混凝土简支梁桥的尺寸设计及内力计算.ppt

1、 一、概述一、概述一、概述一、概述三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算 四、铁路桥面板（道碴槽板）的计算四、铁路桥面板（道碴槽板）的计算四、铁路桥面板（道碴槽板）的计算四、铁路桥面板（道碴槽板）的计算五、公路桥梁荷载横向分布计算五、公路桥梁荷载横向分布计算五、公路桥梁荷载横向分布计算五、公路桥梁荷载横向分布计算 混凝土简支梁桥的尺寸设计及内混凝土简支梁桥的尺寸设计及内混凝土简支梁桥的尺寸设计及内混凝土简支梁桥的尺寸设计及内力计算力计算力计算力计算二、二、二、二、结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定

2、结构尺寸的拟定 七、横隔梁内力计算七、横隔梁内力计算七、横隔梁内力计算七、横隔梁内力计算六、公路和铁路主梁内力计算六、公路和铁路主梁内力计算六、公路和铁路主梁内力计算六、公路和铁路主梁内力计算 八、挠度、预拱度的计算八、挠度、预拱度的计算八、挠度、预拱度的计算八、挠度、预拱度的计算 一、概述一、概述 在桥梁设计中，一般总是先根据使用要求、跨径大小、桥面净空、在桥梁设计中，一般总是先根据使用要求、跨径大小、桥面净空、在桥梁设计中，一般总是先根据使用要求、跨径大小、桥面净空、在桥梁设计中，一般总是先根据使用要求、跨径大小、桥面净空、荷载等级、施工条件等基本资料，运用对结构的构造知识，并参考已有荷载

3、等级、施工条件等基本资料，运用对结构的构造知识，并参考已有荷载等级、施工条件等基本资料，运用对结构的构造知识，并参考已有荷载等级、施工条件等基本资料，运用对结构的构造知识，并参考已有桥梁的设计经验，来拟定结构物各构件的截面形式和细部尺寸，估算结桥梁的设计经验，来拟定结构物各构件的截面形式和细部尺寸，估算结桥梁的设计经验，来拟定结构物各构件的截面形式和细部尺寸，估算结桥梁的设计经验，来拟定结构物各构件的截面形式和细部尺寸，估算结构的自重；然后根据作用在结构上的荷载，用熟知的数学力学方法计算构的自重；然后根据作用在结构上的荷载，用熟知的数学力学方法计算构的自重；然后根据作用在结构上的荷载，用熟知的

4、数学力学方法计算构的自重；然后根据作用在结构上的荷载，用熟知的数学力学方法计算出结构各部分可能产生的最不利的内力；再由已求得的内力进行强度、出结构各部分可能产生的最不利的内力；再由已求得的内力进行强度、出结构各部分可能产生的最不利的内力；再由已求得的内力进行强度、出结构各部分可能产生的最不利的内力；再由已求得的内力进行强度、刚度和稳定性的验算，依此来判断原先拟定的尺寸是否符合要求。如不刚度和稳定性的验算，依此来判断原先拟定的尺寸是否符合要求。如不刚度和稳定性的验算，依此来判断原先拟定的尺寸是否符合要求。如不刚度和稳定性的验算，依此来判断原先拟定的尺寸是否符合要求。如不满足则重新修正原来的尺寸再

5、进行验算，直到满意为止。满足则重新修正原来的尺寸再进行验算，直到满意为止。满足则重新修正原来的尺寸再进行验算，直到满意为止。满足则重新修正原来的尺寸再进行验算，直到满意为止。在简支梁设计在简支梁设计在简支梁设计在简支梁设计计算中的项目一般有主梁、横隔梁、桥面板和支计算中的项目一般有主梁、横隔梁、桥面板和支计算中的项目一般有主梁、横隔梁、桥面板和支计算中的项目一般有主梁、横隔梁、桥面板和支座等。座等。座等。座等。计算的一般步骤为：计算的一般步骤为：计算的一般步骤为：计算的一般步骤为：主梁、横隔梁、桥面板、支座。主梁、横隔梁、桥面板、支座。主梁、横隔梁、桥面板、支座。主梁、横隔梁、桥面板、支座。二

6、、二、二、二、结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定 1 1 1 1、尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则2 2 2 2、尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容1 1 1 1、尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则尺寸的拟定的原则（1 1 1 1）每片）每片）每片）每片梁梁梁梁的重量应当满足当地现有的运输工具和架梁设备的重量应当满足当地现有的运输工具和架梁设备的重量应当满足当地现有的运输工具和架梁设备的重量应当满足当地现有的运输工具和架梁设备的起吊能力，梁的平面的起吊能力，梁的平面的起吊能力，梁的平面的起吊能力，

7、梁的平面尺寸必须满足装载限界的要求。尺寸必须满足装载限界的要求。尺寸必须满足装载限界的要求。尺寸必须满足装载限界的要求。（2 2 2 2）结构应该是经济的）结构应该是经济的）结构应该是经济的）结构应该是经济的（3 3 3 3）结构的构造应当简单，接头少。接头必须有耐久性，具有）结构的构造应当简单，接头少。接头必须有耐久性，具有）结构的构造应当简单，接头少。接头必须有耐久性，具有）结构的构造应当简单，接头少。接头必须有耐久性，具有足够的刚度以保证结构的整体性足够的刚度以保证结构的整体性足够的刚度以保证结构的整体性足够的刚度以保证结构的整体性（4 4 4 4）为便于制造及更换，截面尺寸应力求标准化

8、。）为便于制造及更换，截面尺寸应力求标准化。）为便于制造及更换，截面尺寸应力求标准化。）为便于制造及更换，截面尺寸应力求标准化。（1 1）主梁梁高）主梁梁高（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度（4 4）下翼缘板尺寸）下翼缘板尺寸（3 3）上翼缘板尺寸）上翼缘板尺寸2 2 2 2、尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容尺寸的拟定的内容 梁高的确定应通过多方面的比较，它取决于经济、梁重、建筑梁高的确定应通过多方面的比较，它取决于经济、梁重、建筑高度以及运输净空等因素，标准设计还要考虑梁的标准化。高度以及运输净空等因素，标准设计还要考虑梁的标准化。铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约

9、为铁路普通高度钢筋混凝土梁设计中，梁高与跨度之比，约为1/61/6 1/91/9，而预应力混凝土梁的高跨比为，而预应力混凝土梁的高跨比为1/101/10 1/111/11，跨度越大，比，跨度越大，比值越小。公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为值越小。公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/111/11 1/161/16；预应力混凝土梁的高跨比为；预应力混凝土梁的高跨比为1/151/15 1/251/25，通常随跨度增大而取较，通常随跨度增大而取较小值。小值。（1 1）主梁梁高）主梁梁高 梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因支座处剪力比梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求。因

10、支座处剪力比跨中大，故主拉应力决定梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截跨中大，故主拉应力决定梁肋厚度时，跨中区段可以减薄。梁肋变截面位置可由主拉应力小于容许应力值及斜筋布置要求加以确定。为了面位置可由主拉应力小于容许应力值及斜筋布置要求加以确定。为了减轻构件重量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但减轻构件重量，在满足受力要求的情况下，梁肋应尽量做的薄一些但需要保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。需要保证梁肋屈曲稳定条件，也不能使混凝土发生捣固困难。铁路钢筋混凝土简支梁的梁肋厚度，一般可采用铁路钢筋混凝土简支梁的梁肋厚度，一般可采用20cm20cm（跨中）（跨中）60

11、cm60cm（端部）。（端部）。预应力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于预应力混凝土梁的梁肋厚度一般不小于14cm14cm，并且当腹板内有预，并且当腹板内有预应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间腹板高度的应力箍筋时，腹板厚度不得小于上下翼板梗腋之间腹板高度的1/201/20，当无预应力箍筋时，则不得小于当无预应力箍筋时，则不得小于1/151/15。公路混凝土桥常用的梁肋厚度为公路混凝土桥常用的梁肋厚度为1518cm1518cm，视梁内主筋的直径和，视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。钢筋骨架的片数而定。（2 2）梁肋厚度）梁肋厚度 上翼缘板宽度视主梁间距而定，在实际预制公路上翼缘板宽度视主

12、梁间距而定，在实际预制公路T T梁时，上翼缘板梁时，上翼缘板宽度应比主梁中距小宽度应比主梁中距小2cm2cm左右，以便在安装过程中调整位置和制作上的左右，以便在安装过程中调整位置和制作上的误差。误差。铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于铁路桥梁道碴槽顶宽不应小于3.9cm3.9cm，以此确定上翼缘板宽度。，以此确定上翼缘板宽度。翼缘板厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。翼缘板厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求。根据受力特点，翼缘板通常都做成变厚度的，即端部较薄。向根根据受力特点，翼缘板通常都做成变厚度的，即端部较薄。向根部逐渐加厚。部逐渐加厚。为了保证翼缘板与梁肋联结的整体性，翼缘板与梁肋衔接处的厚为了

13、保证翼缘板与梁肋联结的整体性，翼缘板与梁肋衔接处的厚度不应小于主梁高度的度不应小于主梁高度的1/121/12。对铁路桥梁，板与梗腋相交处不得小于。对铁路桥梁，板与梗腋相交处不得小于梁高的梁高的1/101/10（当梗腋斜坡不大于（当梗腋斜坡不大于1 1：3 3时）时）（3 3）上翼缘板尺寸）上翼缘板尺寸 下翼缘板尺寸根据主筋数量、类型、排列及规定的钢下翼缘板尺寸根据主筋数量、类型、排列及规定的钢筋净距和保护层厚度加以确定。对预应力混凝土梁，则筋净距和保护层厚度加以确定。对预应力混凝土梁，则主要取决预预应力钢筋的布置。为了获得最大偏心距，主要取决预预应力钢筋的布置。为了获得最大偏心距，预应力钢筋应

14、尽量排列在下翼缘板内，要求紧凑而且对预应力钢筋应尽量排列在下翼缘板内，要求紧凑而且对称于梁截面竖轴，混凝土保护层和钢丝束管道净距应符称于梁截面竖轴，混凝土保护层和钢丝束管道净距应符合有关规定。同时还应考虑到张拉端锚头的布置以及在合有关规定。同时还应考虑到张拉端锚头的布置以及在运输和架设过程中移梁的稳定性要求。运输和架设过程中移梁的稳定性要求。（4 4）下翼缘板尺寸）下翼缘板尺寸1.1.1.1.计算模型计算模型计算模型计算模型2.2.2.2.车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布3.3.3.3.板的有效工作宽度板的有效工作宽度板的有效工作宽度板的有效工作

15、宽度 4.4.4.4.行车道板的内力计算行车道板的内力计算行车道板的内力计算行车道板的内力计算 三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算三、公路桥面板（行车道板）的计算 1.1.1.1.计算模型计算模型计算模型计算模型（1 1 1 1）概述）概述）概述）概述（2 2 2 2）行车道板的分类）行车道板的分类）行车道板的分类）行车道板的分类（1 1 1 1）概述）概述）概述）概述 混凝土肋梁桥的桥面板是直接承受车辆轮压的混凝混凝土肋梁桥的桥面板是直接承受车辆轮压的混凝混凝土肋梁桥的桥面板是直接承受车辆轮压的混凝混凝土肋梁桥的桥面板是直接承受车

16、辆轮压的混凝土板，它与主梁梁肋和横隔梁联接在一起，既保证梁土板，它与主梁梁肋和横隔梁联接在一起，既保证梁土板，它与主梁梁肋和横隔梁联接在一起，既保证梁土板，它与主梁梁肋和横隔梁联接在一起，既保证梁的整体作用，又将活载传递于主梁。的整体作用，又将活载传递于主梁。的整体作用，又将活载传递于主梁。的整体作用，又将活载传递于主梁。混凝土肋板式梁桥的行车道板在构造上与主梁和横隔梁联结混凝土肋板式梁桥的行车道板在构造上与主梁和横隔梁联结混凝土肋板式梁桥的行车道板在构造上与主梁和横隔梁联结混凝土肋板式梁桥的行车道板在构造上与主梁和横隔梁联结在一起，形成复杂的梁格体系在一起，形成复杂的梁格体系在一起，形成复杂

17、的梁格体系在一起，形成复杂的梁格体系图图图图6.3.16.3.16.3.16.3.1。按其支情况可分为：。按其支情况可分为：。按其支情况可分为：。按其支情况可分为：（一）单边支承（一）单边支承（一）单边支承（一）单边支承（二）两边支承（二）两边支承（二）两边支承（二）两边支承（三）三边支承（三）三边支承（三）三边支承（三）三边支承（四）四边支承（四）四边支承（四）四边支承（四）四边支承（2 2 2 2）行车道板的分类）行车道板的分类）行车道板的分类）行车道板的分类 根据研究，对四边支承的板只要板的长边与短边之比根据研究，对四边支承的板只要板的长边与短边之比根据研究，对四边支承的板只要板的长边与

18、短边之比根据研究，对四边支承的板只要板的长边与短边之比2 2 2 2，则则则则荷载的绝大部分会沿短边方向传递，而沿长边方向传递的荷载将不足荷载的绝大部分会沿短边方向传递，而沿长边方向传递的荷载将不足荷载的绝大部分会沿短边方向传递，而沿长边方向传递的荷载将不足荷载的绝大部分会沿短边方向传递，而沿长边方向传递的荷载将不足6%6%6%6%。比值越大沿长边方向传递的荷载越小。比值越大沿长边方向传递的荷载越小。比值越大沿长边方向传递的荷载越小。比值越大沿长边方向传递的荷载越小。2222的周边支承板当作仅由短跨承受荷载的单向板来设计的周边支承板当作仅由短跨承受荷载的单向板来设计的周边支承板当作仅由短跨承受

19、荷载的单向板来设计的周边支承板当作仅由短跨承受荷载的单向板来设计计算，而在长跨方向只布置一些构造钢筋。计算，而在长跨方向只布置一些构造钢筋。计算，而在长跨方向只布置一些构造钢筋。计算，而在长跨方向只布置一些构造钢筋。2222的板，则称为双向板，需要按两个方向分别配置受力钢的板，则称为双向板，需要按两个方向分别配置受力钢的板，则称为双向板，需要按两个方向分别配置受力钢的板，则称为双向板，需要按两个方向分别配置受力钢筋。筋。筋。筋。2 2 2 2 的装配式的装配式的装配式的装配式T T T T梁，梁，梁，梁，板的支承有两种情况板的支承有两种情况板的支承有两种情况板的支承有两种情况：（A A A A

20、）对翼缘板的端边是自由边对翼缘板的端边是自由边对翼缘板的端边是自由边对翼缘板的端边是自由边，另三边由主梁及横隔梁支承的板另三边由主梁及横隔梁支承的板另三边由主梁及横隔梁支承的板另三边由主梁及横隔梁支承的板，可以像边梁外侧的翼缘板一样视为沿短跨一端嵌固而另一端为自由的可以像边梁外侧的翼缘板一样视为沿短跨一端嵌固而另一端为自由的可以像边梁外侧的翼缘板一样视为沿短跨一端嵌固而另一端为自由的可以像边梁外侧的翼缘板一样视为沿短跨一端嵌固而另一端为自由的悬悬悬悬臂板臂板臂板臂板来分析。来分析。来分析。来分析。（B B B B）对相邻）对相邻）对相邻）对相邻翼缘板翼缘板翼缘板翼缘板在端部相互形成在端部相互形

21、成在端部相互形成在端部相互形成铰接缝铰接缝铰接缝铰接缝的情况，则行车道板应按的情况，则行车道板应按的情况，则行车道板应按的情况，则行车道板应按一端一端一端一端嵌固嵌固嵌固嵌固另一端铰接的悬臂板进行计算。另一端铰接的悬臂板进行计算。另一端铰接的悬臂板进行计算。另一端铰接的悬臂板进行计算。总之，按受力情况，实际工程中最常见的行车道板可以分为：总之，按受力情况，实际工程中最常见的行车道板可以分为：总之，按受力情况，实际工程中最常见的行车道板可以分为：总之，按受力情况，实际工程中最常见的行车道板可以分为：单单单单向板、悬臂板、铰结板和双向板向板、悬臂板、铰结板和双向板向板、悬臂板、铰结板和双向板向板、

22、悬臂板、铰结板和双向板.6.3.16.3.1梁格构造和桥面板的支承方式梁格构造和桥面板的支承方式梁格构造和桥面板的支承方式梁格构造和桥面板的支承方式2.2.2.2.车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布车辆荷载在板上的分布（1 1 1 1）概述）概述）概述）概述（2 2 2 2）车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积 公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩散到钢筋混凝土路桥面板，公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩散到钢筋混凝土路桥面板，公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩散到钢筋混凝土路桥面板，公路汽车车轮压力通过桥面铺状层扩

23、散到钢筋混凝土路桥面板，由于由于由于由于板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大板的计算跨径相对于轮压分布宽度不是很大，故在计算中将轮，故在计算中将轮，故在计算中将轮，故在计算中将轮压作为压作为压作为压作为分布荷载分布荷载分布荷载分布荷载来处理。来处理。来处理。来处理。为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形为了方便计算，通常可近似的把车轮与桥面的接触面看作是矩形面积。面积。面积。面积。荷载在铺

24、状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面荷载在铺状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面荷载在铺状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面荷载在铺状层内的扩散分布，根据试验研究，对混凝土或沥青面层，层，层，层，可以偏安全的假定呈可以偏安全的假定呈可以偏安全的假定呈可以偏安全的假定呈45454545角扩散角扩散角扩散角扩散。因此作用在钢筋混凝土桥面板。因此作用在钢筋混凝土桥面板。因此作用在钢筋混凝土桥面板。因此作用在钢筋混凝土桥面板顶面的矩形荷载压力面的边长为：顶面的矩形荷载压力面的边长为：顶面的矩形荷载压力面的边长为：顶面的矩形荷载压力面的边长为：（1 1 1 1）概述）

25、概述）概述）概述图图图图 6.3.26.3.2沿行车方向沿行车方向沿行车方向沿行车方向 a a a a1 1 1 1=a=a=a=a2 2 2 2+2H+2H+2H+2H沿横向沿横向沿横向沿横向 b b b b1 1 1 1=b=b=b=b2 2 2 2+2H+2H+2H+2HH H H H 为铺装层厚度为铺装层厚度为铺装层厚度为铺装层厚度 当车辆荷载作用于桥面板上时作用于板面上的局部分布荷载为：当车辆荷载作用于桥面板上时作用于板面上的局部分布荷载为：当车辆荷载作用于桥面板上时作用于板面上的局部分布荷载为：当车辆荷载作用于桥面板上时作用于板面上的局部分布荷载为：轮重，汽车轴重轮重，汽车轴重轮重

26、，汽车轴重轮重，汽车轴重P P P P的的的的1/21/21/21/2为。为。为。为。（2 2 2 2）车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积车辆荷载在板上的分布面积图图图图 6.3.26.3.2图图图图 6.3.2 6.3.2 6.3.2 6.3.2 车轮荷载在板面上的分布车轮荷载在板面上的分布车轮荷载在板面上的分布车轮荷载在板面上的分布3.3.3.3.板的有效工作宽度板的有效工作宽度板的有效工作宽度板的有效工作宽度 （1 1 1 1）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义（2 2 2 2）单向板的荷载

27、有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度（3 3 3 3）悬臂板的荷载有效工作宽度）悬臂板的荷载有效工作宽度）悬臂板的荷载有效工作宽度）悬臂板的荷载有效工作宽度若设想以若设想以若设想以若设想以 的矩形来代替此曲线图形的矩形来代替此曲线图形的矩形来代替此曲线图形的矩形来代替此曲线图形弯矩图形的换算宽度为：弯矩图形的换算宽度为：弯矩图形的换算宽度为：弯矩图形的换算宽度为：M M M M车轮荷载产生的跨中总弯矩；车轮荷载产生的跨中总弯矩；车轮荷载产生的跨中总弯矩；车轮荷载产生的跨中总弯矩；-荷载中心出的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。荷载中心

28、出的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。荷载中心出的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。荷载中心出的最大弯矩值，可以按弹性薄板理论分析求解。a a a a板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。板的有效工作宽度或荷载有效分布宽度。图图图图 6.3.36.3.3（1 1 1 1）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义）板的有效工作宽度的含义图图图图 6.3.3 6.3.3 6.3.3 6.3.3 行车道板的行车道板的行车道板的行车道板的 受力和变形状态受力和变形状态受力和变形状态受力和变形

29、状态 对板来讲：以宽度为对板来讲：以宽度为对板来讲：以宽度为对板来讲：以宽度为a a a a的板来承受车轮荷载产生的总弯矩，的板来承受车轮荷载产生的总弯矩，的板来承受车轮荷载产生的总弯矩，的板来承受车轮荷载产生的总弯矩，既可满足弯矩最大值的要求，计算也方便。既可满足弯矩最大值的要求，计算也方便。既可满足弯矩最大值的要求，计算也方便。既可满足弯矩最大值的要求，计算也方便。对荷载而言：荷载只在对荷载而言：荷载只在对荷载而言：荷载只在对荷载而言：荷载只在a a a a范围内有效，且均匀分布。一旦确范围内有效，且均匀分布。一旦确范围内有效，且均匀分布。一旦确范围内有效，且均匀分布。一旦确定了定了定了定

30、了a a a a的值就可以确定作用在的值就可以确定作用在的值就可以确定作用在的值就可以确定作用在axbaxbaxbaxb1 1 1 1范围内的荷载集度范围内的荷载集度范围内的荷载集度范围内的荷载集度p p p p了。了。了。了。通过对通过对不同支承条件、不同荷载性质不同支承条件、不同荷载性质以及以及不同荷载位置不同荷载位置情况下情况下，随承压面大小变化的板，随承压面大小变化的板有效工作宽度有效工作宽度与跨径的比与跨径的比值值a/la/l的分析，可知两边固结的板的有效工作宽度要比简支的分析，可知两边固结的板的有效工作宽度要比简支的板小的板小30%30%40%40%左右，全跨满布的条形荷载的有效分

31、布宽度左右，全跨满布的条形荷载的有效分布宽度也比局部分布荷载的小些。另外，荷载愈靠近支承边时，也比局部分布荷载的小些。另外，荷载愈靠近支承边时，其有效工作宽度也愈小。其有效工作宽度也愈小。公桥规公桥规中对于单向板的荷载有效分布宽度作如下规定中对于单向板的荷载有效分布宽度作如下规定:（2 2 2 2）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度）单向板的荷载有效工作宽度 荷载位于跨中荷载位于跨中荷载位于跨中荷载位于跨中 荷载位于支承边缘荷载位于支承边缘荷载位于支承边缘荷载位于支承边缘 荷载在板的支承处荷载在板的支承处荷载在板的支承处荷载在板的支承处 荷载位于跨中荷

32、载位于跨中荷载位于跨中荷载位于跨中(a)(a)(a)(a)对单独一个荷载对单独一个荷载对单独一个荷载对单独一个荷载 (b)(b)(b)(b)对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载 公路桥规公路桥规公路桥规公路桥规规定：规定：规定：规定：l l l l 板的计算跨径。板的计算跨径。板的计算跨径。板的计算跨径。H H H H 板的板的板的板的H H H H厚度。厚度。厚度。厚度。(a)(a)(a)(a)对单独一个荷载应满足：对单独一个荷载应满足：对单独一个荷载应满足：对单独一个荷载应满足：计算剪力时计算剪力时计算剪力时计算剪力时:计算弯矩时计算弯矩时计算弯

33、矩时计算弯矩时:l=ll=ll=ll=l0 0 0 0+t+t+t+t llll0 0 0 0+b+b+b+bl=ll=ll=ll=l0 0 0 0l l l l0 0 0 0 板的净跨径。板的净跨径。板的净跨径。板的净跨径。t t t t 板的厚度。板的厚度。板的厚度。板的厚度。b b b b 梁肋宽度。梁肋宽度。梁肋宽度。梁肋宽度。但不小于但不小于但不小于但不小于d d d d最外两个荷载的中心距离。如果只有两个相邻的荷载一起最外两个荷载的中心距离。如果只有两个相邻的荷载一起最外两个荷载的中心距离。如果只有两个相邻的荷载一起最外两个荷载的中心距离。如果只有两个相邻的荷载一起计算时，计算时，

34、计算时，计算时，d d d d为车辆荷载的轴距。为车辆荷载的轴距。为车辆荷载的轴距。为车辆荷载的轴距。如按上式计算所得的各有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的如按上式计算所得的各有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的如按上式计算所得的各有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的如按上式计算所得的各有效分布宽度发生重叠时，应按相邻靠近的荷载一起计算其共有的有效分布宽度。荷载一起计算其共有的有效分布宽度。荷载一起计算其共有的有效分布宽度。荷载一起计算其共有的有效分布宽度。(b)(b)(b)(b)对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载对几个靠近的相同荷载荷载位于支承边缘荷载位于支

35、承边缘荷载位于支承边缘荷载位于支承边缘 但不小于但不小于但不小于但不小于l l l l/3/3/3/3t t t t 板的厚度。板的厚度。板的厚度。板的厚度。荷载在板的支承处荷载在板的支承处荷载在板的支承处荷载在板的支承处x x x x 荷载离支承边缘的距离。荷载离支承边缘的距离。荷载离支承边缘的距离。荷载离支承边缘的距离。当荷载由支承处向跨中移动时，相应的有效分布宽度时近似按当荷载由支承处向跨中移动时，相应的有效分布宽度时近似按当荷载由支承处向跨中移动时，相应的有效分布宽度时近似按当荷载由支承处向跨中移动时，相应的有效分布宽度时近似按45454545线过度的。线过度的。线过度的。线过度的。对

36、履带车荷载来说，因接触面较长，通常不考虑荷载压力面以外对履带车荷载来说，因接触面较长，通常不考虑荷载压力面以外对履带车荷载来说，因接触面较长，通常不考虑荷载压力面以外对履带车荷载来说，因接触面较长，通常不考虑荷载压力面以外的板条参加工作，不论在跨中或支点处，均取的板条参加工作，不论在跨中或支点处，均取的板条参加工作，不论在跨中或支点处，均取的板条参加工作，不论在跨中或支点处，均取1m1m1m1m宽的板条进行计算。宽的板条进行计算。宽的板条进行计算。宽的板条进行计算。不同荷载位置时单向板的有效分布宽度图形见不同荷载位置时单向板的有效分布宽度图形见不同荷载位置时单向板的有效分布宽度图形见不同荷载位

37、置时单向板的有效分布宽度图形见图图图图6.3.66.3.66.3.66.3.6所示。所示。所示。所示。图图图图6.3.4 6.3.4 6.3.4 6.3.4 行车道板的受力状态行车道板的受力状态行车道板的受力状态行车道板的受力状态图图图图6.3.5 6.3.5 6.3.5 6.3.5 单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度图图图图6.3.6 6.3.6 6.3.6 6.3.6 单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度图图图图6.3.7 6.3.7 6.3.7 6.3.7 单向板板的有效工作宽度单向

38、板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度单向板板的有效工作宽度(2)(2)(2)(2)悬臂板悬臂板悬臂板悬臂板 悬臂板在荷载作用下除了直接受载的板条外，相领板悬臂板在荷载作用下除了直接受载的板条外，相领板悬臂板在荷载作用下除了直接受载的板条外，相领板悬臂板在荷载作用下除了直接受载的板条外，相领板条也发生挠曲变形而承受部分弯矩，通过与上述单向板的条也发生挠曲变形而承受部分弯矩，通过与上述单向板的条也发生挠曲变形而承受部分弯矩，通过与上述单向板的条也发生挠曲变形而承受部分弯矩，通过与上述单向板的类似分析可知，悬臂板的有效工作宽度接近于两倍悬臂长类似分析可知，悬臂板的有效工作宽度接近于两倍悬臂长类似

39、分析可知，悬臂板的有效工作宽度接近于两倍悬臂长类似分析可知，悬臂板的有效工作宽度接近于两倍悬臂长度，也就是说度，也就是说度，也就是说度，也就是说,荷载可接近按荷载可接近按荷载可接近按荷载可接近按45454545角向悬臂板支承分布。角向悬臂板支承分布。角向悬臂板支承分布。角向悬臂板支承分布。公桥规公桥规公桥规公桥规对悬臂板的活载有效分布宽度规定取值为：对悬臂板的活载有效分布宽度规定取值为：对悬臂板的活载有效分布宽度规定取值为：对悬臂板的活载有效分布宽度规定取值为：公桥规公桥规公桥规公桥规对分布荷载靠近板边的最不利情况对分布荷载靠近板边的最不利情况对分布荷载靠近板边的最不利情况对分布荷载靠近板边的

40、最不利情况b b b b 等于悬臂板的跨径等于悬臂板的跨径等于悬臂板的跨径等于悬臂板的跨径l l l l0 0 0 0 。公桥规公桥规公桥规公桥规对履带车，因其接触地面较长，一般忽略荷载压力面以外对履带车，因其接触地面较长，一般忽略荷载压力面以外对履带车，因其接触地面较长，一般忽略荷载压力面以外对履带车，因其接触地面较长，一般忽略荷载压力面以外的板条参与工作。所以不论在跨中还是支点处均采取单位板条（的板条参与工作。所以不论在跨中还是支点处均采取单位板条（的板条参与工作。所以不论在跨中还是支点处均采取单位板条（的板条参与工作。所以不论在跨中还是支点处均采取单位板条（1m1m1m1m），），），）

41、，按实际荷载强度进行计算。按实际荷载强度进行计算。按实际荷载强度进行计算。按实际荷载强度进行计算。图图图图6.3.8 6.3.8 6.3.8 6.3.8 悬臂板的有效工作宽度悬臂板的有效工作宽度悬臂板的有效工作宽度悬臂板的有效工作宽度4.4.4.4.行车道板的内力计算行车道板的内力计算行车道板的内力计算行车道板的内力计算 行车道板一般由弯矩控制设计，计算时，通常取单行车道板一般由弯矩控制设计，计算时，通常取单行车道板一般由弯矩控制设计，计算时，通常取单行车道板一般由弯矩控制设计，计算时，通常取单位宽板条来进行计算。由板的有效工作宽度，可以得到位宽板条来进行计算。由板的有效工作宽度，可以得到位宽

42、板条来进行计算。由板的有效工作宽度，可以得到位宽板条来进行计算。由板的有效工作宽度，可以得到板条上的荷载集度及其内力。板条上的荷载集度及其内力。板条上的荷载集度及其内力。板条上的荷载集度及其内力。（1 1 1 1）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算（2 2 2 2）悬臂板的内力计算）悬臂板的内力计算）悬臂板的内力计算）悬臂板的内力计算（3 3 3 3）铰接悬臂板内力）铰接悬臂板内力）铰接悬臂板内力）铰接悬臂板内力（1 1 1 1）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力计算）多跨连续单向板的内力

43、计算1 1 1 1）概述）概述）概述）概述2 2 2 2）弯矩的计算）弯矩的计算）弯矩的计算）弯矩的计算3 3 3 3）支点剪力的计算）支点剪力的计算）支点剪力的计算）支点剪力的计算若主梁的抗扭刚度很大，板的行为就接近于固端梁。图若主梁的抗扭刚度很大，板的行为就接近于固端梁。图若主梁的抗扭刚度很大，板的行为就接近于固端梁。图若主梁的抗扭刚度很大，板的行为就接近于固端梁。图5-445-445-445-44（a a a a）若主梁的抗扭刚度极小，板与梁肋的连接就接近于自由转动的铰接，若主梁的抗扭刚度极小，板与梁肋的连接就接近于自由转动的铰接，若主梁的抗扭刚度极小，板与梁肋的连接就接近于自由转动的铰

44、接，若主梁的抗扭刚度极小，板与梁肋的连接就接近于自由转动的铰接，板的受力就类似多跨连续梁体系。图板的受力就类似多跨连续梁体系。图板的受力就类似多跨连续梁体系。图板的受力就类似多跨连续梁体系。图5-445-445-445-44（b b b b）若实际上，行车道板和主梁梁肋的连接情况，既不是固接，也不是若实际上，行车道板和主梁梁肋的连接情况，既不是固接，也不是若实际上，行车道板和主梁梁肋的连接情况，既不是固接，也不是若实际上，行车道板和主梁梁肋的连接情况，既不是固接，也不是铰接，而应是考虑为弹性固接。图铰接，而应是考虑为弹性固接。图铰接，而应是考虑为弹性固接。图铰接，而应是考虑为弹性固接。图5-4

45、45-445-445-44（c c c c）简便的算法：简便的算法：简便的算法：简便的算法：对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板的跨中弯矩M M M M0 0 0 0，然后，然后，然后，然后再根据实验及理论分析的数据加以修正。再根据实验及理论分析的数据加以修正。再根据实验及理论分析的数据加以修正。再根据实验及理论分析的数据加以修正。1 1 1 1）概述）概述）概述）概述图图图图5-44 5-44 5-44 5-44 主梁扭转对行车道板的影响主梁扭转对

46、行车道板的影响主梁扭转对行车道板的影响主梁扭转对行车道板的影响2 2 2 2）弯矩的计算）弯矩的计算）弯矩的计算）弯矩的计算当当当当t/h1/4t/h1/4t/h1/4t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较大）当当当当t/h1/4t/h1/4t/h1/4t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）当当当当t/h1/4t/h1/4t/h1/4t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较大）时，（即主梁抗扭刚度较

47、大）跨中弯矩跨中弯矩跨中弯矩跨中弯矩支点弯矩支点弯矩支点弯矩支点弯矩M M M M中中中中=+0.5M=+0.5M=+0.5M=+0.5M0 0 0 0M M M M支支支支=-0.7M=-0.7M=-0.7M=-0.7M0 0 0 0式中式中式中式中M M M M0 0 0 0=M=M=M=M0p 0p 0p 0p +M+M+M+M0g0g0g0gM M M M0p0p0p0pM M M M0g 0g 0g 0g 1m1m1m1m宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩 1m1m1m1m宽简支板条的跨中恒载弯矩宽简支板条的跨中恒载弯矩宽

48、简支板条的跨中恒载弯矩宽简支板条的跨中恒载弯矩 计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此时荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每时荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每时荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每时荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每米板宽承受的分布荷载如图米板宽承受的分布荷载如图米板宽承受的分布荷载如图

49、米板宽承受的分布荷载如图5-455-455-455-45（b b b b）所示。）所示。）所示。）所示。当当当当t/h1/4t/h1/4t/h1/4t/h1/4时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）时，（即主梁抗扭刚度较小）跨中弯矩跨中弯矩跨中弯矩跨中弯矩支点弯矩支点弯矩支点弯矩支点弯矩M M M M中中中中=+0.7M=+0.7M=+0.7M=+0.7M0 0 0 0M M M M支支支支=-0.7M=-0.7M=-0.7M=-0.7M0 0 0 0式中式中式中式中M M M M0 0 0 0=M=M=M=M0p 0p 0p 0p +M+M+M+M0g

50、0g0g0gM M M M0p0p0p0pM M M M0g0g0g0g 1m1m1m1m宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩宽简支板条的跨中活载弯矩 1m1m1m1m宽简支板条的跨中恒载弯矩宽简支板条的跨中恒载弯矩宽简支板条的跨中恒载弯矩宽简支板条的跨中恒载弯矩 计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此计算单向板的支点剪力时，可不考虑板和主梁的弹性固接作用，此时荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后，每时荷