武汉理工大学交通学院2011级桥梁工程课程设计(5)

MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM剪力-z7.79945e+0026.54273e+0025.28601e+0024.02929e+0022.77257e+0021.51585e+0020.00000e+000-9.97592e+001最大: 780 -2.25431e+002-3.51103e+002-4.76775e+002-6.02448e+002ST: 日照PostCSMAX : 17MIN : 67文件:徐家信江大桥单位:kN日期:05/03/2009表示-方向X:0.000Y:-1.000Z:0.000 图4.13 日照升温时的剪力图(单位: kN)

4.2.6 活载内力计算

活载内力计算本设计主要考虑汽车荷载在桥梁使用阶段所产生的内力计算。很显然，不管采用何种施工方法，这时结构已成为最终体系——连续刚构桥，因此力学计算图式已十分明确。当采用T形或箱形截面且肋数较多时，应根据结构空间受力特点进行活载内力计算；当采用单箱单室截面时，可直接按平面杆系结构进行活载内力分析。在本设计中采用的是单箱单室截面，故只需按平面杆系结构计算。

连续刚构桥为超静定结构，活载内力计算以影响线为基础。先计算绘制影响线，然后进行影响线加载；如进行手工计算，一般将车辆荷载的最大轮载质量置于影响线的最大竖向坐标处即可求的最大活载内力。 直接在影响线上加载时：

S汽?(1??)???mi(qk??Pkyi) (4-9)

式中： S汽——汽车荷载下主梁最大活载内力；

《公路桥涵设计通用规范》（JTG60-2004）规定冲击?——汽车冲击系数；

系数的计算采用以结构基频为指标的方法：当f?1.5Hz时，

?=0.05；当1.5Hz?f?14Hz时，?=0.1767lnf-0.0157；当f?14Hz时，?=0.45；对于连续梁结构当计算冲击力引起的负弯矩效应时基

频可以按f=

13.616EIc进行估算，经计算f=3.675Hz,最终计算2mc2?l得?=0.2143

?——汽车荷载横向折减系数，根据规范取?为1；

mi——荷载横向分布系数，对于箱梁可以不考虑此项；

qk——汽车车道荷载中，每延米均布荷载标准值：公路-I级，取

qk=10.5KN/m

?——弯矩、剪力影响线面积；

Pk——车道荷载中的集中荷载标准值：根据规范，计算跨径大于或等于50m

时，取360KN

yi——主梁内力影响线坐标。

根据以上原理，利用有限元软件Midas求出影响线，然后将移动荷载作用在最大处，由此来计算出汽车荷载在最不利位置而产生的梁体的内力。各典型截面的影响线如下：

最大: 3.489 图4.16 1号单元J端截面弯矩影响线(单位: kN?m)

最大: 6.604 图4.17 边跨1/2截面弯矩影响线(单位: kN?m)

最大: -14.460 最大: -14.489 图4.18 1号墩顶截面弯矩影响线(单位: kN?m)

最大: 7.565 图4.19中跨跨中截面弯矩影响线(单位: kN?m)

图4.20 中墩墩顶截面弯矩影响线(单位: kN?m)

该桥单幅设计为两车道，按每个车道宽3.1m宽进行两种极端情况下的组合进行计算。第一种情况是将车道进行正载布载（见图4.22）；第二种情况是将车道进行偏载布载（见图4.23）。汽车荷载按照正载布置和偏载布置组合取最不利情况进行计算。计算结果见表4-9。

图4.21 正载布置

图4.22 偏载布置

MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y1.00673e+0046.63893e+0033.21057e+0030.00000e+000-3.64616e+003-7.07453e+003-1.05029e+004-1.39313e+004最大: -27645 -1.73596e+004-2.07880e+004-2.42164e+004-2.76447e+004PostCSMVall: 车辆MAX : 78MIN : 43文件:徐家信江大桥单位:kN*m日期:05/03/2009表示-方向X:0.000Y:-1.000Z:0.000 图4.21汽车荷载作用下的弯矩包络图(单位: kN?m)