)计算抗扭修正系数 主梁的间距相同,并将主梁近似看成等截面,则得: 式中:——与主梁片数n有关的系数,当n=5时,为1.042,B=12.0m,=29.10m,=0.013915722,按《桥规》第2.1.3条取G=0.43,代入计算公式求得: =0.9113。 3)按修正的刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值: 式中:n=5,(参见图1-6),则: 计算所得的值列于下表1-5内。 梁号e(m)14.80.56450.0177-0.164522.40.38230.10890.0177300.20.20.24)计算荷载横向分布系数 1号主梁的横向影响线和最不利布载图如图1-6所示。 对于1号梁,则: 汽—20 挂—100 人群荷载 ②支点截面的荷载横向分布系数 如图1-7所示,按杠杆原理法绘制荷载横向影响线并进行布载,1号梁活载的横向分布系数计算如下: 汽—20=0.6667/2=0.33335 挂—100=0.5416/4=0.1354 人群荷载=1.2 横向分布系数汇总如表1-7。 1号梁活载横向分布系数 荷载汽—200.63530.3334挂—1000.36330.1354人群0.61771.2000=3\*GB3③计算活载内力 在活载内力计算中,本文对于横向分布系数的取值作如下考虑:计算主梁活载弯矩时,均采用全跨统一的横向分布系数,鉴于跨中和四分点剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部,故也不按不变的来计算。求支