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常用的橫隔梁內力計算方法主要有

發布時間:2022-12-09 01:24:55

❶ 基於剛性橫梁法的混凝土T梁橫隔板內力計算

       一般而言,要計算混凝土梁橫隔板的內力,可以建立梁格模型進行精細化分析。然而,有時迫於時間緊,只建立了單梁模型,則無法直接計算橫隔板的彎矩和剪力,這時就需要進行簡化計算。本文基於剛性橫梁法,以預應力混凝土T梁為例,對橫隔板進行內力計算。參考文獻為范立礎主編的《橋梁工程》,大家有興趣可以翻看一下。

      如下圖所示為橋梁的標准斷面,該橋是一座預應力混凝土T梁,跨徑為30m,斷面由7片T梁組成,各T梁中心線間距為1.66m。T梁與T梁之間設有橫隔板,橫隔板間距為4.83m。兩邊設置人行道,人行道寬為1.05m,人群荷載為3.5kN/m^2,車行道為8.9m,驗算荷載為掛車-100。

     一般而言,從受力角度來看,每片橫隔板對每片T梁提供彈性支撐,並將T梁受到的活載通傳遞至相鄰的T梁,從而實現整個橋梁結構整體受力。對於帶有橫隔板的混凝土T形梁橋,橫隔板剛度較大,因此可以看成一個剛體,如下圖所示。從圖中可以看出,每片梁都會對橫隔板產生一個豎向作用力,且每片梁的豎向作用力與汽車荷載的大小和位置均有關。那麼汽車荷載大小和位置一旦確定下來,每片梁對橫隔板的豎向作用力也就確定,那麼橫隔板任一截面內的剪力和彎矩就能計算出來。由於這里假設橫隔板為剛體,因此採用剛性橫梁法計算每片梁的豎向反力。

      剛性橫梁法計算方法和原理我就不再敘述,有不清楚的可以翻閱《橋梁工程》。《橋梁工程》中指出,跨中橫隔板受力相對於梁端更不利,因此本文主要計算了跨中位置橫隔板的內力。而作用在跨中橫隔板的活載可以通過影響線進行載入,沿縱橋向方向,橫隔板位置影響線系數為1,相鄰橫隔板位置影響線系數為0,並線性過渡,類似於杠桿法,如下圖所示。

      本文驗算活載為掛車-100荷載+兩側人群荷載,掛車車輪及軸重布置見下圖,左側為縱向布置,右側為橫向布置。按《公路橋涵設計通用規范》JTJ021-89規范規定,採用掛車荷載驗算時,全橋只布置一輛,本文縱向按最不利位置進行載入。

      本文主要計算了每片T梁分隔線位置處橫隔板的彎矩和內力,如下圖所示,並對橫隔板進行了編號。由於受力的對稱性,這里主要給出1#~3#橫隔板內力隨掛車位置的變化結果。從彎矩圖可以看出,當車輪布置在橫隔板計算位置處時,此處彎矩最大,且橫橋向內側的橫隔板所受彎矩相對於外側橫隔板大。從剪力圖可以看出,橫隔板計算位置處的剪力隨掛車荷載移動呈鋸齒狀變化,可以看出2#橫隔板位置處剪力較大,而2#橫隔板在2#梁與3#梁之間。對於1#橫隔板計算位置所受剪力較小,主要是因為車輪並沒有直接作用在1#樑上,其剪力主要由活載引起1#梁豎向力所致。

     對於帶橫隔板的混凝土T梁,橫橋向內側橫隔板所受彎矩相對於外側較大;橫隔板剪力隨著掛車位置的變化呈鋸齒狀分布,且次橫隔板(最外側橫隔板相鄰橫隔板)所受剪力較大,且車輪布置范圍對最外側橫隔板剪力影響較大。

clear all

clc

close all

x=-4.98:1.66:4.98; %梁距離中心線

xh=-4.15:1.66:4.15; %橫隔板中心線位置

gc_location=-3.45:0.1:0.75; %定義掛車左側第一個輪距中心線距離

n=length(gc_location);

m=length(x); %計算主梁個數

beta0=1; %剛性橫梁法抗扭修正系數

Ii=[0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3]; %存儲各個主梁豎彎慣性矩

Mh0=zeros(n,m-1); %記錄所有車道情況下橫隔板的內力

Qh0=zeros(n,m-1);

Fy0=zeros(n,m);

Fy_rq=1.05*3.5*4.83*2/7; %計算人群荷載引起主梁作用豎向力

for k=1:n %確定車道位置

    xg=gc_location(k);

    P=0.877*125; %掛車單輪重量,單位(kN),縱向採用杠桿法布置在橫樑上

    Fy=zeros(m,1); %記錄每個主梁作用豎向力

    Mh=zeros(m-1,1); %記錄每個橫隔板中心線位置彎矩

    Qh=zeros(m-1,1); %記錄每個橫隔板中心線位置剪力

    sum_a2I=0; %計算豎彎慣性矩與和中心線距離平方乘積求和

    sum_I=0; %對豎彎慣性矩求和

    for i=1:m

        sum_a2I=sum_a2I+Ii(i)*x(i)^2;

        sum_I=sum_I+Ii(i);

    end

    for i=1:m

        for j=1:4

            Fy(i)=Fy(i)+P*(1/m+beta0*(xg+(j-1)*0.9)*x(i)*Ii(i)/sum_a2I);

        end

        Fy(i)=Fy(i)+Fy_rq;

    end

    for i=1:m-1

        count_zl=0; %記錄在橫隔板中心線左側主梁中心線數

        count_gcl=0;

        for j=1:m

            if x(j)

❷ T梁行車道板結構形式有哪幾種,各按什麼力學模式計算

有三種
1、恆載內力計算,主梁荷載自重=截面積X材料容重。橫隔梁荷載,均勻分攤給各個主梁承受,並轉化為均布荷載主樑上橫隔梁數目X橫隔梁體積X容重/主梁長鋪裝層重。沿(橋寬)鋪裝層截面積X材料容重/主梁根數人行道及欄桿重。每側每米重X 2/主梁根數。2、活載內力計算(支點荷載橫向分布系數用杠桿原理法、跨中用剛性橫梁法)3主梁內力組合(基本組合、短期效應組合)。T梁翼緣當行車道板計算是計算局部荷載作用(一般只車輛荷載)下翼緣板是否滿足要求,橋博建模計算一般是做橋梁整體計算,所以主梁的截面就是T梁的全部截面,其實這就是個整體計算與局部計算的問題。
行車道板是指供各種車輛縱向排列、安全順適地行駛的公路帶狀部分。行車道由車道組成,車道就是供單一縱列車輛行駛的部分。行車道中的車道只包括行車車道和超車車道,而不包括其它起特殊作用的爬坡車道、變速車道等,由於它們的功能和作用不同,未計人行車道當中,所以我國的行車道是車道數乘以車道寬度。車道數是根據預測規劃的交通量和單車道設計通行能力等因素確定。在我國,二級和三級公路基本上採用雙車道,對於平原微丘區的二級公路,當混合交通量較大、並且將慢車道分開又有困難時,可劃線分快、慢車道,但仍屬雙車道。四級公路宜設計為雙車道,交通量小的路段可採用單車道。設計速度為120km/h的高速公路,按通行能力需要可設單向二車道、三車道、四車道即雙向四車道、六車道、八車道。設計速度l00km/h的高速公路和一級公路,當交通量超過四個車道的通行能力時,其車道數可按雙數增加。一級公路緊靠行車道布設慢車道時,可利用路基寬度中的硬路肩和土路肩部分,作為非機動車道使用。

❸ 主梁的內力計算公式是什麼

次梁是把力傳給主樑上的梁,它應支承在主樑上,若是直接支承在柱上,則力直接傳給了柱。
主梁的自重為其體積與容重的乘積。
主梁(main beam)指的是在上部結構中,支承各種荷載並將其傳遞至墩、台的梁。在框架梁結構里,主梁是擱置在框架柱子上,次梁是擱置在主樑上。在相交處,小心計算主梁,這是個主要受力構件,馬虎不得。
計算要點和構造特點:
1.主梁除承受自重外,主要承受由次梁傳來的集中荷載。為簡化計算,主梁自重可折算成集中荷載計算。
2.與次梁相同,主梁跨中截面按T型截面計算,支座截面按矩形截面計算。
3.主梁支座處,次梁與主梁支座負鋼筋相互交叉,使主梁負筋位置下移,計算主梁負筋時,單排筋h0=h-(50~60)mm,雙排筋h0=h-(70~80)mm。
4.主梁是重要構件,通常按彈性理論計算,不考慮塑性內力重分布。
5.主梁的受力鋼筋的彎起和切斷原則上應按彎矩包絡圖確定。
6.在次梁與主梁相交處,次梁頂部在負彎矩作用下發生裂縫,集中荷載只能通過次梁的受壓區傳至主梁的腹部。這種效應約在集中荷載作用點兩側各0.5~0.6倍梁高范圍內,可引起主拉破壞斜裂縫。為防止這種破壞,在主梁兩側設置附加橫向鋼筋,位於梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載應全部由附加橫向鋼筋(吊筋、箍筋)承擔。附加橫向鋼筋應布置在長度為S=2h1+3b的范圍內。

❹ 偏心壓力法有何假定及適應情況 速度!

偏心壓力法: 偏心壓力法是計算主梁和橫隔梁內力的常用方法,通常的計算步驟是先計算荷載橫向分布系數,然後再縱向布載計算主梁內力,關鍵是如何計算荷載橫向分布系數,對於橫隔梁內力計算步驟也大致相同。但是傳統的偏心壓力法計算方法繁瑣,完全可以將偏心壓力法屬簡化,可以省去繪制橫向分布影響線、布載等步驟,直接用公式計算荷載橫向分布,不僅方法簡單,計算準確,還有利於計算機進行程序處理,但在應用時要注意根據橫向分布影響線的特點,確定橫向最不利荷載位置。

❺ 計算梁指定截面內力的基本方法是什麼,簡述步驟

如果是鋼筋混凝土梁,第一步:找出最不利荷載以及荷載組合;
第二步:初擬梁截面尺寸;第三步:將最不利荷載與梁自重組合(最不利活載+恆載+溫度,最不利活載+恆載+支點沉降,活載+恆載+震動......)
第三步:確定受力最大的梁截面(一般跨中最大正彎矩,跨端最大剪力,跨端附近最大主拉力);
第四步:根據梁截面尺寸,選擇適當的受力鋼筋直徑以及箍筋;
第五步:配筋計算(手工計算一般要反復多次才能很恰當地完成)。

❻ 簡述偏心壓力法計算荷載橫向分布系數的基本原理及適用范圍

當橋的寬跨比小於或接近0.5(一般為窄橋)、橫梁的剛度較大時,此時荷載在各主梁的分配就象一根剛性的橫梁支承在各主樑上,因而可按剛性橫梁法(或稱偏心受壓法)計算其荷載橫向分布。
偏心受壓法(剛性橫梁法)適用於橋上具有可靠的橫向聯接,且橋的寬跨比小於或接近0.5的跨中或四分點截面荷載橫向分布系數的計算。

❼ 框架結構在水平荷載下常用的內力分析方法哪些各有何特點

框架結構水平荷載作用下得計算方法有如下幾種:
1,反彎點法.適用范圍是橫梁線剛度與柱剛度之比大於等於3時,且假定樓板為剛性.底層柱反彎點距下端為2/3層高,其餘各層柱子的反彎點在柱中點位置.反彎點處的彎矩為0,剪力不為0.
2,D值法,也叫做修正後的反彎點法.柱的反彎點高度取決於框架的層數,柱子所在的位置,上下層梁的剛度比值,上下層層高與本層層高的比值以及荷載的作用形式等.反彎點位置確定後,柱剪力,彎矩的計算與反彎點法相同.
3,門架法,門架法假定樑柱的反彎點位於它們的中點處,柱中點處的水平剪力按各柱支承框架梁的長度與寬度之比進行分配.

❽ 如何計算截面上的內力

剪力和彎矩

根據作用在樑上的已知載荷,求出靜定梁的支座反力以後,梁橫截面上的內力可利用前面講過的「截面法」來求解,如圖7-8a所示簡支梁在外力作用下處於平衡狀態,現在討論距支座距離為的截面上的內力。

圖7-8簡支梁指定截面的剪力、彎矩計算

根據截面法計算內力的基本步驟「切、代、平」,計算梁的內力的步驟為:

①、首先根據靜力平衡方程求支座反力和,為推導計算的一般過程,暫且用和代替。

②、用截面假想沿處把梁切開為左、右兩段,如圖7-8b、7-8c所示,取左段梁為脫離體,因梁原來處於平衡狀態,所以被截取的左段梁也同樣保持平衡狀態。從圖7-8b中可看到,左段樑上有一向上的支座反力、向下的已知力作用,要使左段梁不發生豎向移動,則在截面上必定存在一個豎直方向的內力與之平衡;同時,、對截面形心點有一個力矩,會引起左段梁轉動,為了使其不發生轉動,在截面上必須有一個力偶矩與之平衡,才能保持左段梁的平衡。和即為梁橫截面上的內力,其中內力使橫截面有被剪開的趨勢,稱為剪力;力偶矩將使梁發生彎曲變形,稱為彎矩。

由於外載荷的作用線垂直於梁的軸線,所以軸力為零,通常不予考慮。

剪力和彎矩的大小可由左段梁的靜力平衡方程來求解。


❾ 用偏壓法計算橫隔梁內力的力學模型

用偏壓法計算橫隔梁內力的力學模型是將中橫隔梁近似地視作豎向支承在多根彈性主樑上的多跨彈性支承簡支梁。
偏壓是指在鍍膜過程中施加在基體上的負電壓,偏壓電源的正極接到真空室上,同時真空室接地,偏壓的負極接到工件上。
力學模型是採用半充填式固結注漿開采後遺留下的采空區,其穩定性主要受樁柱體和采空區頂板岩層穩定性的影響,將所研究的采空區頂板和樁柱體看作一個系統考慮。

❿ 計算鋼筋混凝土連續梁內力有哪兩種方法其使用范圍如何

鋼筋常用的分類:
鋼筋種類很多,通常按化學成分、生產工藝、軋制外形、供應形式、直徑大小,以及在結構中的用途進行分類:
(一)按軋制外形分
(1)光面鋼筋:I級鋼筋(Q235鋼鋼筋)均軋制為光面圓形截面,供應形式有盤圓,直徑不大於10mm,長度為6m~12m。
(2)帶肋鋼筋:有螺旋形、人字形和月牙形三種,一般Ⅱ、Ⅲ級鋼筋軋製成人字形,Ⅳ級鋼筋軋製成螺旋形及月牙形。
(3)鋼線(分低碳鋼絲和碳素鋼絲兩種)及鋼絞線。
(4)冷軋扭鋼筋:經冷軋並冷扭成型。
(二)按直徑大小分
鋼絲(直徑3-5mm)、細鋼筋(直徑6-10mm)、粗鋼筋(直徑大於22mm
(三)按力學性能分
Ⅰ級鋼筋(235/370級);Ⅱ級鋼筋(335/510級);Ⅲ級鋼筋(370/570)和Ⅳ級鋼筋(540/835)
(四)按生產工藝分
熱軋、冷軋、冷拉的鋼筋,還有以Ⅳ級鋼筋經熱處理而成的熱處理鋼筋,強度比前者更高。
(五)按在結構中的作用分:受壓鋼筋、受拉鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋、箍筋等。
配置在鋼筋混凝土結構中的鋼筋,按其作用可分為下列幾種:
(1)受力筋——承受拉、壓應力的鋼筋。
(2)箍筋——承受一部分斜拉應力,並固定受力筋的位置,多用於梁和柱內。
(3)架立筋——用以固定梁內鋼箍的位置,構成梁內的鋼筋骨架。
(4)分布筋——用於屋面板、樓板內,與板的受力筋垂直布置,將承受的重量均勻地傳給受力筋,並固定受力筋的位置,以及抵抗熱脹冷縮所引起的溫度變形。
(5)其它——因構件構造要求或施工安裝需要而配置的構造筋。如腰筋、預埋錨固筋、環等。

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