重载桥梁在混合车列作用下横向分布系数的计算方法的研究.pdfVIP

314科技研究 城市道桥与防洪 2012年8月第8期 重载桥梁在混合车列作用下横向分布系数的 计算方法研究 宋广君 (天津市市政工程设计研究院，天津市300051) 摘要：针对重载桥梁结构分析中没有“混合车列”作用下横向分布系数计算软件这一情况，对其计算方法进行了研究， 并提出了编程加载法、替换法、大荷载法等3种计算方法。以天津临港工业区内的一座重载桥梁为例进行验证，成功地解 决了目前主要桥梁软件无法计算混合车列横向加载的问题。详细分析了3种计算方法的特点，确定了各自的适用范围， 为同类工程的计算分析提供了参考。 关键词：混合车列；重载桥梁；横向分布系数；计算方法 中图分类号：U441+．2文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2012)08—0314—03 计算横向分布系数的基本原理是首先求得各 0引言 片主梁的荷载横向影响线，再将汽车在影响线上 随着我国经济的发展，汽车荷载也越来越大， 按照最不利原则进行加载计算，求得各片主梁分 尤其在连接港口和矿山的道路上常有重载车辆与 配到的横向荷载的最大值为／／Z·P，其中／R表示主 普通荷载车辆混合通行的情况。这些重载运输道 梁在横向分配到的最大荷载比例，也就是荷载横 路上的桥梁荷载往往采用组合式荷载标准设计， 向分布系数；P为一列车或人群的荷载。该方法适 即在设计的桥梁上重载车列和标准车列按照一定 用于汽车，人群，也适用于特种荷载车辆。图1为 的规则运行。这种活载标准对于整体性好的现浇 横向加载原理图。， 箱梁及类似结构而言，计算分析较为简单，只须将 标准车列 重载车列和标准车列的总列数分别按照规定折减 口口口口口 就可以直接输入纵向计算程序中计算。但是，对于 预制板梁桥这样的结构则有很大的难度，其核心 在于“荷载横向分布系数”的计算比较困难。 我国工程界对于标准荷载的横向分布系数方面 作了很多理论方面的探讨[1，21，也有着非常成熟、实用 的计算方法[3，41和软件，但是对于这种组合式荷载的 图1横向加载原理图 横向分布系数计算却缺少实用的计算方法和手段。 目前广泛使用的商业软件也是基于这一原理， 下面结合天津市临港工业区内预制板梁桥的 利用动态规划法计算横分系数的。但是这些软件 “横向分布系数”计算提出了3种计算方法，并分 在编制过程中都遵循了这样一个假设：汽车荷载 别进行比较分析。 均为标准车，即车辆的重量和横向轮距都相同，没 有考虑特种车列的作用，也没有为这种荷载预留 1横分系数计算的原理与混合车列荷载 接口供计算人员使用。因此在横向分布系数计算 “横向分布系数”的计算方法很多，主要有杠 时不能像纵向加载计算那样自定义车列，而只能 杆原理法、偏心压力法、修正偏心压力法、铰接板 全部采用标准车加载的方式，这样只能求出标准 (梁)法、刚接梁法、比拟正交异性板法等[51。但是对车的横向分布系数，不能求出特种车辆的分布系 于板梁桥主要采用杠杆法和铰接板(梁)法，分别适 数，当然也不能计算组合式荷载的横向分布系数。 用于支点和跨中两种位置。由于杠杆原理法非常简 图2为动态规划法的计算原理和极值函数。 单，可以手工在影响线上布置车列进行计算，因此 天津市临港工业区的几座桥梁，由于交通量较 本文仅分析铰接板(梁)法的混合车列加载计算。 大，且存在许多重载和超载车辆，为提高桥梁结