简支铰接空心板梁桥荷载空间分布研究.pdfVIP

第十一届后张预应力学术交流会 2011 年 简支铰接空心板梁桥荷载空间分布研究 张经纬 徐 栋 （同济大学桥梁工程系，200092） 提 要 简支铰接空心板梁桥是我国公路中小跨径桥梁常用桥型，本文通过对选定算例使用手算和电算 两种计算方式进行结果对比，重新审视了铰接空心板桥的横向分布计算这一计算要点。得出了以下结论： 梁格法电算可以较好的计算铰接空心板梁桥的横向分布系数，相比铰接板法手算计算结果更为详细,变更 设计更为灵活。 关键词 铰接空心板梁桥，横向分布，铰接板法，梁格法，影响面 1 引言 简支铰接空心板梁桥以其自重轻，结构性能好，设计方便，便于大规模预制，施工速 度快等特点，成为了中小跨径公路桥中十分常用的桥型。随着计算技术的发展，利用影响 面加载电算已成为常用计算手段，本文将回顾简支空心板梁桥计算中的计算要点——横向 分布的计算。 横向分布的原理是：各板梁横向之间通过现浇的接缝混凝土联结，各板梁横向连成整 体，作用于行车道板上的局部荷载分配给各板梁共同承受，显著地减小单根板梁受力。横 向分布的计算方法有两种：（1）手算法：铰接板法；（2 ）电算法：梁格法。本文用两种方 法分别计算横向分布并将结果进行对比，重新审视横向分布的手算方法，并采用电算方法 进行荷载的空间分布研究。。 2 横向分布计算 现役简支空心板梁桥中，建于新规范颁布前的占有很大的比例，设计时采用的是老规 范《JTJ 021-89 公路桥涵设计通用规范》内的荷载标准，因此本文采用89 规范的汽车-超20、 挂车-120[1]作为计算荷载。为切合实际使用中的多数桥型，选择如下算例结构：跨径20m， 等间距13 根预制空心板，中心间距1.25m，桥面全宽16.24m，行车道宽15.24m。 预制板混凝土标号为C35，预制板断面见图1 （a ）（单位为mm），全桥横断面见图2 （单位为mm）： 第十一届后张预应力学术交流会 2011 年 (a) 空心板纵向断面 (b)空心板横向断面 图1 空心板横截面 图2 全桥横截面 2.1 铰接板法 横向铰接板法的计算原理为：荷载在桥梁纵横向分布，所有主梁均参与工作，将空间 问题转化为平面问题，指定截面内力值S P (x, y) P  (x)  (y) P  (x) ，其中 1 2 y 1 P P  (y ) 。 y 2 求得单位荷载沿横向作用在不同位置时对某梁所分配的荷载比值变化曲线 (y ) ，即 2 可将影响面加载问题转换为单梁影响线加载。 2 2 2  EI b I b     首先计算空心板的刚度系数    5.8   =0.01498。 4GI l I l T   T   求得刚度系数后，查阅《公路桥涵设计手册—梁桥（上册）》第一篇附录（二）中的 13 块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表，由 0.01和 0.02 内插得到 0.01498