1、受 集 中 荷 載 的 簡 支 板 最 大 內 力 計 算 方 法 分 析解 敬 之摘 要 :針對實際工程中受集中荷載的簡支板的最大內力計算問題 ,介紹了一種利用力矩及力平衡原理 、疊加原理 、微分 原理計算最大內力的方法 ,提出了該公式的適用范圍 。關鍵詞 :荷載 ,簡支板 ,最大內力計算中圖分類號 : tu311 . 4文獻標識碼 :a1問題的提出因地形的天然條件 ,河流有時會橫穿城市 ,當河流比較寬闊 時可以修筑堤壩建立水上公園以美化市容 ; 當河流比較狹窄 ,而 寬度也滿足公路及街道標準時 ,亦可以將其修為暗渠 ,這樣不僅 可以行人通車 ,而且也可以滿足河流渲泄洪水 ,另外還可以使城

2、市整潔 ,達到美化的目的 。在這種情況下 ,渠線往往都比較長 ,因 此改變了天然河道的形態 ,為了保證行洪過水能力 ,隔一定距離 都應該設檢修孔或排污孔 。若檢修孔上蓋板設為簡支板時 ,上面 亦通車行人 ,這種情況在現實生活中是會經常遇到的 。當簡支板 上受有多個集中力作 用 時 , 簡 支 板 的 最 大 內 力 計 算 也 就 相 當 麻 煩 ,故在此提出如何進行這種簡支板的最大內力計算 。2荷載標準及布置情況2 . 1荷載標準假設渠上活 荷 載 按 三 級 公 路 標 準 考 慮 , 即 設 計 荷 載 為 新 汽- 15 級 。2 . 2荷載布置2 . 2 . 1恒載 。恒載即由簡支板

3、自重所產生的荷載 ,簡力圖如圖1 所示 。3 . 1尺寸擬定擬定簡支板計算長 2 l , 厚 h ,寬 1 . 0 m 。3 . 2荷載情況車輛快速行駛通過橋梁時 ,對橋梁作用有沖擊力 ,同樣過簡 支板時也具有沖擊力的作用 ,故在計算過程中荷載需考慮沖擊力 的作用 。考慮沖擊力后荷載是將汽車荷載乘以沖擊系數 ( 1 +) 求得 :對于新汽 - 15 級每個后輪的壓力 p1 = 6 . 5 t 。 故計算荷載 :p = ( 1 + ) p1其中 ,可以根據橋梁設計標準確定 。3 . 3最不利截面確定(1)根據結構力學原理分析 ,可以判斷出在活載與恒載共同作用下 ,簡支板最不利截面在圖示的“5”處

4、 。3 . 4最大彎矩公式推導3 . 4 . 1應用原理 。主要應用了力矩平衡原理 、力平衡原理 、疊 加原理 、微分原理 。3 . 4 . 2公式推導 。根據簡支板的實際運行情況 ,板的內力由自 身重量及汽車荷載共同產生 。1) 恒載時 。恒載所產生的線荷載為 :(2)q = ·h·b式中 :鋼筋混凝土容重 ,= 2 . 5 t / m3 ;h 板截面高 ,m ;b 板寬 b = 1 m 。 由此可知 , (2) 式為 : q = 2 . 5 h 。根據力平衡原理得 : r 1 = r 2 = 1 q2 l = 2 . 5 hl 。2 . 2 . 2汽車荷載 。根據車輛行

5、駛的實際情況及荷載的布置要求 ,對簡支板荷載布置最不利即錯車或超車時 ,兩車后輪均壓在 簡支板上 ,兩車車距按最小要求布置 ,如圖 2 所示 。2根據力矩平衡原理得圖 1“5”點的彎矩為 :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) 活荷載時 。活荷載即由運動著的汽車所產生的荷載 。 根據圖 2 得“1”點力矩平衡方程 :(3)2·l ·r 2 = p ( l + x

6、+ 1 . 8) + p ( l + x ) + 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公式推導2 l再根據力矩平衡原理得圖 (2)“5”點力矩為 :文章編號 :100926825 ( 2004) 1120027202鋼 筋 混 凝 土 構 件 的 安 全 鑒 定 分 析張 麗 娟摘 要 :從影響建筑安全性的鋼筋混凝土結構構件各種質量問題入手 ,分析了鋼筋混凝土結構構件裂縫 、鋼筋混凝土結 構構件變形等對建筑安全性的影響 ,并提出了鑒定方法 。關鍵詞 :鋼筋

7、混凝土 ,結構構件 ,構件裂縫 ,安全鑒定中圖分類號 : tu756文獻標識碼 :a性驗算 ,必要時還應通過荷載試驗 ,然后作出安全鑒定意見 。1鋼筋混凝土結構構件裂縫分析1) 判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫 :鋼筋混凝土結構產 生裂縫的原因很多 ,對結構的影響也有很大差異 ,只有在弄清結 構的受力狀態和裂縫對結構影響的基礎上 ,才能對結構構件進行 定性 。結構性裂縫多由于結構應力達到限值 ,造成承載力不足而 引起的 ,是結構破壞開始的特征 ,或是結構強度不足的征兆 ,是比 較危險的 ,必須進一步對裂縫進行分析 。非結構性裂縫往往是由 自身應力形成的 ,如溫度裂縫 、收縮裂縫 ,對結構承載力

8、的影響不 大 ,可根據結構耐久性 、抗滲 、抗震 、使用等方面要求采取修補措 施 。例如某校健身房 ,跨度 12 m ,單層框架結構 ,1996 年 12 月竣 工 ,1997 年 8 月甲方發現框架梁出現不同程度的裂縫 ,要求鑒定 。引言在房屋安全鑒定中 ,需要對整幢房屋的結構構件進行安全鑒 定 ,首先通過現場踏勘進行外觀檢查 ,可能會發現鋼筋混凝土結 構構件各種質量問題 ,其中裂縫是最常見的現象之一 。裂縫出現 都是事出有 因 , 有 設 計 上 的 錯 誤 、原 材 料 性 能 缺 陷 、施 工 質 量 低 劣 、環境條件的變化 、使用不當 、地基不均勻沉陷等等 ,而建筑物 的破壞往 往

9、 始 于 裂 縫 。因 此 , 如 何 鑒 定 裂 縫 、分 析 裂 縫 、控 制 裂 縫 ,是安全鑒定工作的重要內容之一 。根據裂縫成因和特征 ,判 斷結構受力工作狀況 ,評定結構的安全性 、適用性和耐久性 。此 種鑒定方法具有簡便 、直觀 、快速等優點 ,在房屋安全鑒定中運用 很廣 。其缺點在于它只是一種定性的分析方法 ,而不能定量地分 析結構的安全性 。為此 ,對可疑結構構件應進行強度 、剛度 、抗裂m 5 = r 2 ( l - x ) - p ×1 . 8根據微分原理知當 m 5 最大時有 :d m 5= b + 2 cx = 0= p ( 4 l - 2 . 6 + 4

10、x ) ( l - x ) - p ×1 . 8 。2 l整理得 : m 5 = 2 pl - 3 . 1 p + 1 . 3 px - 2 px 2d x(5)b求得 :x = -(11)ll2 c3) 最大彎矩 。利用疊加原理得點“5”的彎矩為 :m 5 = m 5 + m 5 = 1 . 25 hl 2 - 1 . 25 h x 2 + 2 pl - 3 . 1 p + 1 . 3將 (11) 代入式 (10) 即得最大彎矩為 :2 b (12)m m ax = a - 4 clpx - 2 px 2 。根據式 (1) 、(2) 、(7) 、( 8) 、( 9) 、( 11)

11、及式 ( 12) 不僅可求出實際荷載的大小 ,而且還可求出荷載的最不利布置及最大彎矩值 。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公式的適用性1) 運行情況類似這種條件的所有簡支板 。2) 公式雖由新汽 - 15 級荷載布置推導 ,但汽 - 10 、汽 - 20 同(6) (7)(8)la = 1 . 25 hl 2 + 2 pl - 3 . 1 pl令 :b = 1 . 3 p樣適用 。3) 此例適用于跨度大于 5 m 小于 8 m 時過荷載的簡支板 。4) 上述計算方法 ,可以在

12、工程實際中靈活運用其中的原理推 導不同跨度和不同荷載組合下的最大內力計算公式 。lc = - ( 1 . 25 h + 2 p)(9)l將 (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 con

13、serv ancy s u rvey an d desi g n , y 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 ; 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作者簡介 :