上冊第篇第章 斜彎橋計算簡介

第七章斜彎橋計算分析簡介概述一、斜彎橋的應用情況1、高等級公路改變了原來路與橋的關系2、城市立交的大量建設需要異性橋梁3、設計手段的發(fā)展使設計水平提高4、國外二十世紀六七十年代到達高峰，國內八九十年代是研究高潮漳龍高速公路彎拱橋彎連續(xù)剛構天目路立交南浦大橋東引橋概述二、計算方法1、解析法概念清晰不能解決復雜問題2、數(shù)值法計算功能強數(shù)據(jù)復雜，需要人工判斷第一節(jié)整體斜板橋的受力特點和構造主要用于小跨度橋梁跨徑通常在20米以下全橋一般采用滿樘支架整體澆筑一、影響斜板橋受力的因素斜交角兩種表示方法當斜角小于15度時取斜長按正橋計算寬跨比b/l寬橋對斜支承敏感窄橋斜支承只影響支承局部支承形式支承個數(shù)支承方向是否彈性支承二、斜板橋的受力特點縱向主彎矩比跨徑為斜跨長、寬度為b的矩形板小，并隨斜交角的增大而減小荷載有向支承邊的最短距離傳遞分配的趨勢縱向最大彎矩的位置，隨斜角的增大從跨中向鈍角部位移動除了斜跨徑方向的主彎矩外，在鈍角部位的角平分線垂直方向上，將產生接近于跨中彎矩值的相當大的負彎矩橫向彎矩比正板大得多

支承邊上的反力很不均勻，鈍角角隅處的反力可能比正板大數(shù)倍，而銳角處的反力卻有所減小，甚至出現(xiàn)負反力

斜板的受力行為可以用Z字形連續(xù)梁來比擬斜板的扭矩分布很復雜，板邊存在較大的扭矩三、斜板橋的鋼筋布置及構造特點橋梁寬度較大時，縱向鋼筋，板中央垂直于支承邊布置，邊緣平行于自由邊布置；橫向鋼筋平行于支承邊布置。窄斜板橋。縱向鋼筋平行于自由邊布置；橫向鋼筋，跨中垂直于自由邊布置，兩端平行于支承邊布置局部加強唯鋼筋在距自由從邊一倍板遷厚的范圍夏內設置加停強箍筋，椒抵抗板邊梁扭矩為承擔逝很大的罪支反力瞧，應在昏鈍角底耳面平行頓于角平使分線方變向上設烏置附加賽鋼筋斜板橋在魚運營過程愛中，在平格面內有向鋤銳角方向磁轉動的趨省勢，如果迎板的支座啊沒有充分范錨固住，悔應加強銳先角處橋臺嫩頂部的耳書墻，使它艙免遭擠裂磁。第二節(jié)雞整體式斜址板橋的計篇算計算方偷法根據(jù)返對各向嘆同性斜它板的分洽析而獲克得斜交板撓吉曲微分方糕程至今無著法求解，繁求解多用析差分法。利用差畏分法、崖有限元許法和模重型實驗文對斜板款進行大捧量分析脈，提供頃了相應晉的數(shù)表一、粗撈略簡化往方法l1.灑3b，雷岔50°時作為寬度b，計算跨厭徑l的矩形板萬橋來計Mx配筋平行眼于板邊方政向My配筋平杠行于支狐承邊方甜向l=1.3窯b~0睜.7b時7旱5°時作為寬度b，計算跨榆徑a的矩形板庭橋來計算Mx配筋中跪央垂直矛于支承殘邊方向守，邊緣箱平行與岸板邊My配筋平象行于支起承邊方倘向75°>慮50°時作為寬度b，計算跨徑釘(a+l)那/2的矩形荷板橋來領計算Mx配筋中央耗垂直于支登承邊方向濾，邊緣平眼行與板邊My配筋平行碧于支承邊賺方向L<0.7逗b，圣>懶50°時作為寬度b，計算跨徑a的矩形板仗橋來計算Mx配筋平世行與板工邊My配筋平行襖于支承邊休方向局部加強榨鋼筋不論哪半種情況轉，在邊糊緣端部抽，路自努由端b／5的寬度仆范圍內藍，均假松定產生轉與中部暴的正彎燥矩同等促大小的熄負彎矩歉，必須旁配置負床彎矩鋼片筋二、均布青荷載作用庫下的內力正交方卻向上單老位板寬霉上的主絞彎矩表捉示成K：兩個和主方向的遺彎矩系數(shù)暴，根據(jù)訴斜角查表鋼筋方礦向的彎吉矩通過陜坐標轉休換獲得縱橫向拳鋼筋配護置成直岔角時主彎矩駝方向根狀據(jù)斜角勤查曲線夸得二、活怨載內力吸計算以斜跨倚長作為銅正橋跨淺徑進行腫板的內坡力分析地，求出就跨中彎礦矩的最接大值根據(jù)斜交文角與活載謠類型查表丈得彎矩折慢減系數(shù)斜板板跨括中央和自攻由邊中點燙的斜向彎肯矩按活載類期型查表得修正板橋的掩橫向彎矩銅系數(shù)廁和扭矩系畏數(shù)正板跨問中截面勸的橫向墓彎矩和膊扭矩根據(jù)斜擠交角與旦活載類孝型查表咐得斜板稠橫向彎種矩折減門系數(shù)帝和晚扭矩折婆減系數(shù)斜板中央星和自由邊巾中點的橫祖向彎矩和駝扭矩為由斜彎鏟矩、橫啄向彎矩奪及扭矩耗合成斜阿板主彎熔矩主彎矩扭的方向島角第三節(jié)推斜梁橋躁的受力懲特點與姓實用計朵算方法斜梁橋肢由多根鳳縱梁及怎橫梁組紹成的斜姑格子梁碗橋橫梁與曾縱梁可邁以斜交跑，也可黃以正交一、斜享梁橋的絨受力特覽點斜梁橋雖協(xié)然為格子洪形的離散院結構，在摧梁距不很萌大、且設獸一定數(shù)量戀橫梁的情貼況下，仍礎然具有與習斜板類似性的受力特寨點隨著斜牛交角的窯增大，稼斜梁橋鄰的縱梁彎彎矩減追小，而街橫梁的婚彎矩則龍增大；跟彎矩的鏡減少，擇邊梁比停中梁明迅顯，在餡均布荷裳載作用泊下比在禮集中荷夜載作用頸下明顯唯；正交橫梁視斜梁橋的涂橫向分布拔性能比斜珍交橫梁斜喉梁橋好，赤并且橫向訓剛度越大鎖，橫向分旦布性能越累好；在對稱域荷載作付用下，差同一根攏主梁上犬的彎矩烤不對稱現(xiàn)，彎矩飛峰值向咐鈍角方感向靠攏亡，邊梁充尤其明牽顯；橫梁和倍橋面的爛剛度越駕大，斜警交的影血響就越萌大，斜蹄橋的特盞征就越涌明顯。二、斜梁芬橋常用計昌算方法結構力學敵單梁計算抗+橫向分廣布理論計算正殖橋內力斜橋修蒙正系數(shù)修正的仙G-M午法修正的鉸照接板法桿系梁閑格理論三、結膨構力學船方法求鏟解單斜科梁簡支單夕斜梁時：其中：時：其中：內力影蚊響線連續(xù)單梁全抗扭聚支承連毫續(xù)斜梁中間點扎鉸支承耀連續(xù)斜拌梁豎向荷載尸作用下兩瞞者在剪力梯和彎矩相揮差不大，字中間點鉸擠支承時扭宣矩比全抗碌扭支承大劍。在扭矩爆荷載作六用下，息采用中掛間點鉸較支承，說各項內浸力均比等全抗扭灰支承大倉得多。四、修漸正的G篇-M法基本思路以正橋計慌算為基礎豆，將由正怠橋計算求禿得的M值，用修紡正系數(shù)進熄行修正，局從而得到噴斜橋的M。1)洗只計算漁跨中截乖面的彎響矩，其印它截面肥的彎矩凝按二次壇拋物線渠在跨內悟內插；2)本醫(yī)法修正系亦數(shù)的取值炸為集中荷作載和均布糊荷載作用撿時的平均替值；3)只勾計算中梁勸和邊梁的良彎矩，其刊它梁的彎塵矩可以按泊直線內插冷；具體做法圖：1.以界斜跨長防為正橋娛的計算貿跨徑，息用G-鞋M法計浮算中梁縫和邊梁氧的彎矩M以及橫梁休彎矩Mc2.假電定斜梁浩橋為各們向異性捕平行四諷邊形板緣瑞，計算怕：抗彎剛度窗比扭彎參卡數(shù)寬度與詢跨徑比蠢參數(shù)3.炕根據(jù)以伸上的參朵數(shù)及值，由墻圖表查姜出修正選系數(shù)K，用K乘以正墳橋的M值即可醬得到斜浪梁橋的攔彎矩值4.用斃按正橋求湊得的橫梁也彎矩乘以流系數(shù)1/默K即可近脫似地得到霜斜梁橋橫首梁的彎矩晚(K為中梁和輕邊梁的平云均值)日本學者過通過實驗值得出的表裹格，只與搬彎扭剛度擇比、寬跨童比、斜角闖有關五、橫林向鉸接虎斜梁（方板）橋捎的實用勤計算法基本思路采用單個懇集中荷載寄的斜交折得減系數(shù)來繪代替實際甘車列荷載遮的折減系緊數(shù)修正系數(shù)甚將只與斜瘋交角、主斑梁片數(shù)、喚梁位及彎距扭參數(shù)有守關斜鉸接卻板橋的陰具體計蒙算步驟1.阿彎矩計蘋算1）應用琴鉸接梁法戰(zhàn)，計算對淘應正橋的示設計彎矩2）查相滿應梁數(shù)、政相應彎扭駐參數(shù)、孕相應梁號列、相應斜晝交角的折廟減系數(shù)3）斜丹橋跨中偷彎矩2.支統(tǒng)點剪力的些計算1)按鉸徹接梁法計柜算對應正狼橋的橫向乏分布影響疤線2)按就杠桿原酒理進行源修正，午得到支禮點斷面夏混合橫營向分配崇影響線3)分腥別計算渴跨中和提支點斷劫面的橫最向分布腫系數(shù)4)在補乘以橫劣向分布居系數(shù)后喂的剪力隱影響線喉上加載及，計算不支點截塊面的剪謊力3.跨莫中剪力計墻算跨中截面現(xiàn)剪力有所翠增大，但殼是不控制閱設計?？砂缫越频伛g按正橋計盛算后，乘源以系數(shù)：4.設陽計計算時傾的其它要幻玉點斜梁中牙最大彎厚矩向鈍巷角方向劫偏移，都在跨中錢梁兩側震各l/8范圍內噸均按最乖大彎矩帖考慮對于小跨火徑斜橋，助其它截面怖彎矩仍可猶按二次拋段物線內插剪力包辨絡圖可巡壽近似地圍采取支久點值與炒跨中值燈的直線驚連接圖倉形六、斜梁簡格法基本思路將橋面買比擬成封由縱梁笛與橫梁蕩組成的凈梁格，全橋只有窯一根與主異梁垂直的村橫梁，不考慮主噸梁與橫梁甚的抗扭剛萄度1.橫驢向分配系綢數(shù)的計算破公式1)三根害主梁時求解思制路取中間怒橫梁為倍脫離體究，用力迎法求解2)四姐根主梁克時3)五竊根主梁葵時2.主拋梁的彎矩弟影響線沒有橫耳梁的簡圣支梁的廈影響線振和在橫戚梁格點浩處彈性殲支承的齊不等跨巧連續(xù)梁即的反力賄影響線殲的疊加荷載作用徒于計算主適梁上時1）簡竭支梁在鉤計算點精處產生紀的影響紗線2）剛性撇支承連續(xù)在梁中間支婆點反力對洽計算點產拖生的影響勸線3）由于闊彈性支承至使支點反仙力減小荷載不興作用于醋計算主債梁上時只有由融于橫梁缺分配過懶來的彈糖性支承田反力對鞭計算截悟面產生遙的影響召線兩跨連盼續(xù)梁，釀中間支催點處的碎反力3.橫境梁的彎矩流影響線計算與剛關性橫梁法由一樣第四節(jié)覺平面肅彎橋的述受力特猾點和構乒造一、彎粘橋的受屯力特點1.由于皺曲率的影剩響，梁截賣面在發(fā)生鴿豎向彎曲丙時，必然帶產生扭轉旬，而這種臣扭轉作用斧又將導致桌梁的撓曲靈變形，稱慨之為“彎媽—扭”耦抄合作用；2.彎衛(wèi)橋的變形股比同樣跨返徑直線橋華大，外邊歷緣的撓度忠大于內邊貫緣的撓度堡，曲率半痛徑越小、尿橋越寬，桑這一趨勢移越明顯；3.彎來橋即使殘在對稱圖荷載作羽用下也給會產生國較大的果扭轉，準通常會圓使外梁嗽超載，濃內梁卸私載；4.彎橋溫的支點反榨力與直線茂橋相比，廊有曲線外勸側變大，青內側變小妥的傾向，珠內側甚至頭產生負反驢力；5.彎繡橋的中疑橫梁，宏是保持敬全橋穩(wěn)真定的重伴要構件世，與直邪線橋相沙比，其闊剛度一南般較大搭；6.彎橋故中預應力陜效應對支金反力的分隆配有較大榴影響，計絹算支座反蠢力時必須魄考慮預應脈力效應的爺影響。二、影桿響彎橋維受力特坑性的主煌要因素1.圓心勝角跨長一定雹，主梁圓屑心角的大腫小就代表孔了梁的曲梯率，圓心抹角越大，庫曲率半徑沾就越??；2.紛橋梁寬竹度與曲悼率半徑壤之比寬橋的活噴載扭矩大傳，從而彎恥矩也大寬橋的嶺恒載也誕產生扭脹矩荷載3.善彎扭剛腎度比增大抗慈扭慣矩索可以大普大減小艇扭轉變搏形4.扇峽性慣矩三、彎除橋的支幻玉承布置僵形式1.豎鄭向支承布誤置簡支靜直定曲梁簡支超靜姥定曲梁全抗扭支犯承連續(xù)梁中間點鉸柴支承連續(xù)記梁抗扭、邁點鉸交棍替連續(xù)插梁獨柱“墩尾—梁”固顏結連續(xù)剛眉構中間偏心盯點鉸支承2.水罪平約束的江布置徑向變形舍：溫度、狗收縮切向變形促：預應力純、徐變上海市南藝浦大橋浦址東引橋連的續(xù)彎箱梁胞支承布置3、伸湯縮縫的想設置彎橋必闊須保證判縱向伸耽縮縫的豬自由伸蠅縮，否顯則相當利與平面速內的拱深橋，會巴引起側悅向位移擊，甚至驚側向失療穩(wěn)。第五節(jié)籮平面彎橋憑的設計計面算計算方蹄法綜述桿系結構微力學+橫議向分布有限元辣法梁格法板殼單右元一、平醋面曲梁疾的變形捉微分方疤程1、六個串方向的內膝外力平衡合并后俘得到2、內力蒼與變形的看關系3、合并弊內外力平育衡方程和盜內力位移趁關系——符拉司索夫方程二、結構恥力學方法膝求解圓弧致形單曲梁1.簡朱支靜定的貨曲梁內力完全通過板內外力平衡關向系計算楚。2.簡裁支超靜定塑曲梁內力一次超靜奶定結構，以簡支蜻靜定曲蓮梁為基本結筋構采用力法求解熱。曲梁受力基變化規(guī)律淘：1)當合圓心角<直30度時糠，曲梁的最彎矩比相福應跨長的吵直梁彎矩霸增大不到塵；2)當擔圓心角>譽90度時萌，曲率對轟彎矩有明爆顯的影響三；3)熔當圓心予角=1鵝80度航時，彎棋矩和扭每矩均趨談于無窮臣大，結鉆構失穩(wěn)枕；4)支筐座反力和習剪力與直斃梁完全相恐同。3.辭簡支超幻玉靜定曲血梁的變夜形變形可賞以通過拐虛功原炎理求解唱，也可擾以通過遠微分方俗程求解始。計算公式抹很復雜。均布荷綠載作用料下的跨弱中截面搏位移集中荷載勝作用下的刻跨中截面臺位移4.連匙續(xù)曲梁的汪分析取簡支超研靜定曲梁撥作為基本敗結構，用賄力法求解誦，力法方血程具有三眉彎矩方程城的形式。三、平面挎彎橋的荷殲載橫向分陵布計算梁格、梁叢系和比擬專正交異性趨板等三類牢橫向分布桌理論在彎才橋上均有烈應用。這里介紹玻剛性橫梁曉法。適用范圍訊：1、兩種昆位移平衡戀狀態(tài)純平移純轉動各主梁純分配到印的荷載探是兩種鋸狀態(tài)的沙總和位移與涂各主梁傷反力的暑關系2、純專平移平致衡可求得各戚主梁分配凳到的荷載吊為由豎向量力平衡由D點的力矩難平衡3、純轉抽動平衡可求得勾各主梁妙分配到惕的荷載矩為由D點的力矩振平衡4、荷丹載橫向炊分布計透算公式令箱，起并隨e福的變化臘在不同亦的主梁器上作用搏，即可倚求得第召I根主泉梁的橫討向分布遍影響線證明與直社橋的關系愉。5、剛隨度系數(shù)濤的計算四、曲部線梁格換法分析商彎斜橋折線型與讀曲線型梁計格單元劃寸分足夠紹細時，罷折線與退曲線梁晉格計算披結果基備本相同1．單元億剛度矩陣建立桿沈端位移險與桿端鄉(xiāng)豐力的關拿系左端發(fā)生邀位移時由單元左蔑右端力平匹衡當右端蓋發(fā)生位娘移時，飽相當于迷在左端替發(fā)生位紡移單元兩端面的桿端力慶為2．單元叛等效節(jié)點拼荷載列陣解開左森端約束墻，在單證元內部獲荷載與努等效節(jié)淘點荷載編作用下越，左端言的位移?？杀硎狙簽閱卧幱谝胶鉅顟B(tài)冊時根據(jù)單蔽元內力功平衡，崇可得右什端節(jié)點美等效荷晉載為3．梁格傭劃分及截塞面特性計邊算1)梁艇格的縱、撐橫向構件棵應與原構夜件梁肋（芬或腹板）檢的中心線扒相重合，苗通常沿切款向和徑向邪設置；2)每院跨至少分垮成4～6衫段，一般魯應分成8精段以上，增以保證有剩足夠的精逮度；3)芒連續(xù)彎把梁的中污間支承魔附近因炊內力變六化較劇約烈，故說一般應戒加密網(wǎng)批格；4)影橫向和厭縱向構子件的間翻距必須常接近，毯以使荷盒載分布艙較敏感隨；5)為蹄配合懸臂耗部分的荷齊載計算，遼有時應在拋懸臂端部裝設置縱向啦構件4、曲戒線梁格海程序總背框圖五、彎橋場的預應力輸索配置曲梁中縱的預應李力初內疏力及等抹效荷載初內力肌與等效識荷載的爸關系預應力五初內力通過幾槽何關系爬分析可偵得預應鍵力在三煎個方的粱向分力稻，通過驢內外力迫平衡可仇得預應半力初內著力如果預應貧力束在橫蜻截面上左段右對稱，預應力初坊扭矩T等于0橫向彎蝦矩等于昨0橫向剪溪力等于守0曲梁預應恐力等效荷撿載2.娛彎橋預果應力索儲的配置配置原慎則除了利用涉預應力抵原抗彎矩外乓，也利用延預應力抵榴消外荷載售產生的扭缺矩?！熬€性央變換”匠原理不睛再適用截面上免對稱布池置的預歌應力索缺不產生頃扭矩彎橋設布計中常木見的預父應力配驅置方法1)廉確定外普荷載引惰起的彎監(jiān)矩、