横隔梁与支座19533.pdf

11 横隔梁的设计计算 确定作用在跨中横隔梁上的可变作用 鉴于具有多根内横隔梁的桥梁跨中处的横隔梁受力最大， 通常可只计算跨中横隔梁的作用效应， 其余横隔梁可依据跨中横隔梁偏安全的选用相同的截面尺寸和配筋 根据《桥规》中的规定，桥梁结构的局部加载计算应采用车辆荷载，下图示出跨中横隔梁纵向的最不利荷载布置 图 11-1-1 跨中横隔梁的受载图示（尺寸单位：mm） 纵向一行车轮荷载对跨中横隔梁的计算荷载为： kNppii322.126)0 . 11408046. 0140(21210 跨中横隔梁受力影响线面积： 2165. 7)0 . 1165. 72(21m 跨中横隔梁作用效应影响线 通常横隔梁弯矩为靠近桥中心线的截面较大， 而剪力则在靠近两侧边缘处的截面较大多疑，如图 11-2-1 所示的跨中横隔梁，可以取 A、B 两个截面计算横隔梁的弯矩，取 1 号梁右和 2 号梁右截面计算剪力采用修正的刚性横梁法计算横隔梁作用效应，先需作出相应的作用效应影响线 7165 640 7165 7165 640 7165 1400 140 140 公路车辆荷载 11.2.1 绘制弯矩影响线 11.2.1.1 计算公式 如图 11-2-1(a)所示， 在桥梁跨中当单位荷载1P作用在j号梁轴上时，i号所受的作用为竖向力ij。

因此，由平衡条件就可以写出 A 截面的弯矩计算公式： 当1P作用在截面 A 的左侧时： jAAAjAjAjAjAjjAebbbbbM,5544332211,1 （11-2-1） 即： AAjAjAjAjAjjAebbbbb15544332211, （11-2-2） 式中：iAb——i号梁轴到 A 截面的距离； Ae——单位荷载1P作用位置到 A 截面的距离 当1P作用在截面 A 的右侧时，同理可得： AjAjAjAjAjjAbbbbb5544332211, （11-2-3） 11.2.1.2 计算弯矩影响线 对于 A 截面的弯矩影响线计算如下： 1P作用在 1 号梁轴上时： 6449. 15 . 15 . 45 . 15 . 01453. 05 . 15 . 11907. 05 . 15 . 22360. 05 . 15 . 32813. 05 . 15 . 43267. 015514413312211111 ,AAAAAAAebbbbb 1P作用在 9 号梁轴上时： 7089. 05 . 15 . 00637. 05 . 15 . 10275. 05 . 15 . 20088. 05 . 15 . 30451. 05 . 15 . 40813. 05594493392291199 ,AAAAAAbbbbb 1P作用在 10 号梁轴上时： 3551. 15 . 15 . 00547. 05 . 15 . 10093. 05 . 15 . 20360. 05 . 15 . 30813. 05 . 15 . 41267. 0554433221110,AjAjAjAjAjAbbbbb 根据上述三点坐标和A 截面位置，便可绘出影响线如图11-2-1(b)所示。

同理，B 截面影响线计算如下： 5279. 14 . 74 . 11453. 09 . 21907. 04 . 42360. 09 . 52813. 04 . 73267. 04 . 74 . 19 . 24 . 49 . 54 . 751413121111 ,B 7375. 04 . 10637. 09 . 20275. 04 . 40088. 09 . 50451. 04 . 70813. 04 . 19 . 24 . 49 . 54 . 759493929199 ,B 4721. 14 . 10547. 09 . 20093. 04 . 40360. 09 . 50813. 04 . 71267. 04 . 19 . 24 . 49 . 54 . 75104103102101101 ,B 绘出影响线如图 11-2-1(c)所示 11.2.2 绘制剪力影响线 11.2.2.1 1 号梁右截面的剪力影响线计算： 1P作用在计算截面右侧时： iVi111 （11-2-4） 1P作用在计算截面左侧时： 1111iVi （11-2-5） 绘制影响线如图 11-2-1(d)所示。

11.2.2.2 2 号梁右截面的剪力影响线计算： iiVi2122 （11-2-6） 如1P作用在 5 号梁轴上时： 2816. 01363. 01453. 02515225V 同理： 2080. 00813. 01267. 02101102210V 1P作用在计算截面左侧时： 12122iiVi （11-2-7） 绘制影响线如图 11-2-1(e)所示 图 11-2-1 中横隔梁作用效应影响线（尺寸单位：cm） 截面作用效应计算 计算公式： iPS0)1 ( + - - 180 25 130 130 180 - + - 180 130 130 180 + 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 MA 影响线 M B 影响线 V1 影响线 V2 影响线 b c d e a 150 50 150 150 150 150 150 150 150 150 50 A B 180 130 740 130 180 + - - 50 180 50 180 （11-3-1） 式中： ——横隔梁冲击系数，根据《桥规》取： ——车道折减系数， 0P——车辆对于跨中横隔梁的计算荷载; i——与计算荷载0P相对应横隔梁作用效应影响线的竖坐标值。

表 11-3-1 横隔梁截面作用效应计算表 汽车)(0kNP AM )(mkN  i 三车道AM 二车道AM BM )(mkN  i 汽BM 右1V )(kN i 三车道右汽1V 二车道右汽1V 右2V )(kN i 三车道右汽2V 二车道右汽2V 荷载组合 组合 1 maxAM )(mkN  9400.6391000.4574 . 10 minBM )(mkN  3400.498)9600.355(4 . 10 )(kNV 1500.1295200.924 . 10 可变作用车辆荷载0P在相应影响线上的最不利位置加载见图 11-2-1,截面作用效应的计算均列入上表中 截面配筋计算 下 图 分 别 表 示 横 隔 梁 正 弯 矩 配 筋)256(布置在下缘和 负 弯 矩 配 筋)224(布置在上缘， 并且示出配筋计算的相应截面， 剪力钢筋选用间距s为cm20的82的双肢箍筋经过横隔梁正截面承载力的验算，上述配筋均能满足规范的有关规定 图 11-4-1 正弯矩配筋及其计算截面 图 11-4-2 负弯矩配筋及其计算截面  13 支座计算 确定支座平面尺寸 选定支座的平面尺寸为212006020cmba，采用中间层厚度cmt1。

1.计算支座的平面形状系数： 5 . 7)6020(126020)(2batabS 2.计算橡胶支座的弹性模量： MPaSGEej75.3035 . 70 . 14 . 54 . 522 3.验算橡胶支座的承压强度：  kPakPabaRJckj1000078926 . 02 . 009.947(合格) 确定支座厚度 1.主梁的计算温差设为Ct36，温度变形由两端的支座均摊，则一侧的支座承受的水平位移g为： cmltag519. 0)202866(361021215' 2.为了计算汽车荷载制动力引起的水平位移p，首先要确定作用在每一支座上的制动力tH：对于m66.28桥跨，一个设计车道上公路-Ⅱ级车道荷载总重为kN2 .4045 .17866.28875. 7，则其制动力标准值为kN42.40%102 .404；但按《桥规》 ，不得小于kN90经比较，取总制动力为kN90参与计算，十根梁共 20 个支座，每个支座承受水平力kNFbk5 . 42090 3.确定需要的橡胶片总厚度et 不计汽车制动力： cmtge038. 1519. 022 计入汽车制动力： cmabGFtebkge762. 06020100 . 125 . 47 . 0519. 027 . 01 《桥规》的其他规定： cmate4202 . 02 . 0 选用 4 层钢板和 5 层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚cm50. 0，中间层后cm00. 1，薄钢板厚cm20. 0。

橡胶片总厚度： )(4,038. 145 . 0213合格并cmcmte 4.支座总厚度 cmthe8 . 48 . 042 . 04 验算支座的偏转情况 1.计算支座的平均压缩变形 cmabEtRabEtRbeckeeckmc0599. 02000060. 020. 009.94775.30360. 020. 009.947, 按《桥规》规定，尚应满足et07. 0，即： )(28. 00 . 407. 00599. 0合格cm 2.计算梁端转角 由关系式EIglEIglf24384534和可得： lflEIgll516516241653 设结构自重作用下，主梁处于水平状态已知公路-Ⅱ级荷载作用下的跨中挠度cmf25. 3，代入上式得： radlf00363. 02866525. 316516 3.验算偏转情况 )(0363. 0200363. 0200599. 0合格cmcm 验算支座的抗滑稳定性 1.计算温度变化引起的水平力 kNtabGHeget14.310 . 2519. 0100 . 160. 020. 03 2.验算滑动稳定性 kNRck7 .214)90.5162119.457(3 . 0 kNFhbkt09.485 . 414.314 . 14 . 1 则： )(09.4871.214合格 以及： )(60.434 . 116.13719.4573 . 0合格kNHkNNtG 结果表明，支座不会发生相对滑动。