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1、受 集 中 荷 载 的 简 支 板 最 大 内 力 计 算 方 法 分 析解 敬 之摘 要 :针对实际工程中受集中荷载的简支板的最大内力计算问题 ,介绍了一种利用力矩及力平衡原理 、叠加原理 、微分 原理计算最大内力的方法 ,提出了该公式的适用范围 。关键词 :荷载 ,简支板 ,最大内力计算中图分类号 : TU311 . 4文献标识码 :A1问题的提出因地形的天然条件 ,河流有时会横穿城市 ,当河流比较宽阔 时可以修筑堤坝建立水上公园以美化市容 ; 当河流比较狭窄 ,而 宽度也满足公路及街道标准时 ,亦可以将其修为暗渠 ,这样不仅 可以行人通车 ,而且也可以满足河流渲泄洪水 ,另外还可以使城
2、市整洁 ,达到美化的目的 。在这种情况下 ,渠线往往都比较长 ,因 此改变了天然河道的形态 ,为了保证行洪过水能力 ,隔一定距离 都应该设检修孔或排污孔 。若检修孔上盖板设为简支板时 ,上面 亦通车行人 ,这种情况在现实生活中是会经常遇到的 。当简支板 上受有多个集中力作 用 时 , 简 支 板 的 最 大 内 力 计 算 也 就 相 当 麻 烦 ,故在此提出如何进行这种简支板的最大内力计算 。2荷载标准及布置情况2 . 1荷载标准假设渠上活 荷 载 按 三 级 公 路 标 准 考 虑 , 即 设 计 荷 载 为 新 汽- 15 级 。2 . 2荷载布置2 . 2 . 1恒载 。恒载即由简支板
3、自重所产生的荷载 ,简力图如图1 所示 。3 . 1尺寸拟定拟定简支板计算长 2 L , 厚 h ,宽 1 . 0 m 。3 . 2荷载情况车辆快速行驶通过桥梁时 ,对桥梁作用有冲击力 ,同样过简 支板时也具有冲击力的作用 ,故在计算过程中荷载需考虑冲击力 的作用 。考虑冲击力后荷载是将汽车荷载乘以冲击系数 ( 1 +) 求得 :对于新汽 - 15 级每个后轮的压力 P1 = 6 . 5 t 。 故计算荷载 :P = ( 1 + ) P1其中 ,可以根据桥梁设计标准确定 。3 . 3最不利截面确定(1)根据结构力学原理分析 ,可以判断出在活载与恒载共同作用下 ,简支板最不利截面在图示的“5”处
4、 。3 . 4最大弯矩公式推导3 . 4 . 1应用原理 。主要应用了力矩平衡原理 、力平衡原理 、叠 加原理 、微分原理 。3 . 4 . 2公式推导 。根据简支板的实际运行情况 ,板的内力由自 身重量及汽车荷载共同产生 。1) 恒载时 。恒载所产生的线荷载为 :(2)q = hb式中 :钢筋混凝土容重 ,= 2 . 5 t / m3 ;h 板截面高 ,m ;b 板宽 b = 1 m 。 由此可知 , (2) 式为 : q = 2 . 5 h 。根据力平衡原理得 : R 1 = R 2 = 1 q2 L = 2 . 5 hL 。2 . 2 . 2汽车荷载 。根据车辆行驶的实际情况及荷载的布置
5、要求 ,对简支板荷载布置最不利即错车或超车时 ,两车后轮均压在 简支板上 ,两车车距按最小要求布置 ,如图 2 所示 。2根据力矩平衡原理得图 1“5”点的弯矩为 :M 5 = R 2 ( L - x ) - 1 q ( L - x ) 22= 2 . 5 hL ( L - x ) - 1 2 . 5 h ( L - x ) 2 。2整理得 : M 5 = 1 . 25 hL 2 - 1 . 25 h x 22) 活荷载时 。活荷载即由运动着的汽车所产生的荷载 。 根据图 2 得“1”点力矩平衡方程 :(3)2L R 2 = P ( L + x + 1 . 8) + P ( L + x ) +
6、 P ( L - 3 . 1 + x +1 . 8) + P ( L - 3 . 1 + x ) 。整理得 : R 2 = P ( 4 L - 2 . 6 + 4 x )(4)3公式推导2 L再根据力矩平衡原理得图 (2)“5”点力矩为 :文章编号 :100926825 ( 2004) 1120027202钢 筋 混 凝 土 构 件 的 安 全 鉴 定 分 析张 丽 娟摘 要 :从影响建筑安全性的钢筋混凝土结构构件各种质量问题入手 ,分析了钢筋混凝土结构构件裂缝 、钢筋混凝土结 构构件变形等对建筑安全性的影响 ,并提出了鉴定方法 。关键词 :钢筋混凝土 ,结构构件 ,构件裂缝 ,安全鉴定中图分
7、类号 : TU756文献标识码 :A性验算 ,必要时还应通过荷载试验 ,然后作出安全鉴定意见 。1钢筋混凝土结构构件裂缝分析1) 判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝 :钢筋混凝土结构产 生裂缝的原因很多 ,对结构的影响也有很大差异 ,只有在弄清结 构的受力状态和裂缝对结构影响的基础上 ,才能对结构构件进行 定性 。结构性裂缝多由于结构应力达到限值 ,造成承载力不足而 引起的 ,是结构破坏开始的特征 ,或是结构强度不足的征兆 ,是比 较危险的 ,必须进一步对裂缝进行分析 。非结构性裂缝往往是由 自身应力形成的 ,如温度裂缝 、收缩裂缝 ,对结构承载力的影响不 大 ,可根据结构耐久性 、抗渗 、抗震
8、 、使用等方面要求采取修补措 施 。例如某校健身房 ,跨度 12 m ,单层框架结构 ,1996 年 12 月竣 工 ,1997 年 8 月甲方发现框架梁出现不同程度的裂缝 ,要求鉴定 。引言在房屋安全鉴定中 ,需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴 定 ,首先通过现场踏勘进行外观检查 ,可能会发现钢筋混凝土结 构构件各种质量问题 ,其中裂缝是最常见的现象之一 。裂缝出现 都是事出有 因 , 有 设 计 上 的 错 误 、原 材 料 性 能 缺 陷 、施 工 质 量 低 劣 、环境条件的变化 、使用不当 、地基不均匀沉陷等等 ,而建筑物 的破坏往 往 始 于 裂 缝 。因 此 , 如 何 鉴 定
9、裂 缝 、分 析 裂 缝 、控 制 裂 缝 ,是安全鉴定工作的重要内容之一 。根据裂缝成因和特征 ,判 断结构受力工作状况 ,评定结构的安全性 、适用性和耐久性 。此 种鉴定方法具有简便 、直观 、快速等优点 ,在房屋安全鉴定中运用 很广 。其缺点在于它只是一种定性的分析方法 ,而不能定量地分 析结构的安全性 。为此 ,对可疑结构构件应进行强度 、刚度 、抗裂M 5 = R 2 ( L - x ) - P 1 . 8根据微分原理知当 M 5 最大时有 :d M 5= B + 2 Cx = 0= P ( 4 L - 2 . 6 + 4 x ) ( L - x ) - P 1 . 8 。2 L整理
10、得 : M 5 = 2 PL - 3 . 1 P + 1 . 3 Px - 2 Px 2d x(5)B求得 :x = -(11)LL2 C3) 最大弯矩 。利用叠加原理得点“5”的弯矩为 :M 5 = M 5 + M 5 = 1 . 25 hL 2 - 1 . 25 h x 2 + 2 PL - 3 . 1 P + 1 . 3将 (11) 代入式 (10) 即得最大弯矩为 :2 B (12)M m ax = A - 4 CLPx - 2 Px 2 。根据式 (1) 、(2) 、(7) 、( 8) 、( 9) 、( 11) 及式 ( 12) 不仅可求出实际荷载的大小 ,而且还可求出荷载的最不利布
11、置及最大弯矩值 。L整理得 :M 5 = 1 . 25 hL 2 + 2 PL - 3 . 1 P + 1 . 3 Px - ( 1 . 25 h + 2 P) x 24公式的适用性1) 运行情况类似这种条件的所有简支板 。2) 公式虽由新汽 - 15 级荷载布置推导 ,但汽 - 10 、汽 - 20 同(6) (7)(8)LA = 1 . 25 hL 2 + 2 PL - 3 . 1 PL令 :B = 1 . 3 P样适用 。3) 此例适用于跨度大于 5 m 小于 8 m 时过荷载的简支板 。4) 上述计算方法 ,可以在工程实际中灵活运用其中的原理推 导不同跨度和不同荷载组合下的最大内力计算
12、公式 。LC = - ( 1 . 25 h + 2 P)(9)L将 (7) 、(8) 、(9) 代入 (6) 式得 :M 5 = A + B x + Cx 2Discussions on(10)the calculat ion method of ma ximuminternal f orce of simpl y supported sla b un der concentrated l oa dXIE Jing2zhi( Y u nchen g Resea rch I nst i t ute of W ater Conserv ancy S u rvey an d Desi g n , Y
13、 u ncheng 044000 , Chi n a)Abstract : According to maximum internal force calculatio n p roblems of simply supported slab under co ncent rated load encountered in p ractice a calculatio n met hod utilizing upo n mo ment2equilibrium , superpositio n p rinciple and differential t heory is p roposed ;
14、at t he same time t he applica2 tio n scope of t his formula is pointed out .Key words : load , simply supported slab , maximum internal force calculatio n收稿日期 :2004203209作者简介 :张丽娟 ( 19652 ) ,女 ,1991 年毕业于太原理工大学自动化专业 ,工程师 ,太原理工大学 ,山西 太原 030024file:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txtdf机及ov及ojxlkvjlkxcmvkmxclkjlk;jsdfljklem,.xmv/.,mzxlkjvolfdjiojvkldffile:/D|/新建 Microsoft Word 文档.txt2012/8/2 16:09:56
