橋梁結構設計之斜彎橋計算簡介

橋梁結構設計之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(nèi)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、木計算頂方法1、解館析法概念希清晰不能織解決嚼復雜低問題2、數(shù)忘值法計算做功能溪強數(shù)據(jù)領復雜包，需芳要人堵工判腳斷第一題節(jié)夾整體御斜板粒橋的光受力蔽特點訓和構犯造主要途用于邁小跨或度橋日梁跨徑諸通常兩在20米以因下全橋龜一般貼采用售滿樘痛支架炊整體渴澆筑一、伶影響揪斜板幼橋受擔力的河因素斜交垮角兩種例表示他方法當斜痛角小伙于15度時取斜受長按冰正橋泛計算寬跨菠比b/搞l寬橋宵對斜針支承棄敏感窄橋欄斜支誕承只扣影響語支承滾局部支承捕形式支承屢個數(shù)支承絹方向是否瓶彈性舞支承二、歡斜板長橋的壩受力死特點縱向警主彎洞矩比莖跨徑笛為斜鳥跨長柱、寬度度為b的矩克形板飄小，鋒并隨抬斜交秒角的場增大阿而減掃小荷載使有向孤支承沒邊的腦最短晃距離持傳遞唉分配身的趨寇勢縱向范最大信彎矩謠的位賴置，內(nèi)隨斜碧角的下增大考從跨襲中向已鈍角秒部位駱移動除了喬斜跨卵徑方繩向的嫌主彎射矩外出，在旋鈍角湯部位脖的角嶄平分癥線垂領直方筑向上塵，將頃產(chǎn)生禁接近脅于跨頓中彎槽矩值總的相起當大杯的負授彎矩橫向街彎矩栗比正所板大恭得多支承加邊上情的反灘力很舉不均匙勻，箏鈍角居角隅挪處的少反力弄可能址比正難板大四數(shù)倍射，而援銳角出處的蛋反力榴卻有套所減挪小，鼻甚至跪出現(xiàn)徑負反罵力斜板渴的受冒力行癢為可字以用Z字形浩連續(xù)累梁來役比擬斜板僵的扭缸矩分眨布很恥復雜仿，板廉邊存嶺在較雞大的仿扭矩三、縮慧斜板魔橋的赴鋼筋耐布置檔及構游造特此點橋梁幅寬度機較大拘時，彼縱向塵鋼筋慣，板區(qū)中央患垂直緞于支器承邊稅布置視，邊納緣平售行于筒自由父邊布鹿置；蠢橫向爺鋼筋西平行脾于支排承邊趴布置膜。窄斜飽板橋行?？v撤向鋼畜筋平家行于止自由怒邊布濤置；闖橫向再鋼筋典，跨兄中垂螞直于椅自由庫邊布干置，猛兩端閣平行云于支襖承邊橋布置局部與加強好鋼筋在距乖自由胸邊一盞倍板晴厚的慕范圍鞠內(nèi)設鞋置加歉強箍熱筋，亂抵抗箭板邊奔扭矩為承劈燕擔很的大的議支反餡力，口應在刺鈍角貫底面境平行秩于角駕平分縮慧線方積向上鴿設置駁附加蒼鋼筋斜板仍橋在漸運營堆過程燈中，苦在平檔面內(nèi)其有向腰銳角出方向助轉(zhuǎn)動患的趨肢勢，四如果幟板的屢支座柿沒有瘦充分斑錨固千住，寫應加饞強銳謝角處榴橋臺血頂部除的耳芽墻，功使它系免遭駝擠裂師。第二稀節(jié)屋整體央式斜哪板橋看的計鍋算計算形方法昏根據(jù)坊對各交向同士性斜呀板的闊分析房誠而獲升得斜交墓板撓刊曲微據(jù)分方貼程至服今無類法求倒解，賄求解價多用楚差分妖法。利用羊差分岡法、器有限額元法果和模齒型實申驗對桶斜板怨進行食大量龍分析場，提沈供了調(diào)相應肚的數(shù)坑表一、用粗略壘簡化歌方法l1猾.3豬b，狼

50°時作為敗寬度b，計算古跨徑l的矩摸形板肉橋來垂計Mx配筋刑平行鄭于板隆邊方坦向My配筋移平行睜于支隱承邊慚方向l=1.施3b攝~0鄉(xiāng)豐.7張b時

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75°時作為規(guī)寬度b，計算殖跨徑a的矩各形板闖橋來隔計算Mx配筋放中央探垂直閑于支指承邊帖方向蔥，邊躁緣平唉行與捉板邊My配筋循平行恨于支捆承邊箱方向75°>恩

堆50°時作為序?qū)挾萣，計算持跨徑(a+雁l)駁/2的矩撲形板基橋來登計算Mx配筋成中央擔垂直晶于支糖承邊丙方向逼，邊慌緣平奪行與呢板邊My配筋暫平行膊于支剪承邊蛙方向L<0.蘋7b，宅

>5查0°時作為炒寬度b，計算燒跨徑a的矩視形板馳橋來成計算Mx配筋稀平行墾與板脖邊My配筋廣平行統(tǒng)于支岔承邊嗽方向局部猴加強那鋼筋不論醋哪種坡情況保，在住邊緣訓端部陽，路牲自由京端b／5的寬辨度范司圍內(nèi)討，均屋假定宵產(chǎn)生泥與中襪部的筋正彎婆矩同雜等大談小的竹負彎逝矩，杰必須勁配置磁負彎譯矩鋼犧筋二、乒均布工荷載饑作用趟下的燙內(nèi)力正交票方向舊上單閣位板喉寬上牽的主霞彎矩鐮表示傅成K：兩糧個主績方向濃的彎裙矩系緒數(shù)常，根留據(jù)斜如角查漿表鋼筋趕方向易的彎系矩通門過坐滿標轉(zhuǎn)娃換獲銅得縱橫鳴向鋼膜筋配驚置成勞直角投時主彎蒼矩方影向根艇據(jù)斜追角查姥曲線怎得二、驗活載軋內(nèi)力追計算以斜恒跨長駕作為奸正橋族跨徑劇進行店板的弱內(nèi)力梨分析圖，求山出跨擱中彎貨矩的以最大挑值根據(jù)根斜交艇角與給活載小類型鳴查表夾得彎什矩折覽減系訊數(shù)斜板腎板跨叢中央賣和自解由邊撲中點技的斜課向彎哭矩按活華載類掉型查示表得擺正板餓橋的常橫向陷彎矩額系數(shù)桿和扭據(jù)矩系的數(shù)正板逆跨中圓截面淡的橫翻向彎平矩和雷扭矩根據(jù)朽斜交習角與扎活載蠅類型豎查表夜得斜售板橫沃向彎賄矩折違減系尚數(shù)益和蜜扭矩陡折減撇系數(shù)斜板星中央尊和自祥由邊圾中點但的橫蔥向彎假矩和渣扭矩孟為由斜炊彎矩行、橫則向彎拉矩及居扭矩梅合成忌斜板墳主彎蠻矩主彎原矩的念方向章角第三餡節(jié)斜皺梁橋烈的受托力特淺點與膝實用周計算壞方法斜梁挺橋由尿多根瞞縱梁錢及橫迷梁組拾成的揪斜格挎子梁舞橋橫梁寒與縱牙梁可借以斜唐交，昨也可醒以正右交一、窄斜梁洋橋的委受力深特點斜梁題橋雖少然為摸格子堤形的振離散濾結構搭，在細梁距瓜不很姻大、愉且設煎一定授數(shù)量書橫梁相的情剛況下差，仍霉然具討有與它斜板芹類似罰的受布力特慰點隨著錦斜交尺角的轟增大驕，斜瞇梁橋遭的縱在梁彎酬矩減忽小，燈而橫理梁的礙彎矩砍則增玩大；棚彎矩蓄的減省少，侵邊梁縫比中糟梁明章顯，發(fā)在均躲布荷迷載作失用下柔比在猛集中東荷載茅作用盯下明孫顯；正交廟橫梁喚斜梁獄橋的航橫向谷分布兼性能吧比斜狹交橫聾梁斜亮梁橋佛好，嘴并且慌橫向侵剛度次越大識，橫呆向分銳布性污能越蝕好；在對掘稱荷滿載作倍用下名，同原一根池主梁輝上的肆彎矩忌不對拖稱，茂彎矩直峰值眠向鈍胃角方枯向靠群攏，遷邊梁磨尤其柏明顯優(yōu)；橫梁斜和橋喜面的寧剛度否越大選，斜介交的閑影響狠就越趨大，民斜橋爆的特振征就德越明餡顯。二、口斜梁莊橋常喇用計末算方湖法結構院力學炸單梁器計算+橫向卸分布黎理論計算吃正橋敏內(nèi)力

斜橋黃修正愉系數(shù)修正岸的G-蘿M法修正像的鉸鑼接板劉法桿系念梁格算理論三、會結構善力學句方法敢求解錦單斜穿梁簡支叨單斜壯梁時：其中翁：時：其中備：內(nèi)力驢影響逐線連續(xù)狐單梁全抗好扭支征承連嚷續(xù)斜巷梁中間央點鉸具支承裂連續(xù)渾斜梁豎向轉(zhuǎn)荷載爹作用攀下兩煉者在撇剪力密和彎扒矩相逮差不羨大，蠅中間廳點鉸端支承擺時扭散矩比格全抗鹿扭支存承大宅。在扭臂矩荷遮載作耽用下艇，采統(tǒng)用中孟間點情鉸支辭承，挖各項和內(nèi)力胳均比訴全抗盤扭支口承大傲得多丟。四、壘修正鍬的G-割M法基本禾思路以正圣橋計矮算為廁基礎壓，將蹤蝶由正窄橋計蹦算求發(fā)得的M值，副用修抹正系擔數(shù)進穴行修呀正，步從而令得到廚斜橋疫的M。1)只計千算跨棒中截萌面的貧彎矩苗，其具它截燙面的戶彎矩濃按二掏次拋塞物線另在跨粗內(nèi)內(nèi)撈插；2)本法地修正逢系數(shù)除的取但值為議集中劑荷載巨和均嗎布荷恭載作歸用時古的平交均值癢；3)只計梁算中春梁和脂邊梁販的彎兇矩，全其它押梁的蹄彎矩牽可以攀按直把線內(nèi)詞插；具體恰做法有：1.以斜享跨長助為正退橋的隨計算螞跨徑踢，用G-呀M法計咽算中嘴梁和喝邊梁償?shù)膹澝芫豈以及具橫梁縫彎矩Mc2.假定原斜梁柔橋為螺各向鴿異性蝴平行冶四邊梢形板鹽，計繭算：抗彎錯剛度傍比扭彎黑參數(shù)寬度劇與跨宇徑比互參數(shù)3.根據(jù)學以上脊的參欠數(shù)及

值，纖由圖少表查谷出修籮正系禮數(shù)K，用K乘以劑正橋畢的M值即膚可得常到斜務梁橋刪的彎亞矩值4.用按佛正橋圓求得堵的橫豆梁彎午矩乘騰以系唯數(shù)1/拘K即可匙近似結地得裝到斜姑梁橋序橫梁筒的彎淹矩(K為中尺梁和速邊梁朵的平煙均值)日本原學者結通過處實驗耍得出雖的表搶格，怪只與鴿彎扭柱剛度窄比、議寬跨肯比、櫻斜角敲有關五、瓶橫向累鉸接腐斜梁僅（板與）橋粉的實拜用計衛(wèi)算法基本璃思路采用療單個或集中籠荷載通的斜紋交折輪減系閥數(shù)來碗代替是實際航車列瞇荷載頭的折息減系豪數(shù)修正轎系數(shù)薦將只腫與斜艙交角仆、主忍梁片動數(shù)、麥梁位煩及彎是扭參倆數(shù)有映關斜鉸漏接板有橋的炕具體經(jīng)計算睡步驟1.彎矩艦計算1）應腸用鉸蓄接梁庸法，洲計算警對應誼正橋體的設伙計彎倚矩2）查雷相應獨梁數(shù)占、相湊應彎箭扭參畝數(shù)惱、相霉應梁移號、隊相應嗚斜交復角的從折減序系數(shù)3）斜污橋跨咱中彎痕矩2.支點妻剪力陽的計汁算1)按鉸瓣接梁相法計址算對鎮(zhèn)應正解橋的年橫向看分布墓影響室線2)按杠槽桿原傅理進秧行修躲正，壁得到光支點罵斷面條混合偏橫向沉分配物影響鉛線3)分別小計算勵跨中嗓和支宮點斷養(yǎng)面的聽橫向害分布堵系數(shù)4)在乘葡以橫蒙向分跌布系妄數(shù)后衫的剪毫力影紡響線渾上加川載，匯計算綱支點鐘截面覺的剪約力3.跨中澤剪力凱計算跨中曉截面鋤剪力枝有所灶增大祖，但液是不閑控制炒設計驚?？稍缫越溗频胤虐凑緲蛴嬌缢愫笥藟σ韵邓茢?shù)：4.設計欣計算山時的矮其它字要點斜梁乘中最腐大彎飛矩向霜鈍角貿(mào)方向被偏移變，在未跨中礦梁兩葛側(cè)各l/外8范圍糾內(nèi)均納按最榨大彎濱矩考背慮對于黑小跨贈徑斜坊橋，雷其它信截面蒙彎矩艇仍可胞按二宗次拋爹物線呀內(nèi)插剪力肯包絡痕圖可歪近似評地采洋取支韻點值挎與跨話中值仍的直瓶線連估接圖帶形六、講斜梁新格法基本優(yōu)思路將橋刪面比名擬成細由縱勝梁與鋼橫梁沃組成涼的梁碎格，全橋妖只有旱一根睡與主燭梁垂象直的士橫梁屑，不考糕慮主撇梁與兔橫梁觀的抗蒙扭剛哄度1.橫向續(xù)分配浮系數(shù)暢的計灰算公紐奉式1)三根谷主梁椒時求解丟思路取中陰間橫搞梁為泥脫離血體，華用力冒法求漸解2)四根原主梁對時3)五根盟主梁茶時2.主梁已的彎沙矩影椅響線沒有鎮(zhèn)橫梁泳的簡凡支梁云的影直響線較和在拴橫梁密格點曬處彈吩性支博承的淚不等眠跨連第續(xù)梁柿的反憐力影露響線幕的疊翠加荷載寫作用令于計突算主鋼梁上記時1）簡商支梁泡在計鉆算點襯處產(chǎn)姐生的赤影響上線2）剛稍性支桑承連已續(xù)梁再中間肌支點夸反力惜對計襲算點抵產(chǎn)生曬的影上響線3）由倍于彈繡性支駕承使慨支點慕反力擱減小荷載水不作結用于寧計算尚主梁毀上時只有茂由于杯橫梁備分配燦過來錦的彈縮慧性支我承反字力對各計算嘩截面每產(chǎn)生布的影號響線兩跨認連續(xù)畜梁，系中間抖支點泊處的餓反力3.橫梁省的彎似矩影翅響線計算船與剛糕性橫禿梁法艦一樣第四掌節(jié)沙平面血彎橋燦的受錢力特終點和稅構造一、柳彎橋沫的受央力特誦點1.由于封曲率島的影豎響，堅梁截少面在頑發(fā)生趨豎向循彎曲常時，朵必然交產(chǎn)生壘扭轉(zhuǎn)野，而嗓這種養(yǎng)扭轉(zhuǎn)鋸作用域又將密導致渾梁的撓撓曲芬變形籮，稱踐之為螺“彎—扭”產(chǎn)耦合懲作用貨；2.彎橋搬的變舒形比控同樣被跨徑蹄直線澤橋大效，外牌邊緣險的撓雄度大壇于內(nèi)柏邊緣析的撓致度，銅曲率駕半徑洞越小尿、橋澡越寬魚，這漸一趨提勢越袋明顯仁；3.彎橋拜即使榜在對哪稱荷爽載作并用下底也會額產(chǎn)生明較大補的扭禽轉(zhuǎn)，滅通常煩會使彩外梁介超載囑，內(nèi)糠梁卸維載；4.彎橋過的支圣點反稠力與漠直線較橋相滔比，煮有曲來線外金側(cè)變傅大，啦內(nèi)側(cè)謀變小吵的傾織向，寧內(nèi)側(cè)銹甚至朵產(chǎn)生嫩負反碑力；5.彎橋才的中昏橫梁摔，是刊保持季全橋票穩(wěn)定飛的重且要構怎件，監(jiān)與直揭線橋母相比偶，其株剛度揮一般謠較大夫；6.彎橋厲中預腰應力惑效應煙對支趁反力掏的分抓配有已較大置影響尺，計胖算支六座反采力時浩必須譯考慮毀預應長力效床應的題影響郵。二、盾影響根彎橋鍛受力赴特性厘的主禽要因竊素1.圓心舞角跨長形一定悼，主暢梁圓虛心角柏的大伴小就是代表鞭了梁探的曲仍率，巨圓心看角越島大，企曲率盤半徑寇就越終??；2.橋梁盟寬度氣與曲賓率半愉徑之昌比寬橋膨的活元載扭發(fā)矩大雪，從末而彎棵矩也只大寬橋截的恒阻載也播產(chǎn)生汗扭矩啦荷載3.彎扭腳剛度聞比增大鴨抗扭迫慣矩川可以瓣大大適減小皇扭轉(zhuǎn)雜變形4.扇性膽慣矩三、夏彎橋礙的支貝承布收置形訂式1.豎向漲支承拜布置簡支你靜定西曲梁簡支玩超靜瞇定曲媽梁全抗餓扭支第承連達續(xù)梁中間家點鉸友支承虎連續(xù)婆梁抗扭臭、點燙鉸交德替連坊續(xù)梁獨柱塞“墩—梁”價固結修連續(xù)緞剛構中間懲偏心沖點鉸遺支承2.水平吃約束炎的布獻置徑向饅變形愁：溫漠度、果收縮切向性變形構：預浩應力話、徐環(huán)變上海敘市南收浦大細橋浦丸東引納橋連芝續(xù)彎屈箱梁財支承勝布置3、伸弄縮縫溉的設叫置彎橋半必須耐保證繡縱向綱伸縮萍縫的轉(zhuǎn)自由駱伸縮昏，否搬則相復當與典平面范內(nèi)的那拱橋腿，會磁引起窮側(cè)向宅位移流，甚仗至側(cè)夠向失此穩(wěn)。第五猛節(jié)旋平面暮彎橋罷的設呀計計亮算計算族方法過綜述桿系校結構胞力學+橫向蝕分布有限笑元法梁格衣法板殼書單元一、填平面猶曲梁磁的變愛形微柄分方紀程1、六俘個方菊向的卷內(nèi)外雪力平拿衡合并領后得智到2、內(nèi)想力與勻變形低的關巡壽系3、合捆并內(nèi)段外力鮮平衡仰方程耐和內(nèi)較力位辦移關矩系——符拉蝦索夫款方程二、僵結構婦力學碎方法嫩求解蓬圓弧飾形單遺曲梁1.簡支均靜定虛的曲猛梁內(nèi)搖力完全廣通過露內(nèi)外狐力平衡毀關系侄計算協(xié)。2.簡支劉超靜孕定曲笑梁內(nèi)議力一次雞超靜液定結腦構，以簡塑支靜亮定曲食梁為基殼本結濃構采澆用力法動求解香。曲梁佛受力勤變化夏規(guī)律罪：1)當圓肥心角<3惡0度時摸，曲煎梁的挨彎矩爸比相可應跨熔長的肺直梁英彎矩鄉(xiāng)豐增大埋不到敲；2)當圓喪心角>9注0度時遞，曲難率對玩彎矩遇有明尼顯的怕影響躁；3)當圓翻心角=1眨80度時度，彎翠矩和災扭矩按均趨罵于無竹窮大鞠，結拖構失世穩(wěn)；4)支座賠反力饒和剪乖力與灘直梁蹲完全滅相同瘦。3.簡支捕超靜中定曲鏡梁的板變形變形都可以難通過霧虛功警原理蹤蝶求解紗，也村可以晝通過閘微分弊方程花求解深。計算癢公式頓很復何雜。均布薪荷載簽作用鈔下的帖跨中迷截面誕位移集中喘荷載終作用鉗下的贊跨中婆截面飄位移4.連續(xù)殊曲梁貢的分攝析取簡僻支超扎靜定惕曲梁疏作為洋基本幻玉結構斤，用思力法反求解佛，力礎法方感程具近有三兼彎矩兄方程獄的形送式。三、按平面標彎橋啦的荷吃載橫炎向分嘆布計譜算梁格賣、梁究系和滲比擬惱正交鋒異性行板等虹三類咐橫向銀分布樹理論席在彎軋橋上搏均有梅應用歡。這里字介紹媽剛性藍橫梁零法。適用率范圍乒：1、兩煙種位傾移平第衡狀苦態(tài)純平朋移純轉(zhuǎn)烏動各主左梁分偽配到獎的荷寺載是重兩種疲狀態(tài)據(jù)的總辦和位移御與各走主梁生反力滲的關京系2、純盡平移已平衡可求紙得各貧主梁照分配封到的粱荷載枕為由豎姻向力爬平衡由D點的爐力矩編平衡3、純竭轉(zhuǎn)動益平衡可求駝得各眠主梁僅分配臨到的碼荷載溝為由D點的津力矩肯平衡4、荷扶載橫菠向分潑布計嗎算公吃式令劉，并字隨e的變帶化在差不同指的主劈燕梁上兔作用級，即揪可求乖得第I根主曉梁的撲橫向?qū)O分布橡影響窮線證明奇與直避橋的恨關系莊。5、剛李度系它數(shù)的叼計算四、躲曲線丸梁格懷法分巖析彎悉斜橋折線惕型與春曲線瓜型梁漲格單元般劃分倦足夠累細時桌，折進線與梳曲線什梁格共計算鑄結果畫基本糠相同1．單在元剛蔽度矩扁陣建立乒桿端榴位移鄉(xiāng)豐與桿鏈端力濤的關臘系左端升發(fā)生鼠位移渠時由單謝元左剝右端而力平簡衡當右舉端發(fā)多生位絲式移時車，相飲當于壁在左燈端發(fā)財生位我移單元回兩端廢的桿日端力皺為2．單作元等黑效節(jié)肚點荷滴載列腰陣解開害左端招約束漠，在禽單元童內(nèi)部禽荷載咐與等粘效節(jié)隸點荷貫載作妥用下影，左晃端的籍位移大可表邪示為單元吩處于殘平衡肆狀態(tài)鋸時根據(jù)舒單元串內(nèi)力伍平衡墊，可稼得右沸端節(jié)姐點等宋效荷嶼載為3．梁憶格劃幸分及延截面訪特性囑計算1)梁格訂的縱怨、橫駱向構濾件應狗與原俊構件招梁肋巴（或符腹板副）的臣中心榮線相仗重合猛，通衰常沿階切向膊和徑痛向設忘置；2)每跨惹至少朗分成4～6段，黨一般推應分攏成8段以鉆上，說以保江證有鉤足夠后的精啊度；3)連續(xù)涌彎梁件的中暮間支捎承附播近因顯內(nèi)力熔變化誼較劇旗烈，值故一名般應留加密睬網(wǎng)格顫；4)橫向把和縱筋向構足件的墻間距旦必須承接近范，以思使荷集載分尸布較煎敏感騙；5)為配神合懸療臂部河分的驢荷載旅計算岡，有鼠時應倘在懸計臂端努部設偏置縱孩向構杠件4、曲俘線梁扁格程衰序總添框圖五、截彎橋韻的預定應力拖索配有置曲梁宿中的狼預應的力初塞內(nèi)力碗及等狀效荷進載初內(nèi)識力與養(yǎng)等效咳荷載國的關繭系預應浴力初浸內(nèi)力通過寸幾何斬關系叮分析爸可得肢預應愿力在逮三個腰方的庸向分桑力，扇通過濁內(nèi)外淘力平搶衡可擔得預轟應力捷初內(nèi)碰力如果根預應關力束噸在橫訪截面細上左叢右對席稱，預應筋力初京扭矩T等于0橫向蠻彎矩溪等于0橫向研剪力斧等于0曲梁鴿預應窩力等衫效荷冤載2.彎橋蓬預應習力索艇的配記置配置寺原則除了膽利用吳預應唐力抵喚抗彎款矩外雹，也澡利用刻預應強力抵尼消外畫荷載第產(chǎn)生尤的扭俊矩?！熬€惱性變教換”昨原理忙不再賣適用截面菌上對