桥梁工程(南京理工大版)第2篇第3章 简支梁桥的计算2荷载横向分布计算(杠杆原理法)a .ppt

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1、,BRIDGE ENGRGPART II,Part 2 RC&PC beam bridge第二篇 钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥,第五章Chapter 5简支梁桥的计算Analysis of simple supported beam bridge,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,1.概述 Introduction,1）影响线与影响面2）荷载横向分布概念3）荷载横向分布系数计算方法,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transv

2、erse Distribution of Loads,1.概述 Introduction,对于一座由多片主梁和横隔梁组成的梁桥来说，当桥上有荷载P作用时，由于结构的横向联系必然会使所有主梁以不同程度地参与工作，并且随着荷载作用位置(x，y)的变化，某根主梁所承担的荷载也随之变化。因此，设计者必须首先了解某根主梁所,分担的最不利荷载，然后再沿桥纵向确定该梁某一截面的最不利内力，并以此得出整座桥梁中最不利主梁的最大内力值。,简支梁 一维杆件 内力影响线 S=P 1(x),1(x),P,o,x,z,1.概述 Introduction,5.3荷载横向分布计算Computation of Coeffic

3、ients of Transverse Distribution of Loads,上部结构系-二维 内力影响面,(x,y),P(x,y),o,x,y,z,S=P(x,y),1.概述,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,2）荷载横向分布概念,若：S=P(x,y)P 2(y)1(x),对比：S=P 1(x),可以看出系数 2(y)的作用相当于将荷载P沿横向分配给指定的梁，使该梁承受P 的荷载。这样一来，可以将二维问题转化为一维问题处理。,1.概述 Introduction,5.3荷载

4、横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,在桥梁设计中，通常用一个表征荷载分布程度的系数m与轴重的乘积来表示这个定值。这个m就称为荷载横向分布系数，它表示某根梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数。显然，同一座桥梁内各根梁的荷载横向分布系数m是不相同的，不同类型的荷载(如汽车荷载、人群荷载)其m值也各异，而且荷载在梁上沿纵向的位置对m也有影响。,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,横向分布

5、系数图示Diagram of the Coefficients of Transverse Distribution of Loads,荷载横向分布系数m:表示某根主梁所承担的最大荷载与轴重的比值。,荷载横向分布集系数的两种特殊情形Two special cases,m3=1,m3=1/5,横梁刚度无限大Rigid transverse connection,横向无联系No transverse connection,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,实际构造刚隔梁并非无穷大，各

6、主梁变形复杂，故横向连结刚度越大，荷载横向分布作用越显著。,1.概述 Introduction,3）荷载横向分布系数计算方法杠杆原理法把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。偏心压力法把横隔梁视作刚度极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法。横向铰接梁（板）法把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力横向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。,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,5.3荷载横向分布计算Computation

7、of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,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。,上述各种实用计算方法所具有的共同特点是：从分析荷载在桥上的横向分布出发，求得各梁的荷载横向分布影响线，再通过横向最不利加载来计算荷载横向分布系数m。,2.杠杆原理法,1）原理假设 忽略主梁之间的横向联系作用，即假设桥面板在主梁上断开,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loa

8、ds,2）适用范围双主梁桥有水平纵向缝的装配式桥荷载作用于支点处无中间横隔梁的梁桥,2.杠杆原理法,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,2.杠杆原理法,杠杆原理2#梁承受的荷载为：,P/2,R1,P/2,R2,3,1,2,1,2,支座反力影响线,5.3荷载横向分布计算Computation of Coefficients of Transverse Distribution of Loads,1#,2#,3#,4#,3）计算实例 1,1.0,0.5 1.8,2.5,2.5,2.5,

9、0.75,1.0,1号梁车辆荷：,可得：,0.9,0.18,画出1、2号梁的荷载横向分布影响线，及车辆荷载作用下1、2号梁荷载横向分布系数。,1#,2#,3#,4#,3）计算实例 Example,2.5,2.5,2.5,0.75,1.0,2号梁车辆荷：,可得：,画出1、2号梁的荷载横向分布影响线，及车辆荷载作用下1、2号梁荷载横向分布系数。,3）计算实例 2,如图示出桥面净空为净一7+20.75m人行道的五梁式钢筋棍凝土T梁桥。试求荷载位于支点处时1号梁和2号梁相应于公路一级和人群荷载的横向分布系数。,【解】当荷载位于年点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。首先绘制1号梁和2号梁的荷载横

10、向影响线，如图b和图c所示。再根据桥规规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。例如:对于汽车荷载，汽车横向轮距为1.8m两列汽车轮的横向最小间距为1.3m，车轮距离人行道缘石最少为0.5m。由此，求出相应于荷载位置的影响线竖标值后，按右侧式(可得1号梁的荷载横向分布系数为：,3）计算实例 2,公路一级,人群荷载,同理，可得2号梁的荷载横向分布系数m0q=0.5和m0r=0。这里在人行道上没有布载，是因为人行道荷载引起的负反力，在考虑荷载组合时反而会减小2号梁的受力。,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、2号梁的最大荷载值。,3）计算实例 2,3）习题,一桥面净空为净一9+21.5m人行道的五梁式钢筋棍凝土T梁桥。试求荷载位于支点处时1号梁和2号梁相应于公路一级和人群荷载的横向分布系数。,