横向力分布系数计算

1、看大家对横向力分布系数计算疑惑颇多，特在这里做一期横向力分布系数计算教程（本教程讲的比较粗浅，适用于新手） 。总的来说，横向力分布系数计算归结为两大类（对于新手能够遇到的）： 1、预制梁（板梁、预制梁（板梁、T 梁、箱梁）梁、箱梁）这一类也可分为简支梁和简支转连续 2、现浇梁（主要是箱梁）、现浇梁（主要是箱梁）首先我们来讲一下现浇箱梁（上次 lee_2007 兄弟问了，所以先讲这个吧）在计算之前，请大家先看一下截面这是一个单箱三室跨径 27+34+27 米的连续梁，梁高 1.55 米，桥宽 12.95 米！支点采用计算方法为为偏压法（刚性横梁法）支点采用计算方法为为偏压法（刚性横梁法）mi=P/nPeai/(ai x ai)跨中采用计算方法为修正偏压法（大家注意两者的公跨中采用计算方法为修正偏压法（大家注意两者的公式，只不过多了一个式，只不过多了一个 ）mi=P/nPeai/(ai x ai) -抗扭修正系数 =1/(1+L2GIt/(12Eai2 Ii) 其中：It-全截面抗扭惯距Ii -主梁抗弯惯距 Ii=K Ii K 为抗弯刚度修正系数，见后 L-计算跨径G-剪切模量 G=0.4

2、E 旧规范为 0.43EP-外荷载之合力e-P 对桥轴线的偏心距ai-主梁 I 至桥轴线的距离在计算 值的时候，用到了上次课程http:/ midas 计算抗弯和抗扭，也可以采用桥博计算抗弯，或者采用简化截面计算界面的抗扭，下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的：简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算，悬臂比拟为等厚度板。矩形部分(不计中肋):计计算公式算公式:It1=4b2h12/(2h/t+b/t1+b/t2)其中：其中：t,t1,t2 为为各板厚度各板厚度h,b 为为板沿中心板沿中心线长线长度度h 为为上下板中心上下板中心线线距离距离It1= 4(8.096+7.281)/2)21.342/(21.401/0.603+8.097/0.22+7.281/0.2) =5.454 m4悬臂部分计计算公式算公式: It2=Cibiti3其中：其中：ti,bi 为单为单个矩形截面个矩形截面宽宽度、厚度度、厚度Ci 为为矩形截面抗扭矩形截面抗扭刚刚度系数度系数,按下式按下式计计算算: Ci=1/3(1-0.63ti/bi + 0.052(ti/bi)5) =1/3(1-0.6

3、30.26/2.2+0.052(0.26/2.2)5) =0.309It2=20.3092.20.263=0.0239 m4 截面总的抗扭惯距It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4大家可以用 midas 计算对比一下看看简化计算和实际能差多少？先计算一下全截面的抗弯和中性轴，下面拆分主梁需要用的到采用V2.9 版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距，输出结果如下：-截面设计系统输出文档文件: D: 27+34+27.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合截面几何特征任务类型: 截面几何特征计算-截面高度: 1.55 m-计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50 号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 7.37 m2换算惯矩: 2.24 m4中性轴高度: 0.913 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m3):1 1.55 0.02 1.16 1.773 0.775 1.834 0.388 1.585 0.0 0.0-计算成功完成结果：I 全= 2.24 m4 中性轴高度

4、 H=0.913m下面来讲一下主梁拆分的原则：将截面划分为 梁和 I 梁,保持将两截面中性轴与全截面中性轴位置一致。 梁和 I 梁顶板尺寸在两肋间平均划分。由于中性轴位置不变，可计算底板尺寸，具体尺寸见附件 I 梁和梁和 T 梁梁对于 I 梁248.52252.8+451536.8+41.82/240=(2x+40)2081.2+201566.2+71.22/240解的 x=49.9cm对于 T 梁x=785/2-249.9-40=252.7cm采用V2.9 版中的截面设计模块计算 梁和 I 梁抗弯惯距 输出结果如下：I 梁:-截面设计系统输出文档文件: C:Program FilesDBStudioDrBridgeToolDbDebug2.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合构件应力验算任务类型: 截面几何特征计算-截面高度: 1.55 m-计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50 号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 1.43 m*2换算惯矩: 0.446 m*4中性轴高度: 0.897 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主

5、截面:点号: 高度(m): 静矩(m*3):1 1.55 0.02 1.16 0.3533 0.775 0.3644 0.388 0.3155 0.0 0.0-计算成功完成 梁:-截面设计系统输出文档文件: C:Program FilesDBStudioDrBridgeToolDbDebug2.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合构件应力验算任务类型: 截面几何特征计算-截面高度: 1.55 m-计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50 号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 2.31 m*2换算惯矩: 0.713 m*4中性轴高度: 0.908 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m*3):1 1.55 0.02 1.16 0.5573 0.775 0.5784 0.388 0.5075 0.0 0.0-计算成功完成算得 I 型梁 = 0.446 m4 T 梁 = 0.713 m4在计算拆分后的 I 梁或者 T 梁的抗弯惯矩时，由于结构是多跨连续梁，所以应该考虑抗弯刚度修正系数根据中跨：边跨=3

6、4 ：27= 1.259 : 1 查梁桥下册P204 页 等截面连续梁等效简支梁刚度修正系数表：跨度比 二跨连续梁 三跨连续梁 四跨连续梁L21 边跨 L1 中跨 L2 边跨 L1 中跨 L2 边跨 L1 中跨 L20.8 1.497 1.7891.0 1.392 1.392 1.429 1.818 1.432 1.861.1 1.366 1.417 1.404 1.876 1.404 1.891.2 1.343 1.442 1.382 1.831 1.381 1.9191.4 1.306 1.448 1.344 2.034 1.341 1.9741.5 1.29 1.51 1.328 2.079 1.324 21.6 1.276 1.529 1.314 2.125 1.309 2.0221.8 1.252 1.567 1.289 2.209 1.282 2.0792.0 1.231 1.6 1.267 2.286 1.262 2.105内插 得项目 边跨 中跨K 1.371 1.891求取 值中跨:=1/(1+L2GIt/(12Eai2 Ii)=1/(1+3425.47790.43 E /( 12E2(1.24520.446+3.88820.713) 1.891)=0.1605边跨:=1/(1+L2GIt/(12Eai2 Ii)=1/(1+2725.47790.43 E /( 12E2(1.24520.446+3.88820.713) 1.371)=0.1802这样通过上面计算出的结果就可以利用偏压法公式和修正偏压法公式计算横向力分布系数了，在这里就不再多多的描述，大家可以看附件中的 word 文档，那里面有详细的过程！教程写的有点乱，不知道大家看的怎么样，希望大家有什么问题跟帖，欢迎大家批评指正

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