橋梁荷載橫向分布系數(shù)的各種計(jì)算方法綜述

《橋梁荷載橫向分布系數(shù)的各種計(jì)算方法綜述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、《橋梁工程》期中論文橋梁荷載橫向分布系數(shù)的各種計(jì)算方法綜述姓名：XXX學(xué)號(hào)：50XXXXXXX3摘要：公路橋梁荷載橫向分布有多種計(jì)算模型，其中比較實(shí)用的有：1）杠桿原理法；2）偏心壓力法、修正偏心壓力法；3）鉸接板（梁）法；4）剛接板（梁）法等。這些理論方法有各自的適用范圍，應(yīng)按具體情況選用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉\(yùn)用。關(guān)鍵詞：混凝土簡支梁橋；荷載橫向分布系數(shù)；影響線；影響因素1引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)交通的需求日益提高，眾多的高速公路及城市快速干道相繼修建。公路橋梁上行駛車輛的軸重加重、速度提高，車流密度也相應(yīng)提高。使之在設(shè)計(jì)過程中如何確保橋梁結(jié)構(gòu)在使用壽命期限內(nèi)的安全

2、性，準(zhǔn)確計(jì)算各片梁所需承擔(dān)的最大活載彎矩就顯得尤為重要。特別是對(duì)于中小跨多片梁型的橋梁，當(dāng)跨數(shù)較多時(shí)，用測(cè)試橫向分布狀態(tài)的方法對(duì)橋梁運(yùn)營狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有簡潔、實(shí)用、可靠等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的推廣價(jià)值。所謂荷載橫向分布系數(shù)（LateralDistributionFactorofLiveLoad）是指公路車輛荷載在橋梁橫向各主梁間分配的百分?jǐn)?shù)。普通簡支橋梁中它和各主梁間的聯(lián)結(jié)方式（鉸接或剛接），有無內(nèi)橫梁及其數(shù)目，斷面的抗彎剛度和抗扭剛度，以及車輛荷載在橋上的位置等有關(guān)。它是一個(gè)復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)問題，在橋梁設(shè)計(jì)中常簡化為平面問題而引用荷載橫向分布系數(shù)。[1]目前廣泛

3、采用的是利用主梁的縱向影響線和它的荷載橫向分布影響線相結(jié)合的方法，荷載橫向分布系數(shù)是在荷載橫向分布影響線的基礎(chǔ)上按荷載的最不利位置布載，并將荷載位置相應(yīng)的影響線豎標(biāo)值求和得到的最后數(shù)值結(jié)果。對(duì)于混凝土簡支梁橋，荷載橫向分布系數(shù)的影響因素主要有橋粱跨度(Z)、主梁間距(S)、橋面板的厚度(t0)、主梁剛度(K0)、橫隔梁(板)的數(shù)量及位置、車載類型及布栽位置、車輛間距、欄桿及橫跨比等。[2][3][4][9]2計(jì)算方法及其適用范圍《橋梁工程》期中論文荷載橫向分布理論在橋梁設(shè)計(jì)中占有重要地位。目前橋梁荷載橫向分布系數(shù)常用的計(jì)算方法主要有杠桿原理法、偏心壓力法（修正偏

4、心壓力法）、鉸接板（梁）法、剛接梁法和比擬正交異性板法（G-M法）等。下面對(duì)這些方法逐一進(jìn)行介紹和分析。1）杠桿原理法忽略主梁之間橫向結(jié)構(gòu)的聯(lián)系作用，即假設(shè)橋面板在主梁梁肋處斷開，而當(dāng)作沿橫向支承在主梁上的簡支梁或懸臂梁來考慮。圖一杠桿法計(jì)算實(shí)例假定荷載橫向分布影響線的坐標(biāo)為η，車輛荷載軸重為P，輪重為P/2，將車輛荷載按最不利情況加載，則分布到某主梁的最大荷載為P’max＝Σ(P/2)·η＝(1/2×∑η)·P（1）根據(jù)荷載橫向分布系數(shù)的定義可知，式（1）的1/2∑η即為車輛荷載的橫向分布系數(shù)。《橋規(guī)》（JTGD60）中規(guī)定，車道荷載橫向分布系數(shù)按車輛荷載橫向

5、分布系數(shù)計(jì)，因此，因此，兩者可統(tǒng)稱為汽車荷載橫向分布系數(shù)，其值為moq＝1/2∑ηq（2）同理可得人群荷載橫向分布系數(shù)為《橋梁工程》期中論文mor＝ηr(3)式（2）（3）中：mo——按杠桿原理法計(jì)算的荷載橫向分布系數(shù)；腳標(biāo)q和r——分別指汽車和人群荷載；ηq和ηr——汽車車輪和每延米人群荷載集度對(duì)應(yīng)的荷載橫向分布影響線坐標(biāo)。杠桿原理法適用于荷載位于靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的荷載橫向分布計(jì)算。此時(shí)，主梁的支承剛度遠(yuǎn)大于主梁間橫向聯(lián)系的剛度，荷載作用于某處時(shí)，基本上由相鄰的兩根梁承擔(dān)，并傳遞給支座，受力特性與杠桿原理法接近。此外，該法也可以用于雙主梁橋，或者橫向聯(lián)系很弱的無

6、中間橫格梁的橋梁。2）偏心壓力法基本假定是：一，在車輛荷載作用下，中間橫隔梁可近似地看作一根剛度無窮大的剛性梁，橫梁全長呈直線變形；二，忽略主梁的抗扭剛度，即不計(jì)入主梁對(duì)橫隔梁的抵抗扭矩。計(jì)算原理：設(shè)單位豎向集中荷載P＝1作用在離截面扭轉(zhuǎn)中心O的距離為e處，各片主梁的抗彎剛度Ii、主梁間距ai都各不相等。下面分析荷載在各片主梁上的橫向分布情況。由于假定橫梁是剛體，所以可以按剛體力學(xué)關(guān)于力的平移原理，將荷載P移到中間主梁上，用一個(gè)作用在扭轉(zhuǎn)中心（中心主梁）上的豎向力P和一個(gè)作用于剛體上的偏心力矩M＝P·e＝1·e代替。偏心荷載的作用應(yīng)為P和M作用的疊加。①中心荷載

7、P＝1的作用。R‘i＝Ii/(∑Ii)(4)②偏心力矩M＝P·e＝1·e的作用。R”i＝eaiIi/(∑ai2Ii)(5)③偏心荷載P＝1產(chǎn)生的總作用力。偏心荷載P作用于k號(hào)梁時(shí)，在i號(hào)梁上產(chǎn)生的總作用力，即i號(hào)主梁所分配到的荷載，等于上訴兩種情況的疊加，即《橋梁工程》期中論文Rik＝R‘ik＋R”ik＝Ii/(∑Ii)±aiakIi/(∑ai2Ii)(6)④求荷載橫向分布系數(shù)m。ηki＝Rki＝1/n±akai/(∑ai2)(7)式（6）（7）中，當(dāng)e和ai位于同一側(cè)時(shí)，第二項(xiàng)取正號(hào)，反之則取負(fù)號(hào)。用偏心壓力法計(jì)算荷載橫向分布適用于橋上具有可靠的橫向連接，且橋

8、的寬跨比B/L小于或接近