橋梁工程(南京理工大版)第2篇第3章 支梁橋的計(jì)算2荷載橫向分布計(jì)算(杠桿原理法)a

1、bridge engrgpart iipart 2 rc & pc beam bridge第二篇 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋第五章chapter 5簡支梁橋的計(jì)算analysis of simple supported beam bridge5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads1.概述 introduction1）影響線與影響面影響線與影響面2）荷載橫向分布概念荷載橫向分布概念3）荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法 5.3荷載橫向分布計(jì)算computatio

2、n of coefficients of transverse distribution of loads1.概述 introduction 對于一座由多片主梁和橫隔梁組成的梁橋來說，當(dāng)橋上有荷載p作用時，由于結(jié)構(gòu)的橫向聯(lián)系必然會使所有主梁以不同程度地參與工作，并且隨著荷載作用位置(x，y)的變化，某根主梁所承擔(dān)的荷載也隨之變化。因此，設(shè)計(jì)者必須首先了解某根主梁所分擔(dān)的最不利荷載，然后再沿橋縱向確定該梁某一截面的最不利內(nèi)力，并以此得出整座橋梁中最不利主梁的最大內(nèi)力值。簡支梁簡支梁 一維桿件一維桿件 內(nèi)力影響線內(nèi)力影響線 s= p 1(x) 1(x)poxz1.概述 introduction5.

3、3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads上部結(jié)構(gòu)系上部結(jié)構(gòu)系 - 二維二維 內(nèi)力影響面內(nèi)力影響面 (x,y)p (x, y)oxyzs= p (x,y)1.概述概述 5.3荷載橫向分布計(jì)算荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads2）荷載橫向分布概念 若： s= p (x,y) p 2(y) 1(x) 對比： s= p 1(x) 可以看出系數(shù)可以看出系數(shù) 2(y) 的作用相當(dāng)于將荷載的作用相當(dāng)

4、于將荷載p沿橫向分配給指沿橫向分配給指定的梁，使該梁承受定的梁，使該梁承受p 的荷載。這樣一來，的荷載。這樣一來， 可以將二維問可以將二維問題轉(zhuǎn)化為一維問題處理。題轉(zhuǎn)化為一維問題處理。 1.概述 introduction5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads 在橋梁設(shè)計(jì)中，通常用一個表征荷載分布程度的系數(shù)在橋梁設(shè)計(jì)中，通常用一個表征荷載分布程度的系數(shù)m與軸重的乘積來表示這個定值。這個與軸重的乘積來表示這個定值。這個m就稱為荷載橫向分布就稱為荷載橫向分布系數(shù)，它表示某根梁所承擔(dān)的最大荷載

5、是各個軸重的倍數(shù)。系數(shù)，它表示某根梁所承擔(dān)的最大荷載是各個軸重的倍數(shù)。顯然，同一座橋梁內(nèi)各根梁的荷載橫向分布系數(shù)顯然，同一座橋梁內(nèi)各根梁的荷載橫向分布系數(shù)m是不相同是不相同的，不同類型的荷載的，不同類型的荷載(如汽車荷載、人群荷載如汽車荷載、人群荷載)其其m值也各異，值也各異，而且荷載在梁上沿縱向的位置對而且荷載在梁上沿縱向的位置對m也有影響。也有影響。5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loadsp1/2p1/2p2/2p2/2p1/2p1/2p2/2p2/2mp1mp2橫向分布系數(shù)圖示橫向

6、分布系數(shù)圖示diagram of the coefficients of transverse distribution of loads 荷載橫向分布系數(shù)荷載橫向分布系數(shù)m:表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載與軸重的比值。表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載與軸重的比值。荷載橫向分布集系數(shù)的兩種特殊情形荷載橫向分布集系數(shù)的兩種特殊情形two special cases p33pm3=1m3=1/5橫梁剛度無限大lrigid transverse connection l橫向無聯(lián)系lno transverse connection5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients

7、of transverse distribution of loads實(shí)際構(gòu)造實(shí)際構(gòu)造剛隔梁并非無窮大，各主梁變形復(fù)雜，故橫向連結(jié)剛隔梁并非無窮大，各主梁變形復(fù)雜，故橫向連結(jié)剛度越大，荷載橫向分布作用越顯著。剛度越大，荷載橫向分布作用越顯著。1.概述 introduction3）荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算方法l杠桿原理法把橫向結(jié)構(gòu)（橋面板和橫隔梁）視作在主梁上斷開而簡支在其上的簡支梁。l偏心壓力法把橫隔梁視作剛度極大的梁，當(dāng)計(jì)及主梁抗扭剛度影響時，此法又稱為修正偏心壓力法。l橫向鉸接梁（板）法把相鄰板（梁）之間視為鉸接，只傳遞剪力l橫向剛接梁法把相鄰主梁之間視為剛性連接，即傳

8、遞剪力和彎矩。 5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads 比擬正交異性板法將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比擬彈性平板來求解，并由實(shí)用的曲線圖表進(jìn)行荷載橫向分布計(jì)算。 上述各種實(shí)用計(jì)算方法所具有的共同特點(diǎn)是：從分析荷載在橋上的橫向分布出發(fā)，求得各梁的荷載橫向分布影響線，再通過橫向最不利加載來計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)m。2.杠桿原理法 1）

9、原理假設(shè)原理假設(shè) 忽略主梁之間的橫向聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁上斷開忽略主梁之間的橫向聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁上斷開 5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads2）適用范圍）適用范圍l雙主梁橋雙主梁橋l有水平縱向縫的裝配式橋有水平縱向縫的裝配式橋l荷載作用于支點(diǎn)處荷載作用于支點(diǎn)處l無中間橫隔梁的梁橋無中間橫隔梁的梁橋 2.杠桿原理法 5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads2.

10、 杠桿原理法杠桿原理2#梁承受的荷載為： p/2r1p/2r231212支座反力影響線 pmppprrrqi2222121 5.3荷載橫向分布計(jì)算computation of coefficients of transverse distribution of loads1#2#3#4#3）計(jì)算實(shí)例 11.00.5 1.82.52.52.50.751.0qiqqq1p5401809021p21axam.).( 1號梁車輛荷：540mq1. 可得：0.90.18 畫出1、2號梁的荷載橫向分布影響線，及車輛荷載作用下1、2號梁荷載橫向分布系數(shù)。1#2#3#4#3）計(jì)算實(shí)例 example2.52.

11、52.50.751.0qiqqqppaxam8804802800121212.).(2號梁車輛荷：8802.qm可得： 畫出1、2號梁的荷載橫向分布影響線，及車輛荷載作用下1、2號梁荷載橫向分布系數(shù)。1.00.480.281.81.81.33）計(jì)算實(shí)例 2 如圖示出橋面凈空為凈一7+20.75m人行道的五梁式鋼筋棍凝土t梁橋。試求荷載位于支點(diǎn)處時1號梁和2號梁相應(yīng)于公路一級和人群荷載的橫向分布系數(shù)。 【解】當(dāng)荷載位于年點(diǎn)處時，應(yīng)按杠桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。 首先繪制1號梁和2號梁的荷載橫向影響線，如圖b和圖c所示。 再根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，在橫向影響線上確定荷載沿橫向最不利的布置位置。例如:對于汽車荷載，汽車橫向輪距為1.8m兩列汽車輪的橫向最小間距為1.3m，車輪距離人行道緣石最少為0.5m。由此，求出相應(yīng)于荷載位置的影響線豎標(biāo)值后，按右側(cè)式(可得1號梁的荷載橫向分布系數(shù)為：3）計(jì)算實(shí)例 2公路一級人群荷載人群荷載同理，可得2號梁的荷載橫向分布系數(shù)m0q=0.5和m0r=0。這里在人行道上沒有布載，是因?yàn)槿诵械篮奢d引起的負(fù)反力，在考慮荷載組合時反而會減小2號梁的受力。當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處時，應(yīng)按杠桿原理法