文档介绍：桥梁工程 Bridge Engineering
主 讲：魏召兰
(2012-2013学年 第二学期)
四川农业大学城乡建设学院
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第三章 梁桥计算
第一节 概述
第二节 主梁结构内力计算
第三节 原理计算总的结构自重内力。
为了说明问题，以三跨等高度预应力混凝土连续梁为例，跨径为(30+40+30)m，针对不同的施工方法，对主梁内力进行分析。
满堂支架现浇—施工过程不发生体系转换
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简支梁—连续梁
对于简支变连续的施工方法在施工的第一个阶段，各跨上梁体处于简支状态，所以此时的恒载弯矩为主梁自重作用下的简支梁弯矩，在张拉预应力筋以前，恒载内力如下图所示。
简支变连续施工时简支状态主梁一期恒载弯矩分布
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单悬臂梁—连续梁
其具体施工过程分为两个阶段：
(1)体系两侧为悬臂梁而两临时支墩间为简支梁，其恒载内力图为两侧悬臂梁与中间简支梁内力图的组合，如下图所示；
悬臂施工阶段主梁弯矩分布
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(2)在临时支墩上的接头处现浇混凝土，待混凝土结硬并张拉预应力筋后，拆除临时墩上的反力将以相反的方向作用于结构上，其产生的内力如下图所示；
临时支墩拆除引起的主梁弯矩分布
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结构总的一期恒载内力为两个阶段内力之和，如下图所示：
单悬臂变连续施工时主梁一期恒载弯矩分布
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简支变连续施工时简支状态主梁一期恒载弯矩分布
满堂支架就地浇筑施工时主梁一期恒载弯矩分布
单悬臂变连续施工时主梁一期恒载弯矩分布
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通过比较三种不同的施工方法所产生的一期恒载内力可知，预应力混凝土连续梁的一期恒载内力确实与施工方法有着直接的关系。悬臂变连续和满堂支架就地浇筑所产生的自重内力较为接近，而简直变连续则相差较大。计算二期恒载内力和活载内力，当二期恒载和活载作用于桥上时，主梁结构已形成最终体系，主梁的内力计算可直接应用结构内力影响线，所得到结果都一样，和施工方法没有关系。
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二、活载内力计算
在使用阶段，结构已成为最终体系，此时主梁在纵向、横向都联成了整体，因此呈现空间结构的受力特性，即荷载在结构的纵向和横向都有传递，精确计算是复杂的。为此，引入横向分布系数m(各片主梁在横向对荷载的分配)的概念，把一个空间结构的力学计算问题简化成平面问题。
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计算方法： 主梁活载内力计算分两步
① 求横向分布系数 m ② 应用主梁内力影响线，将荷载乘 m 后，在纵向按最不利位置布载，求得主梁最大活载内力。 活载内力计算一般方法 —— 采用车道荷载
车道荷载总效应：
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三、内力组合
见教材P41-P45
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沿梁轴的各个截面处，将所采用控制设计的计算内力值按适当的比例尺绘成纵坐标，连接这些坐标点而绘成的曲线，就称为内力包络图。
四、内力包络图
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影响线
C
B
A
P=1
当方向不变的单位荷载沿结构移动时，表示结构某指定处的某一量值（反力、内力、挠度等）变化规律的图形，称为该量值的影响线。
例如：当Ｐ＝１在ＡＢ梁上移动时，ＲＡ、ＲＢ、ＭＣ、ＱＣ的变化规律就分别称为反力ＲＡ、ＲＢ、弯矩ＭＣ、 剪力ＱＣ影响线。
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简支梁的影响线
1
RA影响线
1
RＢ影响线
(1)反力影响线
(2)弯矩影响线
(3)剪力影响线
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单悬臂梁的影响线
C
B
A
D
x1
x
a
b
l
c
d
1
d/l
(l+d)/l
ad/l
d/l
c
l
ab/l
a/l
b/l
1
RA影响线
RB影响线
MC影响线
QC影响线
MD影响线
QD影响线
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1
1
RA影响线
RB影响线
a
1
a/l
ab/l
b/l
1
b
MC影响线
QC影响线
D
d
d
C
x
B
A
P=1
l
a
b
1
MD影响线
QD影响线
1
1
1
RB左影响线
RB右影响线
l1
C
x
B
A
P=1
l
a
b
l2
双悬臂梁的影响线
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预 应 力 束 设 计
估算—计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力
未考虑预加力产生的次内力的影响
未考虑预加力对徐变、收缩的影响
③ 采用毛截面性质进行计算，未考虑钢束孔道的影响
各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定
预应力束
的调束
预应力束
的布置
预应力束
的估束
第三节 预应力束计