桥梁工程 课件第五章 荷载横向分布计算02.ppt

第五节 铰接板（梁）法和刚接板（梁）法,适用情况：现浇砼纵向企口缝连结的装配式桥、仅在翼板间用钢板或钢筋连接的无中间横隔梁的装配式T梁桥 原因：块间横向有一定连结构造，但刚性弱，不能用“杠杆法”和“偏压法”计算铰接板受力示意图,一、铰接板（梁）法,一般情况下结合缝上可能引起的内力为： 竖向剪力g(x) 横向弯矩m(x) 纵向剪力t(x) 法向力n(x),1、基本假定,假定一：因桥上主要作用竖向力时，纵向剪力t(x) 、法向力n(x)极小，横向弯矩m(x)也很小，故假定竖向荷载作用下结合缝内只传递竖向剪力g(x),实际上无论是集中轮重还是分布荷载均不满足上式，故有假定二假定二：采用半波正弦荷载分析跨中荷载横向分布规律 2、铰接板桥的荷载横向分布,铰接板桥受力图式,正弦荷载 作用下， 铰缝产生正弦分布的铰接力 取跨中单位长度分析，铰接力用峰值gi 表示：,铰接板桥计算图式,求单位正弦荷载作用在1号梁上时(n-1)条铰缝的铰接力峰值gi 各板分配的竖向荷载峰值pi1为： 1号板 p11=1-g1 2号板 p21=g1-g2 3号板 p31=g2-g3 4号板 p41=g3-g4 5号板 p51=g4,用“力法”求解：,板梁的典型受力图式,式中， 铰缝k内作用单位正弦铰接力，在铰缝i处引起 的竖向相对位移 ：外荷载p在铰缝i处引起的竖向位移 求 、 ，用 表示， 设刚度参数 可由刚度参数、板块数、荷载作用位置确定gi，并由gi得到荷载作用下分配到各块板的竖向荷载的峰值。

3、铰接板的荷载横向影响线和横向分布系数,荷载作用在1号板梁上，各块板梁的挠度和所分配的荷载图式如图所示 弹性板梁，荷载挠度呈正比,跨中的荷载横向影响线,由变位互等定理， 各板截面相同， 得 上式表明：单位荷载作用在1号梁上时任一板梁所分配的荷载，等于单位荷载作用于任意板梁上时1号板梁所分配到的荷载，即1号板梁荷载横向影响线的竖标，以 表示1号板梁横向影响线的竖标为： 11= p11=1-g1 12= p21=g1-g2 13= p31=g2-g3 14= p41=g3-g4 15= p51=g4,用光滑的曲线连接各竖标点，即得1号板梁的横向影响线 同理，可得2号板梁的横向影响线 实际设计时，可利用横向影响线竖标计算表格查ik ，（板块数目为n=110，刚度参数=0.002.00）,半波正弦荷载引起的变形,4、 刚度参数 值的计算,抗扭惯矩IT 矩形截面、多个矩形的开口截面 封闭的薄壁截面、箱形截面 有翼缘的箱形截面,箱形截面,5、铰接T形梁桥的计算特点,假定： 各主梁除刚体位移外，还存在截面本身的变形；适用： 无中横隔梁，仅在翼缘连接或仅通过桥面铺装进行连接的装配式肋梁桥,与铰接板法的区别：变位系数中增加桥面板变形项,例题,跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置，桥面净空为净7和20.75m人行道。

全桥跨由9块预应力混凝土空心板组成，欲求1、3和5号板的汽车和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数空心板桥横断图,步骤：（ 1 ）计算 I（ 2 ）计算 IT （ 3 ）计算刚度参数 （ 4 ）查表计算跨中荷载横向分布影响线的竖标值（ 5 ）布载（ 6 ）计算 m,第二章 简支板、梁桥-4,25,第二章 简支板、梁桥-4,26,1、3、5号板的荷载横向分布影响线,作业,题目同铰接板的例题，计算2、4号板的荷载横向分布系数二、刚接梁法,对于翼缘板刚性连结的肋梁桥，只要在铰接板（梁）桥计算理论的基础上，在接缝处补充引入赘余弯矩，就可建立计及横向刚性连结特点的赘余力正则方程用这一方法来求解各梁荷载横向分布的问题，就称为刚接梁法假定： 各主梁间除传递竖向剪力外，还传递横向弯矩 适用： 无中横隔梁，翼缘板采用刚性连接的肋梁桥（包括整体式和具有可靠湿接缝的）,与铰接板、梁的区别：未知数增加一倍，力法方程数增加一倍,第六节 比拟正交异性板法,1、计算原理： 将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的梁桥，比拟简化为一块矩形的平板； 求解板在半波正弦荷载下的挠度 利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分布影响线2、适用场合 由多道主梁、连续的桥面板（与梁肋结合良好）和多道横隔梁组成的梁桥，当 B/ l 较大（ 0.5 ）。

3 、比拟原理 任何纵横梁格系结构比拟成的异性板，可以完全仿照真正的材料异性板来求解，只是方程中的刚度常数不同注意： 两向的换算厚度不同 结构异性,4、横向分布计算根据荷载、挠度、内力的关系 ki=Kki/2B Kki 是欲计算的板条位置 k 、荷载位置 i 、扭弯参数以及纵、横向截面抗弯刚度之比 的函 数，已经被制成图表，制表人 Guyon 、 Massonnet ，本方法称 G-M 法,Guyon ，无扭梁格：Massonnet ，有扭梁格：, =01 间，用下式内插求得,参数：,5、查表绘影响线（1）表中只有9点值，若梁位与点位不重合必须通过内插计算实际梁中间位置的K值,（ 2 ） Kki =Kik 利用对称关系，减少查表工作量 （ 3 ）欲求中距为 b 的某一主梁的影响线坐标，应先求出对于轴线位置处的各点影响线坐标，再乘以 b ，即,若全宽有 n 根主梁，则,（ 4 ） 0.3 时，属窄桥； 0.3 时，属宽桥2 、关于 K 值的校核由功的互等定理：,1、计算几何特性： 1）主梁、横梁的抗弯惯矩Ix、Iy，及比拟单宽抗弯惯矩Jx、Jy 2）求主梁、横梁的抗扭惯矩ITx、ITy，及比拟单宽抗扭惯矩JTx、JTy；并求“JTx+JTy” 计算扭弯参数 用 2、计算 、； 3、计算各主梁横向影响线坐标 1) （查表） K1 、 K0 2）求实际各梁位（必要时内插）处的K1 、 K0 3）用 值、公式 求K 4)用主梁数n除K，求得 4、绘影响线，“最不利”布载，计算跨中mc,GM 法计算步骤：,第二章 简支板、梁桥-4,42,第七节 剪力荷载横向分布系数计算,荷载位于支点处的横向分布系数m0杠杆法 荷载位于跨中处的横向分布系数mc其它方法 桥跨其它位置的处理方法：,对于弯矩 由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多数，近似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同。

跨中（ Mmax ），可按 mc 计算 其它截面，一般按 mc 计算，但 mc 与 m0 相差较大时，考虑其变化 在电算中纵桥向可以采用不同的横向分布系数对于剪力 从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大,计算剪力时横向分布系数沿桥纵向的变化,（ 1 ）无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁时,（ 2 ）有多根内横隔梁的情况,第二章 简支板、梁桥-4,47,说明：支点（ Qmax ），近端考虑变化，远端不考虑 其它截面，视具体情况考虑其变化,。