钢筋混凝土梁刚接铰接定义及处理方法
(2014-01-13 15:50:07)
分类：pkpm建模、结构计算
钢筋混凝土梁刚接铰接定义及处理方法
1、理论力学中刚接铰接的定义
理论力学中，当该节点不产生弯矩可定义为铰接，当产生支座负弯矩时，可定义为刚接；、
2、混凝土结构中刚接铰接的定义
对于梁柱节点，当柱子线刚度i2>20 i1（强柱弱梁）时,i1 为梁线刚度,i2为柱线刚度，i=EI/L，梁端可以按完全固接计算，此时梁端弯矩误差在5%以内，反之i1>20i2，强梁弱柱，梁端可以按完全铰接计算；线刚度20 倍是什么概念，假设L1=L2，b柱=b梁, 则意味着h1>2.7h2，h1为梁截面高度，h2为柱截面高度，此时可假设梁为刚性梁，则在水平荷载作用下，节点主要位移是水平位移，可以忽略转角。
实际工程中，理想铰接不存在。因为混凝土梁柱节点是现浇的，而且该节点至少有构造钢筋。在外力作用下，设计为铰接的节点实际会产生一定数值的弯矩。
在SATWE软件中，所有构件的受力都是按刚度分配，次梁梁端点铰后，仍然有刚度存在，也就会分配到力，也从另一个方法说明了不存在弯矩为0的理想铰接。在混凝土结构中将能承担一定弯矩的铰接点称为塑性铰。
强柱弱梁时，柱相对线刚度比梁大很多，在外力作用下，梁端变形受到了柱的约束，在两端产生了支座负弯矩，该负弯矩与外力荷载基本成正比。外力荷载较大时，支座负弯矩也较大，导致梁端支座处钢筋较密集，不利于施工。此时可人为将该梁端设计为塑性铰，降低其支座负弯矩。在混凝土结构中，铰接其实为塑性铰。当梁端弯矩较大，超出了该梁截面的受弯承载力后，该节点分担的支座负弯矩不再增加，等于受弯承载力，不随外力荷载而变化。塑性铰弯矩数值一般较刚接状态下的弯矩数值小。塑性铰设计的本质是弯矩调幅，控制混凝土梁在受力过程的约束条件，释放弯矩。
4、钢筋混凝土梁刚接铰接的选择原则
1）与剪力墙平面外相连的梁按铰接处理
原因是剪力墙平面外刚度为0，无法约束梁端变形；
2）支座处左右两端梁顶标高相差太大，导致支座负筋无法连通，可按铰接处理
3）次梁与主梁的交点可设计为刚接或铰接，但必须满足11G101图集要求。
4)节点为刚接点有两个前提条件：强柱弱梁的线刚度比要求；梁钢筋锚入支座的长度要求；不满足其中任一条件时，都可能点绞；对于抗震框架梁节点，不管为刚接还是铰接，其钢筋锚入支座的水平段长度必须满足0.4Lae.
4、SATWE非框架梁点绞算例
该算例中，次梁都按主梁输入，一个次梁点铰，一个次梁不点铰，一个取消次梁。
图1、图2 说明按主梁输入的次梁在点铰后，会影响侧向刚度计算，但很微弱。图3 说明，次梁对整体侧向刚度的贡献：14938/14590=1.0239。仅仅2.39%，不会超过5%。
图4、图5 的周期继续说明次梁的刚度贡献微弱，点铰不点铰对整体结构的计算都并没有影响。
对于框架结构中，有效抗侧力结构是由框架梁、框架柱组成。而框架结构中的次梁是楼板的组成部分，承受竖向荷载并传递给框架梁，有抗震设计与无抗震设计一样可不考虑延性，次梁箍筋按剪力确定，构造按非抗震时梁的要求，没有135°弯钩及10 倍直径直线段的要求，次梁跨中上铁可设架立筋。所以次梁不参与抗震设计。
值得注意的是，以上的铰接处理，是需要人工进行判断的，并不是什么都可以点铰，过多的铰接会让结构产生大量的塑性内力重分布，内力分配不合理因素加大，使得计算结果的失真。结构分析应真实可靠。同时注意不要让结构产生机构，也就是几何可变体系。
结构设计中梁端铰接的问题 摘要：结构设计中经常会遇到梁端铰接还是固结的问题，这时常困惑着结构设计人员，本文就结构设计中如何确定铰接梁的问题就个人观点做以阐述 关键词：结构设计铰接刚接 1.引言 好的结构设计既要传力明确，又要跟实际相符，其中梁端固结还是铰接直接影响着结构的受力状态，本文就结构设计中铰接梁的问题做如下探讨。 2.刚接与铰接的概念 梁间连接的方式通常有刚接和铰接两种形式。刚接是指能传递竖向力和水平力，又能传递弯矩的构件相互连接方式，而铰接是指能传递竖向力和水平力而不能传递弯矩的构件相互连接方式。然而现实中梁的连接方式通常是介于两者之间的，一般情况下，能承受弯矩大的连接方式就称为刚性，而受力过程中承受较小弯矩时就偏向于形成铰接。 3.当前存在的设铰接梁的几种情况及探讨 3.1剪力墙的厚度或主梁宽度不能满足梁负弯矩筋的锚固要求，则梁与构件的连接可以认为属于铰接，在PKPM结构设计时可以点铰。 3.2.当梁为多夸连续布置时，连续梁的端支座处理办法同3.2.1，其中间支座负弯矩筋连续通过剪力墙，不存在锚固长度的问题，可以认为是刚接。 上面两种情况，可概括为梁端锚固长度不够。铰接和固接是通过构造措施保证的。作为梁端铰接，就是要保证梁端有一定的转动能力，允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝，但是不会破坏，实际上没有完全的铰接也没有完全的固接，我们所能做的就是使我们的构造措施能满足工程的需要。我们认为假定梁端为铰接的结构，实际上梁端仍然有一定的弯矩，因此《混凝土规范》9.2.6条对此作出了规定要求上部配置构造钢筋，就是这个道理。但要注意，按铰接设计的梁端负筋一定不能过大，满足构造要求即可；否则塑性铰很难形成，不能形成塑性铰则次梁弯矩对主梁造成的协调扭矩依然存在，但计算又未考虑该协调扭矩，有可能造成主梁抗扭不足。 3.3虽然主梁的宽度可以满足次梁负弯矩筋的锚固要求，但因主梁的线刚度比次梁的线刚度大很多，此时线刚度大的主梁可视作线刚度小的次梁系的不动铰支座，则次梁与主梁连接处可以认为是铰接 3.4由于主梁对次梁的约束作用, 当次梁靠近主梁支座时,会在其梁梁端产生
习题2.2（2梁桥—2、梁桥设计计算） 1、上承式简支梁桥的上部结构主要设计计算包括哪几个部分？ 2、按结构受力简化图式不同，行车道板是如何分类的（常见的行车道板简化计算模型有哪些）？各的特点？ 3、行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？ 4、什么叫板的荷载有效分布宽度？怎样确定？ 5、多跨连续单向板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 6、单向板求支点剪力时为何在板端轮压下会出现三角形荷载？ 7、悬臂板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 8、铰接悬臂板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 9、公式推导：用结构力学的基本理论，推导单向板、铰接悬臂板、悬臂板在汽车荷载作用下的弯矩与剪力公式。 10、某桥面板为单向板。其T梁梁肋间距2.2m，梁肋厚18cm，高110cm；T梁翼板根部厚20cm，端部厚14cm（ρ ＝25kN/m3）。沥青面层厚3cm（ρ＝21kN/m3），水泥混凝土基层厚8cm（ρ＝23kN/m3）。 1）求其在恒载、汽车荷载分别作用下桥面板跨中、根部产生的弯矩与剪力？ 2）在承载能力极限状态下桥面板跨中、根部的设计荷载效应？ 11、有一整体浇筑的 T形梁桥（由五片梁组成），行车道板厚18cm，梁肋高度为82cm,厚度为20cm，梁肋间距 为200cm，桥面铺装厚度为11cm，荷载为公路I级，求此连续单向板在车辆荷载作用下的最大剪力。 12、什么叫荷载横向分布影响线？什么叫荷载横向分布系数？ 13、计算装配式钢筋混凝土简支梁桥荷载横向分布系数的方法有哪些？分别说明各计算方法的名称及适用范围。 14、试述杠杆法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本原理？适用范围？ 15、试述偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定、原理、适用范围？为什么还要提出修正的偏心压力法？ 16、两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？ 17、试述铰接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路？适用范围？ 18、试述钢接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路？适用范围？ 19、比拟正交异性板法（G—M法）的基本思路是什么？适用范围？计算步骤？ 20、比拟正交异性板法（G—M法）中，梁桥与平板的换算关系如何？ 21、荷载横向分布系数的求解步骤。 22、荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数有何不同？如何取值？在设计中如何处理和简化？ 23、求解主梁受力时，荷载加载原则有哪些？ 24、某双车道公路桥由6片截面完全相同的T形梁组成，计算跨径19.5m，设计荷载为公路—I级。行车道宽度 为 7.0m，人行道2×1.5m，梁肋中心距1.6m，中间设3道横隔板，冲击系数1+μ =1.19. 1）用杠杆原理法绘出1、2、3号梁荷载横向分 布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横 向分布系数？ 2）用偏心受压法绘出1、2、3号梁荷载横向分 布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横 向分布系数？ 3）若主梁梁高h=1.5m，梁肋厚b=20cm，翼板 平均厚度为t=16cm，铺装层平均厚度为H=8cm，试用铰接板法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横向分布系数？ 4）画出顺桥跨方向m 的变化图。
表1 简单载荷下基本梁的剪力图与弯矩图 梁的简图 剪力Fs 图 弯矩M 图 1 l a F s F F l a F l a l -+ - F l a l a ) (-+ M 2 l e M s F l M e + M e M + 3 l a e M s F l M e + M e M l a l -e M l a + - 4 l q s F + -2 ql 2 ql M 8 2ql + 2 l 5 l q a s F + -l a l qa 2) 2(-l qa 22 M 2 228)2(l a l qa -+ l a l qa 2) (2 -l a l a 2)2(- 6 l q s F + -3 0l q 6 0l q M 3 92 0l q + 3 )33(l - 7 a F l s F F + Fa -M 8 a l e M s F + e M M
9 l q s F ql + M 2 2ql - 10 l q s F 2 l q + M 6 20l q - 注：外伸梁 = 悬臂梁 + 端部作用集中力偶的简支梁 表2 各种载荷下剪力图与弯矩图的特征 某一段梁上的外力情况 剪力图的特征 弯矩图的特征 无载荷 水平直线 斜直线 或 集中力 F 突变 F 转折 或 或 集中力偶 e M 无变化 突变 e M 均布载荷 q 斜直线 抛物线 或 零点 极值 表3 各种约束类型对应的边界条件 约束类型 位移边界条件 力边界条件 （约束端无集中载荷） 固定端 0=w ,0=θ — 简支端 0=w 0=M 自由端 — 0=M ,0=S F 注：力边界条件即剪力图、弯矩图在该约束处的特征。
板传梁梁传柱荷载计算 河南科技大学毕业设计 ?6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示: 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45?线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1 框架结构计算单元 42 河南科技大学毕业设计 图6-2 框架结构计算单元等效荷载一.B,C, (D,E)轴间框架梁: 屋面板传荷载: 222恒载: 6.09KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=17.128K，，，，N/m 222活载: 2.0KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/，，，，，m楼面板传荷载: 222恒载: 3.83KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772K，，，，，N/m 222活载: 2.0KN/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625KN/，，，，，m梁自重:3.95KN/m B,C, (D,E)轴间框架梁均布荷载为: 屋面梁:恒载,梁自重，板传荷载 ,17.128 KN/m+3.95 KN/m=21.103 KN/m
活载,板传荷载,5.625 KN/m 楼面板传荷载:恒载,梁自重，板传荷载,3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 KN/m 活载,板传荷载,5.625 KN/m 二. C,D轴间框架梁: 屋面板传荷载: 26.09KN/m1.2m5/82=9.135KN/m，，，恒载: 22.0KN/m1.5m5/82=3KN/m，，，活载: 楼面板传荷载: 23.83KN/m1.25/82=5.745KN/m，，，恒载: 43 河南科技大学毕业设计 22.0KN/m1.2m5/82=3.75KN/m，，，活载: 梁自重:3.95KN/m C,D轴间框架梁均布荷载为: 屋面梁:恒载,梁自重，板传荷载 ,2.349 KN/m+9.135 KN/m=11.484 KN/m 活载,板传荷载,3 KN/m 楼面板传荷载:恒载,梁自重，板传荷载 ,2.349 KN/m+5.745KN/m=8.09KN/m 活载,板传荷载,3.75 KN/m 三.B轴柱纵向集中荷载计算: 顶层柱: 女儿墙自重:(做法:墙高900?,100?的混凝土压顶)
§6.1.1.板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图6-1框架结构计算单元
图6-2框架结构计算单元等效荷载 一.B～C, (D～E)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：222 ??+? 6.09K N/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=1 7.128K N/m 活载：222 ???+? m 2.0K N/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625K N/楼面板传荷载： 恒载：222 3.83K N/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=10.772K ???+? N/m 活载：222 ???+? m 2.0K N/m1.5m[1-2(1.5/6)(1.5/6)]2=5.625K N/梁自重： 3.95KN/m B～C, (D～E)轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝17.128 K N/m+3.95 KN/m=21.103 K N/m 活载＝板传荷载＝5.625 K N/m 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 ＝3.95 KN/m+10.772 KN/m=14.747 K N/m 活载＝板传荷载＝5.625 K N/m 二. C～D轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载：2 ??? 6.09K N/m1.2m5/82=9.135K N/m 活载：2 ??? 2.0K N/m1.5m5/82=3K N/m 楼面板传荷载： 恒载：2 ??? 3.83K N/m1.25/82=5.745K N/m
本人正在建模的一栋框架住宅，由于首层是车库，需要大空间，二层是一梯四户的格局，就出现了二层楼板处出现大量的梁。 其中一条梁一端搭在柱子上，另一端直接搭在另外一条框架梁上，上头说搭在框架梁上的一端要指定铰接。我问了一下，他说如果不指定的话，框架梁配筋会显得很大。 坐等高人解释一下个中的原因，最好能通俗点~从受力分析方面什么的解释一下，本人从事结构设计不久。先感激了 二种情况你都可算一下，比较一结果就知道是不是会差很多。 有差别，但不一定差很多。 梁搁梁，主梁抗扭刚度（截面尺寸）不大的话，次梁梁端弯矩是不大的，因此可以假定，这是一种情况。 另外，有时需要，人为设定为铰：不想使次梁梁端有此弯矩传递到主梁上（使主梁不受扭），次梁负筋用d10。 一般来说，连续梁中间支座是固接的，负筋配足，这样的话次梁的弯矩传递是连续的，边支座人为的设置成铰接，因为我们不希望次梁把弯矩传给主梁使主梁受扭，但设置成铰接后梁端可能会产生裂缝，另外，即使不点成铰接，PKPM一般也不会配足负筋的，而且还会照顾到主梁受扭，配受扭钢筋，所以我一般都不点铰接，你可以把点铰前点铰后的结果对比一下。 个人认为不报红的话，可以不点铰的~~ 报红了，框架梁抗扭算不过的话，可以点铰，释放梁端负弯矩，在配筋上体现~~ 可以不点铰支的，框架梁抗扭算不过，可以点铰。
我认为应该点铰接,如果不点铰接,两梁都按主梁计算,没有主次之分,框架梁配筋会很大.如果两梁荷载基本相同,可以不铰接 点铰接就是让它有裂缝，减轻主梁压力 我试过点不点铰接差不多，计算的时候也是按铰接算的弯矩是0. 梁与柱连接，柱的刚度比梁的刚度大，节点为刚接； 梁与梁连接，梁的刚度相差不大，节点为铰接； 首先要说的是PKPM中satwe，假设，梁一头在柱上，则认为梁是从柱上挑出的梁，所以，计算会显示是梁上部超筋；点铰，没错可以通过计算，但是想想这种结构计算的是否符合实际情况；建议调整柱网 要看主梁的宽度是否满足《混凝土规范》10.4的节点锚固要求，不满足的话应该是铰接，满足的话应该是固接 个人认为，点铰接一般是在该节点次梁的配筋量较打的时候，而这个量大的配筋反应了一个问题，就是主梁收扭很厉害。如果点了铰接，就释放了主梁的压力，但是次梁在该处容易破坏，那么再通过加大梁下部钢筋来弥补该处次梁所承受的荷载。 1 减小主梁受扭 2 调整内力分布，尽量让支座处钢筋减少，增大增大次梁跨中配筋 这样设定是比较合理的，因为柱子抗弯能力强，次梁与柱连接处设置成刚节点成立；次梁与主梁连接处，若设置为刚接，则主梁受扭，钢筋混凝土梁抗扭能力比较差，这样受力不太合理，若主梁抗扭失效，次梁端负弯矩消失，则次梁跨中弯矩加大，次梁底部配筋一般就不够了。因此你的上方这样设置是比较正确的。
基本参数： 1：计算点标高：72.7m； 2：力学模型：多跨铰接连续静定梁； 3：立柱跨度：参见内力分析部分； 4：立柱左分格宽：1150mm；立柱右分格宽：1150mm； 5：立柱计算间距：B=1150mm； 6：板块配置：石材； 7：立柱材质：Q235； 8：安装方式：偏心受拉； 本处幕墙立柱按多跨铰接连续静定梁力学模型进行设计计算，受力模型如下： 1.1立柱型材选材计算： (1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)： q wk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； w k：风荷载标准值(MPa)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； q wk=w k B =0.002782×1150 =3.199N/mm q w：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； q w=1.4q wk =1.4×3.199 =4.479N/mm (2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)： q EAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数，取5.0；
αmax：水平地震影响系数最大值，取0.12； G k：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙平面面积(mm2)； q EAk=βEαmax G k/A ……5.3.4[JGJ102-2003] =5×0.12×0.0011 =0.00066MPa q Ek：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)； B：幕墙立柱计算间距(mm)； q Ek=q EAk B =0.00066×1150 =0.759N/mm q E：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； q E=1.3q Ek =1.3×0.759 =0.987N/mm (3)幕墙受荷载集度组合： 用于强度计算时，采用S w+0.5S E设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003] q=q w+0.5q E =4.479+0.5×0.987 =4.972N/mm 用于挠度计算时，采用S w标准值：……5.4.1[JGJ102-2003] q k=q wk =3.199N/mm 1.2选用立柱型材的截面特性： 按上一项计算结果选用型材号：矩形钢管100×50×4 型材的抗弯强度设计值：f s=215MPa 型材的抗剪强度设计值：τs=125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：I x=1441300mm4 绕Y轴惯性矩：I y=473700mm4 绕X轴净截面抵抗矩：W nx1=28830mm3 绕X轴净截面抵抗矩：W nx2=28830mm3 型材净截面面积：A n=1136mm2 型材线密度：γg=0.089176N/mm 型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=8mm 型材受力面对中性轴的面积矩：S x=18060mm3 塑性发展系数： 对于钢材龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，取1.00； 此处：γ=1.05 1.3立柱的内力分析： 第1跨内力分析： R Bi=qL i×[1-(A i/L i)2]/2-P i×(A i/L i)，i=1 =5.026×3060×[1-(800/3060)2]/2-0×(800/3060) =7164N M i=qL i2×[1-(A i/L i)2]2/8，i=1 =5.026×30602×[1-(800/3060)2]2/8 =5106004N·mm 第2跨内力分析：
钢筋混凝土梁刚接铰接定义及处理方法 (2014-01-13 15:50:07) 分类：pkpm建模、结构计算 钢筋混凝土梁刚接铰接定义及处理方法 1、理论力学中刚接铰接的定义 理论力学中，当该节点不产生弯矩可定义为铰接，当产生支座负弯矩时，可定义为刚接；、 2、混凝土结构中刚接铰接的定义 对于梁柱节点，当柱子线刚度i2>20 i1（强柱弱梁）时,i1 为梁线刚度,i2为柱线刚度，i=EI/L，梁端可以按完全固接计算，此时梁端弯矩误差在5%以内，反之i1>20i2，强梁弱柱，梁端可以按完全铰接计算；线刚度20 倍是什么概念，假设L1=L2，b柱=b梁, 则意味着h1>2.7h2，h1为梁截面高度，h2为柱截面高度，此时可假设梁为刚性梁，则在水平荷载作用下，节点主要位移是水平位移，可以忽略转角。 实际工程中，理想铰接不存在。因为混凝土梁柱节点是现浇的，而且该节点至少有构造钢筋。在外力作用下，设计为铰接的节点实际会产生一定数值的弯矩。 在SATWE软件中，所有构件的受力都是按刚度分配，次梁梁端点铰后，仍然有刚度存在，也就会分配到力，也从另一个方法说明了不存在弯矩为0的理想铰接。在混凝土结构中将能承担一定弯矩的铰接点称为塑性铰。 强柱弱梁时，柱相对线刚度比梁大很多，在外力作用下，梁端变形受到了柱的约束，在两端产生了支座负弯矩，该负弯矩与外力荷载基本成正比。外力荷载较大时，支座负弯矩也较大，导致梁端支座处钢筋较密集，不利于施工。此时可人为将该梁端设计为塑性铰，降低其支座负弯矩。在混凝土结构中，铰接其实为塑性铰。当梁端弯矩较大，超出了该梁截面的受弯承载力后，该节点分担的支座负弯矩不再增加，等于受弯承载力，不随外力荷载而变化。塑性铰弯矩数值一般较刚接状态下的弯矩数值小。塑性铰设计的本质是弯矩调幅，控制混凝土梁在受力过程的约束条件，释放弯矩。 4、钢筋混凝土梁刚接铰接的选择原则 1）与剪力墙平面外相连的梁按铰接处理 原因是剪力墙平面外刚度为0，无法约束梁端变形； 2）支座处左右两端梁顶标高相差太大，导致支座负筋无法连通，可按铰接处理
预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 通用图设计计算书 （装配式预应力混凝土箱形连续梁主梁计算） 跨径：25m 路基宽度：26m 设计计算人：日期： 复核核对人：日期： 单位审核人：日期： 项目负责人：日期：
编制单位：中交第一公路勘察设计研究院编制时间：二○○七年一月
目录 1 计算依据与基础资料 ................... 错误!未定义书签。 标准及规范..................................................错误!未定义书签。 标准....................................................错误!未定义书签。 规范....................................................错误!未定义书签。 参考资料................................................错误!未定义书签。 主要材料....................................................错误!未定义书签。 设计要点....................................................错误!未定义书签。 2 横断面布置 ........................... 错误!未定义书签。 横断面布置图................................................错误!未定义书签。 跨中计算截面尺寸............................................错误!未定义书签。 3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算.... 错误!未定义书签。 汽车荷载横向分布系数计算....................................错误!未定义书签。 刚性横梁法..............................................错误!未定义书签。 刚接梁法................................................错误!未定义书签。 铰接梁法................................................错误!未定义书签。 荷载横向分布系数汇总....................................错误!未定义书签。 剪力横向分布系数............................................错误!未定义书签。 汽车荷载冲击系数μ值计算....................................错误!未定义书签。 汽车荷载纵向整体冲击系数μ...............................错误!未定义书签。 汽车荷载的局部加载的冲击系数............................错误!未定义书签。 4 主梁纵桥向结构计算 ................... 错误!未定义书签。 箱梁施工流程................................................错误!未定义书签。 有关计算参数的选取.........................................错误!未定义书签。 计算程序 ...................................................错误!未定义书签。 持久状况承载能力极限状态计算 ..............................错误!未定义书签。 正截面抗弯承载能力计算..................................错误!未定义书签。 斜截面抗剪承载能力验算..................................错误!未定义书签。 持久状况正常使用极限状态计算...............................错误!未定义书签。 抗裂验算................................................错误!未定义书签。 挠度验算................................................错误!未定义书签。 持久状况和短暂状况构件应力计算 ............................错误!未定义书签。 使用阶段正截面法向应力计算..............................错误!未定义书签。
习题 2.2（2梁桥—2、梁桥设计计算） 1、上承式简支梁桥的上部结构主要设计计算包括哪几个部分？ 2、按结构受力简化图式不同，行车道板是如何分类的（常见的行车道板简化计算模型有哪些）？各的特点？ 3、行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的？ 4、什么叫板的荷载有效分布宽度？怎样确定？ 5、多跨连续单向板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 6、单向板求支点剪力时为何在板端轮压下会出现三角形荷载？ 7、悬臂板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 8、铰接悬臂板（行车道板）的内力计算方法？计算图式？板的计算跨径？ 9、公式推导：用结构力学的基本理论，推导单向板、铰接悬臂板、悬臂板在汽车荷载作用下的弯矩与剪力公式。 10、某桥面板为单向板。其T梁梁肋间距2.2m，梁肋厚 18cm，高 110cm；T 梁翼板根部厚20cm，端部厚 14cm（ρ ＝25kN/m3）。沥青面层厚 3cm（ρ＝21kN/m3），水泥混凝土基层厚 8cm（ρ＝ 23kN/m3）。 1）求其在恒载、汽车荷载分别作用下桥面板跨中、根部产生的弯矩与剪力？ 2）在承载能力极限状态下桥面板跨中、根部的设计荷载效应？ 11、有一整体浇筑的T 形梁桥（由五片梁组成），行车道板厚18cm，梁肋高度为82cm, 厚度为20cm，梁肋间距 为200cm，桥面铺装厚度为11cm，荷载为公路I 级，求此连续单向板在车辆荷载作用下的最大剪力。12、 什么叫荷载横向分布影响线？什么叫荷载横向分布系数？ 13、计算装配式钢筋混凝土简支梁桥荷载横向分布系数的方法有哪些？分别说明各计算方法的名称及适用范围。 14、试述杠杆法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本原理？适用范围？ 15、试述偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定、原理、适用范围？为什么还要提出修正的偏心压力法？ 16、两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何异同？ 17、试述铰接板 / 梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路？适用范围？ 18、试述钢接板 / 梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路？适用范围？ 19、比拟正交异性板法（G—M法）的基本思路是什么？适用范围？计算步骤？ 20、比拟正交异性板法（G—M法）中，梁桥与平板的换算关系如何？ 21、荷载横向分布系数的求解步骤。 22、荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数有何不同？如何取值？在设计中如何处理和简化？ 23、求解主梁受力时，荷载加载原则有哪些？ 24、某双车道公路桥由 6 片截面完全相同的 为 7.0m ，人行道 2×1.5m，梁肋中心距T 形梁组成，计算跨径19.5m，设计荷载为公路—I 级。行车道宽度1.6m，中间设 3 道横隔板，冲击系数1+ μ =1.19. 1）用杠杆原理法绘出1、2、3 号梁荷载横向分布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横向分布系数？2）用偏心受压法绘出1、2、3号梁荷载横向分 布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横 向分布系数？ 3）若主梁梁高h=1.5m，梁肋厚b=20cm，翼板 平均厚度为t=16cm，铺装层平均厚度为H=8cm ， 试用铰接板法绘出1、2、3 号梁荷载横向分布影 响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横向分布系数？ 4）画出顺桥跨方向m 的变化图。
桥梁工程习题习题梁桥 设计计算 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-
习题（2梁桥—2、梁桥设计计算） 1、上承式简支梁桥的上部结构主要设计计算包括哪几个部分 2、按结构受力简化图式不同，行车道板是如何分类的（常见的行车道板简化 计算模型有哪些）各的特点 3、行车道板上的车轮荷载作用面是由有哪三条假定进行分布的 4、什么叫板的荷载有效分布宽度怎样确定 5、多跨连续单向板（行车道板）的内力计算方法计算图式板的计算跨径 6、单向板求支点剪力时为何在板端轮压下会出现三角形荷载 7、悬臂板（行车道板）的内力计算方法计算图式板的计算跨径 8、铰接悬臂板（行车道板）的内力计算方法计算图式板的计算跨径 9、公式推导：用结构力学的基本理论，推导单向板、铰接悬臂板、悬臂板在 汽车荷载作用下的弯矩与剪力公式。 10、某桥面板为单向板。其T梁梁肋间距2.2m，梁肋厚18cm，高110cm；T梁 翼板根部厚20cm，端部厚14cm（ρ＝25kN/m3）。沥青面层厚3cm（ρ＝21kN/m3），水泥混凝土基层厚8cm（ρ＝23kN/m3）。 1）求其在恒载、汽车荷载分别作用下桥面板跨中、根部产生的弯矩与剪力 2）在承载能力极限状态下桥面板跨中、根部的设计荷载效应 11、有一整体浇筑的 T形梁桥（由五片梁组成），行车道板厚18cm，梁肋高 度为82cm,厚度为20cm，梁肋间距为200cm，桥面铺装厚度为11cm，荷载为公路I级，求此连续单向板在车辆荷载作用下的最大剪力。
12、什么叫荷载横向分布影响线什么叫荷载横向分布系数 13、计算装配式钢筋混凝土简支梁桥荷载横向分布系数的方法有哪些分别说明 各计算方法的名称及适用范围。 14、试述杠杆法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本原理适用范围 15、试述偏心压力法计算荷载横向分布系数的基本假定、原理、适用范围为什 么还要提出修正的偏心压力法 16、两种偏心压力法对边梁或中梁计算的荷载横向分布系数值，在定性上有何 异同 17、试述铰接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路适用范围 18、试述钢接板/梁法计算荷载横向分布系数的基本假设与基本思路适用范围 19、比拟正交异性板法（G—M法）的基本思路是什么适用范围计算步骤 20、比拟正交异性板法（G—M法）中，梁桥与平板的换算关系如何 21、荷载横向分布系数的求解步骤。 22、荷载在顺桥跨不同位置时主梁荷载横向分布系数有何不同如何取值在设计 中如何处理和简化 23、求解主梁受力时，荷载加载原则有哪些 24、某双车道公路桥由6片截面完全相同的T形梁组成，计算跨径19.5m，设 计荷载为公路—I级。行车道宽度为 7.0m，人行道2×1.5m，梁肋中心距 1.6m，中间设3道横隔板，冲击系数 1+μ =. 1）用杠杆原理法绘出1、2、3号梁荷载横向分布影响线；并计算汽车荷载与人群荷载的荷载横向分布系数
铰接、固接及锚固 摘要： 本文总结了梁、板中固接、铰接及锚固的理论知识，弯矩调幅、设计时应注意的一些要点。 本文主要总结于：钢结构论坛，文献以及网上别人经验总结。共4页。注：有些地方总结的不够精确，重在概念和方法。 2011-11-20---12-28 1.梁： 1.1.固接，铰接理论分析： 对称结构，中间的那个柱子没有弯矩和弯曲变形，只有轴力，梁与柱节点的支撑作用，不仅与构造有关，也有相对刚度有关；当柱子线刚度2i 201i（1i为梁线刚度）时，恒梁梁端可以按完全固接计算，此时梁端弯矩误差在5%以内，反之1i 202i，恒梁梁端可以按完 全铰接计算；线刚度20倍是什么概念，假设12ll ，=bb梁柱则意味着122.7hh ；（EI iL ）,假设梁为刚性梁，则在水平荷载作用下，节点主要位移是水平位移，可以忽略转角、 1.2.设计时应注意的要点：
1.一般施工后，都是半刚接的，所以一开始，satwe分析时，按照三维有限元，根据刚度算出弯矩，剪力等，不管你是点铰接还是不点，受力时弯矩时实际存在的。假设存在弯矩，则需要你去配钢筋抵抗，使得不开裂或者裂缝很小，若弯矩存在，你又点铰接，则是人为的释放弯矩，是以开裂为代价的。 2.如果变形引起开裂，则形成“转动铰”或“塑性铰”，SATWE程序里是选的“铰”是转动铰而不是塑性铰，是靠构造配筋来保证形成塑性铰。 3.有较大裂缝，就是铰（至少有铰的趋势），于是弯矩变得较小或为0。只要裂缝不是很大，就不是铰，则受力时弯矩就存在，由于实际中不允许裂缝很大，则实际梁模型中梁端弯矩时肯定存在的，所以不管pkpm建模是点铰接还是固接，实际工程中梁端都有弯矩，都要配钢筋，因为实际工程不允许出现裂缝，刚刚开始分配力时，节点的弯矩是实际存在的。 4.要想是固接，首先柱梁线刚度要满足要求，也就是柱子能够约束梁，其次是钢筋锚固长度的大小（构造上）！二者缺一不可，并且截面影响最大，否则当刚度比不满足时，不管锚固长度多长，固接程度都不高。实际工程中，有的节点不是完全刚接，但构造上都是按完全刚接构造的，此时节点弯矩用手算公式算，肯定是不准确的，但satwe算出的结果，都是准确的，用弯矩调幅，可以人为的改变力，但是梁端钢筋与梁底钢筋总量必须不小于一个固定的值，假设是均布荷载，弯