小议简支梁桥主梁及横隔梁内力计算分析.docx

小议简支梁桥主梁及横隔梁内力计算分析摘要：结合桥梁设计工作实践经验论述了简支梁桥主梁及横隔梁内力计算设计一座桥梁首先要重视总体方案、桥型及布置得合理性。上部结构的跨径及构造形式等技术指标被确定后就要进行各部件的详细计算。从简支梁桥的受力情况和材料的用量来看主梁是最主要的跨越构件横梁只是起分布荷载的作用大部分都在主梁的设计上而对于横梁只是在给定的尺寸下进行配筋和应力验算其目的在于为今后类似工程提供设计、施工、监理等参考资料。关键词：桥梁工程简支梁横隔梁设计内力计算分析中图分类号：U448.21文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（b）-0-01主梁的设计内力包括恒载内力、活载内力和其他作用引起的内力。桥梁设计内力中恒载的计算比较简单通常可以近似地将桥面铺装、人行道、栏杆等重量分摊给各片主梁来承担按平面问题计算各片主梁的内力。梁桥由承重结构主梁及传力结构横隔梁、桥面板等两大部分组成多片主梁依靠横隔梁和桥面板联成空间整体结构当桥上作用荷载时各片主梁将共同参与工作考虑到活载的作用具有空间性它们的受力特征属于空间结构的范畴求解结构的内力是属于空间计算理论问题。应该空间计算理论并借助相关的桥梁结构分析软件由计算机分析计算可得到结构上任一点的内力或挠度。由于空间结构分析计算量相对于平面结构要大得多为了简化计算也便于手算通常采用下述实用空间计算方法将复杂的空间问题合理转化成简单的平面问题来求解主梁的内力或挠度。1主梁内力的计算分析对于跨径在10m以内的简支梁通常只需要计算跨中截面的最大弯矩、剪力和支点截面的剪力；跨中与支点之间各截面的剪力可以近似地按直线规律变化弯矩可假设按二次抛物线规律变化。对于较大跨径的简支梁一般还应计算1/4跨径截面的弯矩和剪力。如果主梁沿桥的轴线方向截面有变化如梁肋宽度或梁的高度变化则还应计算变化处截面的内力。在计算截面内力后就可按钢筋混凝土和预应力混凝土的计算原则进行主梁各截面的配筋设计和验算。（1）恒载内力计算：为了按各种极限状态来设计钢筋混凝土及预应力混凝土梁就需要确定主梁沿桥跨方向各个截面的计算内力就是将各类荷载引起的最不利内力乘以相应的荷载安全系数后按规定的荷载组合而得到的内力值。钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁的恒载一般情况占60%～70%梁的跨径愈大恒载所占的比重也愈大。在计算恒载内力时往往将横梁、铺装层、人行道和栏杆等重力均匀摊给各主梁承受。因此对于等截面梁桥的主梁其恒载可按简单的均布荷载进行计算。为了更精确起见也可根据施工安装的情况分阶段、按荷载横向分布的规律进行分配计算。（2）活载内力计算：公路桥梁的活载计算主要包括汽车荷载、人群荷载等几部分活载内力计算采用直接布载的方法计算。当桥梁为多跨连续结构时整个结构应按其最大计算跨径的纵向折减系数进行折减。（3）主梁内力组合：结构在恒载作用下其反力和内力是不变的但在活载的作用下结构的反力和内力都将随着荷载位置的移动而变化。为了求得结构的反力及内力的最大值就必须研究活载移动时反力和内力的变化规律这必然就应引入影响线的概念。在结构设计中按所需验算的截面依据内力包络图得到该截面相应的量值根据桥梁现行规定进行相应的验算。对于小跨径的简单结构所需要计算的截面较少也不必要绘制内力包络图直接利用荷载组合值进行结构验算。2横隔梁内力计算分析在设有横隔梁的钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥中为了保证各主梁共同麦力和加强结构的整体性横隔梁本身或其装配接头必须具有足够的可靠性。特别是在桥梁扩宽和车辆荷载的时候横隔梁的正确受力分析和设计计算在桥梁设计中十分重要。纵横向的主梁和横隔梁共同组成桥梁空间梁格结构要想精确地分析横隔梁的受力是十分复杂且困难的事情。在实际工程设计中可结合主梁横向分布计算的原理采用简化的实用近似计算方法如偏心压力法、比拟正交异性板法等。横隔梁和主梁实际上是不可分割的整体横隔梁所承受的荷载大小与主梁的荷载横向分布有直接的关系。所以严格来讲横隔梁的内力计算方法应与相应的主梁计算方法一致。由于偏心压力法计算比较简单精度也能满足要求得到广泛的应用。（1）偏心压力法计算横隔梁内力：当桥梁的宽跨比小于或接近0.5时横隔梁的变形相对于纵向主梁变形是微不足道的这种情况下横隔梁的刚度较大而主梁的刚度较弱因此桥梁中的横隔梁便可近似地视作为用偏心压力法计算横隔梁内力其力学模型是将中横隔梁近似地视作竖向支撑在多根弹性主梁上的多跨弹性支撑连续梁鉴于各主梁的荷载横向影响线也即为弹性支撑力影响线在主梁计算中已经求得所以连续梁可以简单地用静力平衡条件来进行求解。对于具有很多根内横梁的桥梁由于位于跨中的横梁受力最大通常只要