2-04_混凝土悬臂与连续体系梁桥的计算.ppt

【例2-4-4】两等跨等截面连续梁每跨跨长l＝48m，采用先预制吊装后合龙固结的施工方法，左半跨的徐变系数φ1(∞,τ)＝1，右半路的徐变系数φ2(∞,τ)＝2，作用于桥上的均布恒载q＝10kN/m(预制梁自重)，E、I分别为该结构的弹性模量和截面抗弯惯矩，如图所示，试求：t=∞时中支点截面的徐变次力矩和总弯矩。 解:1)选取从跨中断开的两跨简支梁作为基本结构，由于合龙时，该截面的弯矩为零; 2)在赘余联系处仅施加一个赘余力Mt，即待定的徐变次内力; 3)计算老化系数及换算弹性模量; 4)常变位和载变位计算(图乘法) 5)解力法方程 6)叠加法作总弯矩图 如图可知徐变后，中支点截面产生较大负弯矩，而跨中截面正弯矩减小，相当于卸载。 与上例参数一致，若采用两阶段施工：中支点两侧采用对称悬浇法，两端采用在支架上进行合龙。 上例，若采用在支架上一次浇筑法完成。 本例表明，一次浇筑的超静定结构，其徐变次内力为零，但产生徐变变形！ 2.两等跨等截面连续梁每跨跨长l＝48m，采用在支架上一次浇筑法完成，左半跨的徐变系数φ1(∞,τ)＝1，右半路的徐变系数φ2(∞,τ)＝2，作用于桥上的均布恒载q＝10kN/m(预制梁自重)，E、I分别为该结构的弹性模量和截面抗弯惯矩，如图所示，试求：t=∞时中支点截面的徐变次力矩和总弯矩。 作 业 三、混凝土收缩次内力的计算 对于连续梁桥结构，一般只计算结构的收缩位移量，但对于墩-梁固结的连续刚构体系桥梁，则必须考虑因收缩引起的结构次内力。 1. 混凝土缩应变表达式 一般表达式： 名义收缩系数： 其中： 收缩随时间发展的系数： 2. 等效温降值计算法 计算时刻混凝土龄期 构件理论厚度（mm），A为截面面积，u为构件与大气接触的周边度； 【例2-4-5】某三跨等截面连续刚构桥，在边跨合拢后、中跨尚未合拢时，梁、墩均发生相同的收缩应变εs。梁的抗弯刚度为EI1，墩的抗弯刚度为EI2，墩高h。试求此时收缩引起的边支座反力。 1）因结构对称，可取图b所示的基本结构分析 2）计算柔度系数和收缩在赘余力X1方向的位移： 3）解力法方程： 四、基础沉降次内力的计算 地基设计规范中有下列的规定： 墩台均匀总沉降(cm)值(不包括施工中的沉降)为 相邻墩台均匀总沉降(cm)值(不包括施工中的沉降)为 其中l为相邻墩台间最小跨径长度(以m计),跨径小于25m时仍以25m计算。 （≤0.2%的附加纵坡） 五、温度次内力的计算 温度梯度是指当桥梁结构受到日照温度影响后，温度沿梁截面高度变化的形式。 结构因受到自然环境温度的影响(升温或降温)将产生伸缩或弯曲变形，当这个变形受到多余约束时，便会在结构内产生附加内力，工程上称此附加内力为温度次内力。 结构在非线性温度梯度影响下产生挠曲变形时，因梁要服从平截面假定，致使截面内各纤维层的变形不协调而互相约束，从而在整个截面内产生一组自相平衡的应力，我们称此应力为温度自应力。 第三节 牛腿计算 牛腿在荷载作用下凹角处会出现很大的局部应力。 挂梁的肋数与悬臂梁梁肋（腹板）片数相同。对箱形截面的悬臂梁桥，挂梁的肋数要多于箱梁腹板数。 避免尖锐的凹角，还需配置密集钢筋网，减小支座高度。 悬臂梁桥的悬臂端和挂梁端结合部的局部构造称为牛腿。 牛腿的计算，包括了非腹板部位及腹板部位的牛腿计算和牛腿横梁计算三部分。 一、非腹板部位牛腿计算 非腹板部位牛腿可近似按悬臂板来计算，验算垂直截面a-b。 1）恒载：1)牛腿悬臂部分宽度为b+2e，高度为h的自重荷载q牛；2)挂梁及相应的桥面铺装恒载反力Pg。 用杠杆原理法算得位于挂梁上的汽车荷载(车辆和人群)支反力R2: 3）验算内容: 正截面强度验算，(包括竖直截面和斜截面); 正常使用极限状态计算。 2）可变荷载：车辆荷载、汽车制动力与支座摩阻力。 二、牛腿端横梁计算 1）计算图 端横梁视作支承在箱梁腹板上的多跨(视箱梁腹板数而定)等截面连续梁，其截面为L形。 2）计算荷载 它包括:端横梁自重，挂梁恒载反力和挂梁上的汽车荷载反力(车辆、人群)等。 对于弯矩取跨中和中间支点截面，对于剪力取端点和中间支点截面。 正截面强度; 斜截面强度; 裂缝宽度等。 3）计算截面 4）验算内容: 三、腹板部位牛腿计算 1．牛腿的任意截面内力 对于任意斜截面a-c虽然截面增大，但作用于其上的内力也随之增大。 上的内力 2. 竖直截面a-b （按偏心受拉构件验算） 当不计其他可变荷载时， 3、最弱斜截面验算 判别标准：边缘应力最大 任意斜截面边缘应力的表达式： 斜截面纯混凝土面积