桥梁横向分布系数计算资料.ppt

第二章 简支板、梁桥-3 §2.3 简支梁桥内力计算 2.3.1 主梁内力计算 2.3.2 荷载横向分布计算 2.3.3 结构挠度与预拱度计算 2.3.4 斜交板桥的受力性能 2.3.2 荷载横向分布计算 2.3.2.1 荷载横向分布计算原理 2.3.2.2 杠杆原理法 2.3.2.3 刚性横梁法 2.3.2.4 修正刚性横梁法 2.3.2.5 铰接板（梁）法 2.3.2.6 刚接梁法 2.3.2.7 比拟正交异性板法 2.3.2.1 荷载横向分布计算原理 梁桥实用实用空间计算理论 梁桥作用荷载P时，结构的刚性使P在x、y方向内同时传布，所有主梁都以不同程度参与工作。可类似单梁计算内力影响线的方法，截面的内力值用内力影响面双值函数表示，即 荷载作用下的内力计算 荷载横向分布计算原理 复杂的空间问题 ? 简单的平面问题 影响面 ? 两个单值函数的乘积 ?1(x)——单梁某一截面的内力影响线 ?2(y)——单位荷载沿横向作用在不同位置时，对某梁所分配的荷载比值变化曲线（荷载横向分布影响线） P.?2(y)——荷载作用于某点时沿横向分布给某梁的荷载 车轮荷载在桥上的横向分布 荷载横向分布系数 m 如果某梁的结构一定，轮重在桥上的位置也确定，则分布给某根梁的荷载也是定值。在桥梁设计中，常用一个表征荷载分布程度的系数m与轴重的乘积来表示该定值。m 即为荷载横向分布系数，它表示某根梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数。 不同横向刚度时主梁的变形和受力情况 不同横向连结刚度对m的影响 主梁间无联系结构 —— m=1，整体性差，不经济 主梁间横隔梁刚度无穷大 ——各主梁均匀分担荷载 实际构造 ——刚隔梁并非无穷大，各主梁变形复杂，故，横向连结刚度越大，荷载横向分布作用越显著 常用几种荷载横向分布计算方法 杠杆原理法——把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。 刚性横梁法——把横隔梁视作刚度极大的梁，也称偏心压力法。当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正刚性横梁法（修正偏心压力法）。 铰接板(梁)法——把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力。 刚接梁法——把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩。 比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算。 2.3.2.2 杠杆原理法 计算原理 忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。（基本假定） 计算主梁的最大荷载用反力影响线，即为计算m的横向影响线 根据各种活载的最不利位置计算相应的m 按杠杆原理受力图式 适用场合 计算荷载靠近主梁支点时的m（如求剪力、支点负弯矩等） 双主梁桥 横向联系很弱的无中横梁的桥梁 箱形梁桥的m=1 无横隔梁装配式箱梁桥的主梁横向影响线 按杠杆原理计算横向分布系数 例题 图示为一桥面净空为净—7附2×0.75m人行道的钢筋混凝土T梁桥，共设五根主梁。试求荷载位于支点处时1号梁和2号梁相应于汽车—20级、挂车—100和人群荷载的横向分布系数。 杆原理法计算荷载横向分布系数例题 当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。 绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线 根据《公路桥规》规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。 求出相应于荷载位置的影响线竖标值后．就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值。 汽车－20级 挂车－100 人群荷载 1号梁在汽车—20级、挂车—100和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数 同理可得2号梁的荷载横向分布系数 （作业） 2.3.2.3 刚性横梁法 基本假定：横隔梁无限刚性。车辆荷载作用下，中间横隔梁象一根刚度无穷大的刚性梁一样，保持直线的形状，各主梁的变形类似于杆件偏心受压的情况。（又称为偏心压力法）。 适用情况：具有可靠横向联结，且B/L=0.5（窄桥）。 梁桥挠曲变形（刚性横梁） 分析结论 在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的活载作用下，总是靠近活载一侧的边梁受载最大。 考察对象 跨中有单位荷载P=1作用在1#边梁上（偏心距为e）时的荷载分布情况 计算方法 偏心荷载可以用作用于桥轴线的中心荷载P=1和偏心力矩M=1.e 来替代 偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图 1.中心荷载P=1的作用 各主梁产生同样的挠度： 简支梁跨中荷载与挠度的关系： 偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图 由静力平衡