簡(jiǎn)支梁橫向分布系數(shù)計(jì)算

概述一、荷載：恒載：均布荷載〔體積×密度〕活載：荷載橫向分布活載作用下，梁式橋內(nèi)力計(jì)算特點(diǎn)：〔1〕單梁〔平面問(wèn)題〕xPS=P·η1(x)

實(shí)際上梁式板橋大多由多片主梁組成的梁橋，是空間問(wèn)題。概述梁橋作用荷載P時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛性使P在x、y方向內(nèi)同時(shí)傳布，所有主梁都以不同程度參與工作。可類(lèi)似單梁計(jì)算內(nèi)力影響線的方法，截面的內(nèi)力值用內(nèi)力影響面雙值函數(shù)表示，即〔1〕多梁〔空間問(wèn)題〕荷載橫向分布計(jì)算原理

復(fù)雜的空間問(wèn)題

簡(jiǎn)單的平面問(wèn)題影響面

兩個(gè)單值函數(shù)的乘積1(x)——單梁某一截面的內(nèi)力影響線2(y)——單位荷載沿橫向作用在不同位置時(shí)，對(duì)某梁所分配的荷載比值變化曲線〔荷載橫向分布影響線〕P2(y)——荷載作用于某點(diǎn)時(shí)沿橫向分布給某梁的荷載車(chē)輪荷載在橋上的橫向分布精選ppt荷載橫向分布系數(shù)m如果某梁的結(jié)構(gòu)一定，輪重在橋上的位置也確定，那么分布給某根梁的荷載也是定值。在橋梁設(shè)計(jì)中，常用一個(gè)表征荷載分布程度的系數(shù)m與軸重的乘積來(lái)表示該定值。m即為荷載橫向分布系數(shù)，它表示某根梁所承擔(dān)的最大荷載是各個(gè)軸重的倍數(shù)。常見(jiàn)荷載橫向分布計(jì)算方法不同橫向剛度時(shí)主梁的變形和受力情況主梁間無(wú)聯(lián)系結(jié)構(gòu)——m=1，整體性差，不經(jīng)濟(jì)主梁間橫隔梁剛度無(wú)窮大——各主梁均勻分擔(dān)荷載實(shí)際構(gòu)造——?jiǎng)偢袅翰⒎菬o(wú)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常見(jiàn)荷載橫向分布計(jì)算方法杠桿原理法——把橫向結(jié)構(gòu)〔橋面板和橫隔梁〕視作在主梁上斷開(kāi)而簡(jiǎn)支在其上的簡(jiǎn)支梁。剛性橫梁法——把橫隔梁視作剛度極大的梁，也稱(chēng)偏心壓力法。當(dāng)計(jì)及主梁抗扭剛度影響時(shí)，此法又稱(chēng)為修正剛性橫梁法〔修正偏心壓力法〕。鉸接板(梁)法——把相鄰板〔梁〕之間視為鉸接，只傳遞剪力。剛接梁法——把相鄰主梁之間視為剛性連接，即傳遞剪力和彎矩。比較正交異性板法——將主梁和橫隔梁的剛度換算成兩向剛度不同的比較彈性平板來(lái)求解，并由實(shí)用的曲線圖表進(jìn)行荷載橫向分布計(jì)算。常見(jiàn)荷載橫向分布計(jì)算方法一、杠桿原理法計(jì)算原理忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系，假設(shè)橋面板在主梁上斷開(kāi)，當(dāng)作橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁?！哺炯俣ā秤?jì)算主梁的最大荷載用反力影響線，即為計(jì)算m的橫向影響線根據(jù)各種活載的最不利位置計(jì)算相應(yīng)的m杠桿原理法受力圖式精選ppt適用場(chǎng)合計(jì)算荷載靠近主梁支點(diǎn)時(shí)〔不考慮支座彈性壓縮——?jiǎng)傂灾ё畴p主梁橋橫向聯(lián)系很弱的無(wú)中橫梁的橋梁〔1〕確定計(jì)算方法：荷載位于支點(diǎn)——杠桿原理法〔2〕繪制荷載橫向影響線；〔3〕據(jù)?橋規(guī)?，確定荷載沿橫向最不利位置〔4〕求相應(yīng)的影響線豎標(biāo)值〔5〕求得最不利荷載橫向分布系數(shù)求解步驟：按杠桿原理

計(jì)算橫向分布系數(shù)精選ppt例題圖示為一橋面凈空為凈—7附2×0.75m人行道的鋼筋混凝土T梁橋，共設(shè)五根主梁。試求荷載位于支點(diǎn)處時(shí)1號(hào)梁和2號(hào)梁相應(yīng)于汽車(chē)—20級(jí)、掛車(chē)—100和人群荷載的橫向分布系數(shù)。桿原理法計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)例題精選ppt人群荷載掛車(chē)－100汽車(chē)－20級(jí)橫向分布系數(shù)精選ppt二、剛性橫梁法根本假定：橫隔梁無(wú)限剛性。車(chē)輛荷載作用下，中間橫隔梁象一根剛度無(wú)窮大的剛性梁一樣，保持直線的形狀，各主梁的變形類(lèi)似于桿件偏心受壓的情況?！灿址Q(chēng)為偏心壓力法〕。適用情況：具有可靠橫向聯(lián)結(jié)，且B/L≤0.5〔窄橋〕。梁橋撓曲變形〔剛性橫梁〕在中間橫隔梁剛度相當(dāng)大的窄橋上，在沿橫向偏心布置的活載作用下，總是靠近活載一側(cè)的邊梁受載最大。研究對(duì)象跨中有單位荷載P=1作用在1號(hào)邊梁上〔偏心距為e〕時(shí)的荷載分布情況計(jì)算方法偏心荷載可以用作用于橋軸線的中心荷載P=1和偏心力矩M=1×e來(lái)替代偏心荷載P=1對(duì)各主梁的荷載分布圖

1.中心荷載P=1的作用各主梁產(chǎn)生同樣的撓度：簡(jiǎn)支梁跨中荷載與撓度的關(guān)系：中心荷載對(duì)各主梁的荷載分布圖

由靜力平衡條件得：故，中心荷載P=1在各主梁間的荷載分布為：假設(shè)各主梁的截面均相同，那么有：令精選ppt2.偏心力矩M=1×e的作用橋的橫截面產(chǎn)生繞中心點(diǎn)的轉(zhuǎn)角，各主梁產(chǎn)生的豎向撓度為：根據(jù)主梁的荷載撓度關(guān)系：那么：根據(jù)力矩平衡條件可得：那么：式中，故偏心力矩M=1×e作用下各主梁分配的荷載為：精選ppt注意：當(dāng)荷載作用在1#邊梁軸線上時(shí)e=a1：對(duì)1#邊梁：e和ai位于同一側(cè)時(shí)乘積取正號(hào)，異側(cè)取負(fù)號(hào)。假設(shè)各主梁截面相同，那么有：式中第一個(gè)腳標(biāo)表示荷載作用的位置，第二個(gè)腳標(biāo)表示由于該荷載引起反力的梁號(hào)。精選ppt3.偏心荷載P=1對(duì)各主梁的總作用設(shè)荷載位于k號(hào)梁上e=ak，那么任意i號(hào)主梁荷載分布的一般公式為：存在關(guān)系式：求P=1作用在1號(hào)梁上，邊梁的荷載：鑒于Ri1圖形呈直線分布，實(shí)際上只要計(jì)算兩根邊梁的荷載值即可。4.利用荷載橫向影響線

求主梁的荷載橫向分布系數(shù)荷載P=1作用在任意梁軸線上時(shí)分布給k號(hào)梁的荷載為：此即k號(hào)主梁的荷載橫向影響線在各梁位處的豎標(biāo)假設(shè)各主梁截面相同，那么1號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)：假設(shè)各主梁截面相同，那么：有了荷載橫向影響線，就可根據(jù)荷載沿橫向的最不利位置計(jì)算相應(yīng)的橫向分布系數(shù)，再求得最大荷載。31例題計(jì)算跨徑L=19.50m的橋梁橫截面如下圖，試求荷載位于跨中時(shí)l號(hào)邊梁在汽車(chē)荷載、掛車(chē)荷載和人群荷載作用下的荷載橫向分布系數(shù)。

剛性橫梁法橫向分布系數(shù)計(jì)算圖示

精選ppt1.此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔梁，具有強(qiáng)大的橫向連結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比為：故可按剛性橫梁法來(lái)繪制橫向影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)。2.各根主梁的橫截面均相等，梁數(shù)n＝5，梁間距為1.60m。精選ppt那么：=3.l號(hào)梁橫向影響線的豎標(biāo)值為：精選ppt4.繪制1號(hào)梁橫向影響線5.確定汽車(chē)荷載和掛車(chē)荷載的最不利位置6.設(shè)零點(diǎn)至1號(hào)梁位的距離為x

解得：x=4.80m

設(shè)人行道緣石至1號(hào)梁軸線的距離為△精選ppt7.1號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算如下汽車(chē)荷載精選ppt掛車(chē)荷載精選ppt人群荷載8.求得1號(hào)梁的各種荷載橫向分布系數(shù)后，就可得到各類(lèi)荷載分布至該梁的最大荷載值。精選ppt39三、修正剛性橫梁法計(jì)算原理用偏壓法計(jì)算1#梁荷載橫向影響線坐標(biāo)：

第一項(xiàng)由中心荷載P=1引起，各主梁有撓度無(wú)轉(zhuǎn)角，與主梁的抗扭無(wú)關(guān)；第二項(xiàng)由偏心力矩M=1.e引起，各主梁有撓度又有扭轉(zhuǎn)，但公式中未計(jì)入主梁的抗扭作用；需對(duì)第二項(xiàng)進(jìn)行修正?？紤]主梁抗扭的計(jì)算圖示精選ppt考慮主梁抗扭剛度后任意k號(hào)梁的橫向影響線豎標(biāo)為：式中抗扭剛度系數(shù)為：β

與梁號(hào)無(wú)關(guān)，只取決于結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和材料特性。1#梁的橫向影響線豎標(biāo)為：簡(jiǎn)支梁橋，假設(shè)主梁的截面相同，Ii=I，ITi=IT，跨中荷載P=1作用在1#梁上，e=a1，那么：此時(shí)，當(dāng)主梁的間距相同時(shí)，其中，n——主梁根數(shù)B——橋?qū)挕?/p>