式中:
Sp——所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力); Pi——车辆荷载的轴重;
yi——沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。 用结构力学求解器算得:?Piyi=159.91kN
Q支1max=(1+0.383)×0.7665×159.91=155.4kN 对应弯矩为: M支1=0 kN·m (2)最小剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第2、4跨上,集中荷载标准值布置在第二跨3/8截面处,得第一支点截面的最小剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
用结构力学求解器算得:?Piyi=-61.18kN·m
Q支1min=(1+0.383)×0.7665×(-61.18)=-59.5kN
对应弯矩为: M支1=0 kN·m 2、第一跨四分之一截面
剪力影响线如图6-13:
1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6
图6-13 第一跨四分之一截面剪力影响线
(1)最大剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后3/4跨上和第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨1/4截面最大剪力值。 x计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
式中:
Sp——所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力); Pi——车辆荷载的轴重;
yi——沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。 用结构力学求解器算得:?Piyi=294.52kN
26
Q1/4max=(1+0.383) ×0.703×294.52=286.3kN 对应弯矩为: M1/4=2361.8kN·m (2)最小剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的1/4跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨1/4截面最小剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
用结构力学求解器算得:?Piyi=-135.05kN·m
Q1/4min=(1+0.383) ×0.703×(-135.05)=-113.1kN
对应弯矩为: M1/4=1670.0kN·m 3、第一跨跨中截面
剪力影响线如图6-14:
1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6 图6-14 第一跨跨中截面剪力影响线
(1)最大剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后1/2跨上和第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最大剪力值。 x计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
式中:
Sp——所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力); Pi——车辆荷载的轴重;
yi——沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。 用结构力学求解器算得:?Piyi=161.78
Q1/2max=(1+0.383) ×0.707×161.78=157.3kN 对应弯矩为: M1/2=2594.6kN·m (2)最小剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的前1/2跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最小剪力值。
27
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
用结构力学求解器算得:?Piyi=-259.5kN·m
Q1/2min=(1+0.383) ×0.703×(-259.5)=-252.2kN
对应弯矩为: M1/2=2038.6kN·m 4、第一跨四分之三截面
剪力影响线如图6-15:
1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6
图6-15 第一跨四分之三截面剪力影响线
(1)最大剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1跨的后1/4跨上和第3、5跨上,集中荷载
x标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最大剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
式中:
Sp——所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力); Pi——车辆荷载的轴重;
yi——沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。 用结构力学求解器算得:?Piyi=65.57kN
Q3/4max=(1+0.383) ×0.707×65.57=63.7kN 对应弯矩为: M3/4=1577.3kN·m (2)最小剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第一跨的前3/4跨上和第2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第一跨跨中截面的最小剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
用结构力学求解器算得:Piyi=-393.06kN
28
Q3/4min=(1+0.383)×0.703×(-393.06)=-382.1kN 对应弯矩为: M3/4=887.0kN·m 5、第二支点截面
剪力影响线如图6-16:
1( 1 )2( 2 )3( 3 )4( 4 )5( 5 )6
图6-16 第二支点截面剪力影响线
(1)最大剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第1、2、4跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第二支点截面的最大剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
x式中:
Sp——所求截面的最大活载内力(弯矩或剪力); Pi——车辆荷载的轴重;
yi——沿桥纵向与荷载位置对应的内力影响线坐标值。 用结构力学求解器算得:?Piyi=540.32kN
Q支2max=(1+0.383) ×0.7665×540.32=525.2kN 对应弯矩为: M支2=1624.4kN·m (2)最小剪力
将车道荷载的均布荷载标准值布置在第3、5跨上,集中荷载标准值布置在该截面处,得第二支点截面的最小剪力值。
计算公式:
Sp?(1??)??mcPiyi
用结构力学求解器算得:?Piyi=-62.45kN·m
Q支2min=(1+0.383) ×0.7665×(-62.45)=-60.7kN
对应弯矩为: M支2=522.1kN·m
由于篇幅有限,在此仅列出第一跨的计算过程,其余第二、三跨计算同第一跨,而第四、五、跨与第一、二、跨对称,计算结果一样。第二、三跨计算结果将在表6-6中列出。
29
表6-6 各截面剪力最大和剪力最小及相应的弯矩 截面号 支点1 第一跨1/4 第一跨1/2 第一跨3/4 支点2 第二跨1/4 第二跨1/2 内力 Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) Q(kN) M(kNm) 最大剪力 155.4 0.00 286.3 2361.8 157.3 2594.6 63.7 1577.3 525.2 1624.4 367.1 218.0 2360.8 最小剪力 -59.5 0.00 -113.1 1670 -252.2 2038.6 -382.1 887.0 -60.7 522.1 -101.9 1556.1 -220.9 2227.7 截面号 第二跨3/4 支点3 第三跨1/4 第三跨1/2 内力 Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) 最大剪力 98.5 1657.2 239.6 -1790.9 374.7 1749.0 225.3 2334.3 最小剪力 -369.9 1198.0 -41.3 482.7 -95.3 1712.6 -217.1 2423.7 M(kNm) 1356.1 第四节 其它因素引起的内力计算
一、温度引起的内力计算
由于连续梁只有一个横向支座,所以整体温度变化对梁的内力没有影响,考虑到桥面板由于日照等因数产生不均匀温变,根据以前已有的记录,假设桥面板和梁底的不均匀温差为50C,从上至下呈线性分布,按以上假设由桥梁博士Dr. Bridge程序可算出不均匀温变引起内力。主要控制截面由温度变化引起的内力值见表6-7。
二、支座位移引起的内力计算
由于各个支座处的竖向支反力和地质条件的不同引起支座的不均匀沉降,连续梁是一种对支座不均匀沉降特别敏感的结构,所以由它引起的内力是构成内力的重要组成部分,其具体计算方法是:五跨跨连续梁的六个支座中取边支座下沉1cm,其余支座不动,按以上方法用Dr. Bridge程序计算出支座位移引起的内力。各主要控制截面由于支座位移引起的内力值见表6-7。
截面号 支点1 第一跨1/4 第一跨1/2 第一跨3/4 支点2 第二跨内力 Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) 6-7 温度变化及支座沉降引起的内力 温度变化 支座沉降 截面号 内力 温度变化 支座沉降 23.8 0 23.8 184.6 23.8 369.3 23.8 553.9 23.8 738.5 -4.49 -0.1697 0 -0.1697 -1.358 -0.1697 -2.716 -0.1697 -4.074 -0.1697 -5.432 0.6512 30
第二跨1/2 第二跨3/4 支点3 第三跨1/4 第三跨1/2 Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) Q(kN) M(kNm) -4.49 0.6512 633.7 6.771 -4.49 0.6512 589.6 13.28 -4.49 0.6512 585.2 19.79 -4.49 -2.416 585.2 -1.295 -4.49 -2.416 585.2 -25.45