《桥梁工程概论》课程设计 第8页
2（4） 21.1658 55.13 1166.8706 3 21.1658 55.13 1166.8706 21.1658 41.34 874.9942 21.1658 41.34 874.9942 21.1658 10.5 21.1658 10.5 222.2409 222.2409 3.2 可变作用效应
3.2.1汽车荷载冲击系数计算：结构的冲击系数?与结构的基频f有关，故应该先计
算结构的基频，简支梁桥的基频简化公式为 f??2l2EIcmc???2?212?3.25?10?0.0877161178.899310Hz?5.539Hz
其中mc?Gg0.4626?25?109.81kg/m?1178.899kg/m
42因为采用的是C40混凝土，其弹性模量E?3.25?10N/mm
由于1.5Hz?f?14Hz,那么：
??0.1767Inf?0.0157?0.287
3.2.2 公路-Ⅱ级均布荷载qk集中荷载pk及其影响线面积计算
公路-Ⅱ级车道按照公路-I级车道荷载的0.75倍采用，均布荷载标准值qk和集中荷载标准值pk为qk?10.5?0.75?7.875kN/m（I级车道荷载荷载的均布标准值为qk=10.5kN/m） 计算弯矩时，Pk????21?5??180??0.75kN?183.0kN
50?5??计算剪力时，Pk?183.0?1.2kN?219.6kN
按最不利方式布载可计算车道荷载影响线面积，计算过程见表 表3.1.3。其中V1/2的影响线面积取半跨布载方式最不利，?0?360?180?12?12?l2?12?18l=2.625
表3.5 公路-II级车道荷载及其影响线面积计算表
项目 M1/2 M1/4 顶点位置 l/2处 l/4处 qK/kN?m 7.875 7.875 PK/kN 183.0 183.0 ?0 55.13 41.34
《桥梁工程概论》课程设计 第9页
V1/2 V0 l/2处 支点处 7.875 7.875 219.6 219.6 2.625 10.5 每延米人群荷载：q人=3?1kN/m?3kN/m
3.2.3 可变作用弯矩效应计算（见表3.6-3.8）
弯矩计算公式：M????1????qk?0?Pkyk?
其中，由于只能布置两车道，故横向折减系数??1.0。
计算跨中l/4处弯矩时，可近似认为荷载横向分布系数沿跨度方向均匀变化，故各主梁?值沿跨度方向相同。
表3.6 公路-Ⅱ级车道荷载产生的弯矩计算表
梁号 1 M1/4 内力 M1/2 ? 1+? qk ?0 Pk yk 5.25 3.9375 5.25 3.9375 5.25 3.9375 M 937.4716 703.0640 827.7827 620.8020 718.0939 538.5400 0.5222 0.5222 0.4611 0.4611 0.4 0.4 7.875 55.13 41.34 55.13 41.34 55.13 41.34 183 2 M1/2 M1/4 1.287 3 M1/2 M1/4 表3.7 人群荷载产生的弯矩计算表
梁号 1 M1/4 内力 M1/2 ? q人 ?0 M 106.5773 79.9185 69.8277 52.3612 0.6444 0.6444 0.4222 0.4222 3 55.13 41.34 55.13 41.34 2 M1/2 M1/4
《桥梁工程概论》课程设计 第10页
3 M1/2 M1/4 0.4 0.4 55.13 41.34 66.1560 49.6080 永久作用设计值与可变作用设计值的分项系数为：永久荷载作用分项系数：?Gi?1.2 汽车荷载作用分项系数：?Q1?1.4 人群荷载作用分项系数：?Qj?1.4 基本组合公式为
?0Sudn?m???0???GiSGik??Q1SQ1k??c??QjSQjk?
j?2?i?1?式中?0—桥梁结构重要性系数 此题取1.0 ?c?0.8
表 3.8 弯矩基本组合计算表
梁号 1 M1/4 内力 M1/2 永久荷载 1120.4511 840.1859 1166.8706 874.9942 1166.8706 874.9942 人群荷载 106.5773 79.9185 69.8277 52.3612 66.1560 49.6080 汽车荷载 937.4716 703.0640 827.7827 620.8020 718.0939 538.5400 弯矩组合值 2776.3681 2082.0214 2637.3475 1977.7604 2479.6709 1859.5100 2 M1/2 M1/4 3 M1/2 M1/4 3.2.4可变作用剪力效应计算
在进行可变作用的剪力计算时，应计入横向分布系数?沿主梁纵向桥跨方向的影响。通常按如下方法处理：先按跨中的?由等代荷载计算跨中剪力效应;再用支点剪力荷载分布系数?/并考虑支点至l/4为直线变化来计算剪力效应。 (1) 跨中截面剪力V1/2的计算
V???1????qk?0?Pkyk?
跨中剪力的计算结果见表3.9-3.10
《桥梁工程概论》课程设计 第11页
表3.9 公路-Ⅱ级车道荷载产生的跨中剪力计算表Vl/2
梁号 内力 ? 1+? qk ?0 Pk yk 剪力效应 0.5 87.6864 1 vl/2 0.5222 1.287 7.875 2.625 219.6 2 vl/2 0.4611 1.287 7.875 2.625 219.6 0.5 77.4267 3 vl/2 0.4 1.287 7.875 2.625 219.6 0.5 67.1669
表3.10 人群荷载产生的剪力计算表
梁号 1 2 3 内力 vl/2 vl/2 vl/2 ? q人 3 3 3 ?0 剪力效应 5.0747 3.3248 3.1500 0.6444 0.4222 0.4 2.625 2.625 2.625 （2）支点处截面剪力V0的计算 支点剪力效应横向分布系数的取值为
1.支点处为按杠杆原理法求的的?/2. l/4~3l/4段为跨中荷载的横向分布系数? 3.支点到l/4~3l/4到另一支点段在?/和?之间按线性规律变化 如图3.1~3.2 汽车荷载作用及横向分布系数取值如图3.1所示，计算结果及过程如下 1号梁
?1121121??????0.5222?0.3238??0.5??0.5???0.5222?0.3238????219.6?1.0?0.3238?7.875??0.5?21?0.5222?124124????=110.18kN 2号梁
?1121121??????0.5?0.4611??0.5??0.5???0.5?0.4611??? ?219.6?1.0?0.5?7.875??0.5?21?0.4611?124124????=148.73kN
《桥梁工程概论》课程设计 第12页
3号梁
?11211212??????0.6389?0.4??0.5??0.5???0.6389?0.4?????219.6?1.0?0.6389?7.875??0.5?21?0.4?1241243????
=178.18kN
人群荷载作用及横向分布系数沿桥跨方向取值见图3.2，计算结果及过程如下： 1号梁
121111211??1V01人=??21?0.6444?3+???1.2222-0.6444??3?+???1.2222-0.6444??3?24122412??2?
=24.85kN
图3.1 汽车荷载产生的支点剪力效应计算图示