桥梁工程荷载横向分布计算.ppt

6.3.4荷载横向分布计算6.3.4.1荷载横向分布计算原理公路桥梁在桥的横向设有多车道→汽车活载在横向移动→各根主梁承受不同的活载。例：简单桥梁图（1）求最大跨中弯矩maxM0.5L7①号主梁计算出来的系数荷载横向分布影响线：单位荷载沿横向作用在不同位置时，某梁所分配到的荷载比值变化曲线。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的影响常用几种荷载横向分布计算方法铰接板(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。6.3.4.2杠杆原理法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按杠杆原理计算横向分布系数计算步骤例题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。车辆荷载人群荷载1号梁在车辆荷载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）6.3.4.3刚性横梁法（偏心压力法）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的作用偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图由静力平衡条件得：故，中心荷载P=1在各主梁间的荷载分布为：若各主梁的截面均相同，则：2.偏心力矩M=1.e的作用偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图根据力矩平衡条件可得：则：式中，故偏心力矩M=1.e作用下各主梁分配的荷载为：注意：式中，e和ai位于同一侧时乘积取正号，异侧取负号。对1#边梁，当荷载作用在1#边梁轴线上时，e=a1,如果各主梁得截面相同，则R11’’————第二个脚标表示荷载作用位置，第一个脚标表示由于该荷载引起反力的梁号。3.偏心荷载P=1对各主梁的总作用求P=1作用在1号梁上，边梁的荷载：鉴于Ri1图形呈直线分布，实际上只要计算两根边梁的荷载值即可。4.利用荷载横向影响线求主梁的荷载横向分布系数若各主梁截面相同，则1号梁横向影响线的竖标：若各主梁截面相同，则：有了荷载横向影响线，就可根据荷载沿横向的最不利位置计算相应的横向分布系数，再求得最大荷载。例题刚性横梁法横向分布系数计算图示1.此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的长宽比为故可按刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数。2.各根主梁的横截面均相等，梁数n＝5，梁间距为1.60m则：=3.l号梁横向影响线的竖标值为：4.绘制1号梁横向影响线5.确定汽车荷载和挂车荷载的最不利位置6.设零点至1号梁位的距离为x解得x=4.80m设人行道缘石至1号梁轴线的距离为△7.1号梁的活载横向分布系数可计算如下汽车荷载人群荷载8.求得1号梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布至该梁的最大荷载值。作业刚性横梁法横向分布系数计算图示主梁截面尺寸52当荷载位于梁端时，按杠杆原理法计算横向分布系数m0，当荷载位于跨中时，按挠度分配计算横向分布系数mc。计算主梁最大剪力：552.3.2.4修正刚性横梁法第一项由中心荷载P=1引起，各主梁有挠度无转角，与主梁的抗扭无关；第二项由偏心力矩M=1.e引起，各主梁有挠度又有扭转，但公式中未计入主梁的抗扭作用；需对第二项进行修正。考虑主梁抗扭的计算图示考虑主梁抗扭刚度后任意k号梁的横向影响线竖标为：抗扭刚度系数为：与梁号无关，只取决于结构的几何尺寸和材料特性1#梁的横向影响线竖标为：简支梁桥，若主梁的截面相同，Ii=I，ITi=IT，跨中荷载P=1作用在1#梁上，e=a1，则：此时，当主梁的间距相同时，其中，n——主梁根数B——桥宽——与主梁根数有关的系数则，（砼的剪切模量G=0.425E）由此可知，l/B越大，抗扭刚度对横向分布系数的影响越大。T梁、工字梁的抗扭惯矩bi、ti——单个矩形截面的宽度和厚度ci——矩形截面抗扭刚度系数m——矩形截面块数例题（作业）主梁截面尺寸刚性横梁法横向分布系数计算图示