桥梁工程第四章讲解.ppt

南京工业大学土木工程学院 南京工业大学土木工程学院 荷载横向分布系数的计算： ——绘出某主梁反力影响线，此处反力影响线就是荷载横向分布影响线，假定荷载横向分布影响线的竖标为η，车辆荷载轴重为P，轮重为P/2，将车辆荷载按最不利情况加载，则分布到某主梁的最大荷载为： ?桥规?（JTG D60）规定，车道荷载横向分布系数按车辆荷载横向分布系数计，因此，两者可统称为汽车荷载横向分布系数： 人群荷载横向分布系数： 2.偏心压力法——刚性横梁法 （一）基本假定： （1）假定横隔梁是刚体，在荷载作用下主梁跨中挠度横向呈直线状； （2）不计主梁抗扭刚度的影响。 （二）适用场合 （1）具有可靠横向联结，且宽跨比B/L≤0.5的桥（窄桥）； （2）中间横隔梁≥1—3根； （3）横隔梁高度≥3/4倍主梁高度。 5、求荷载横向分布系数 有了荷载横向影响线，就可以按最不利情况横向布载，并按公式分别计算汽车和人群荷载横向分布系数，式中下标0改为c，即： 汽车荷载 人群荷载 解： ①计算I和IT 翼板的换算平均高度： 主梁截面重心位置： 主梁抗弯惯矩： 主梁抗扭惯矩： 对于翼板： ，查表得 对于梁肋： ，查表得： ②计算抗扭修正系数β 取G = 0.4E，代入公式(4.26)得： ③计算横向影响线竖标值 对于1号边梁考虑抗扭修正后的横向影响线竖标值为： 设影响线零点离1号梁轴线的距离为x′，则： ，解得x′=4.98m ④计算荷载横向分布系数 1号边梁的横向影响线和布载图式如下图所示。 计算特点： ——桥跨结构在纵向沿主梁连接处切开，分割成一片片主梁，把整个结构看作是用赘余力连接的超静定结构，用力法求解。 薄壁箱形闭合截面抗扭惯矩： 悬臂薄壁箱形截面抗扭惯矩： ①本例空心板是上下对称截面，形心轴位于高度中央，故其抗弯惯矩I： ②计算空心板截面的抗扭惯矩IT 本例空心板截面可简化为薄壁箱形截面来计算IT： ③计算刚度参数γ ④计算跨中荷载横向分布影响线 从铰接板荷载横向分布影响线计算用表中所属9-1、9-3和9-5的分表，在γ＝0.02与0.04之间按直线内插法求得γ＝0.0214的影响线竖坐标值η1i、η3i和η5i。将表中η1i、η3i和η5i之值按一定比例尺，绘于各板号的轴线下方。连接成光滑曲线后，就得到1号、3号和5号板的荷载横向分布影响线。 ⑤计算荷载横向分布系数 按《桥规》规定沿横向确定最不利荷载位置后，就可以计算跨中荷载横向分布系数。 对于1号板： 汽车荷载 人群荷载 对于3号板： 汽车荷载 人群荷载 对于5号板： 汽车荷载 人群荷载 从所作各板的横向分布影响线可以看出，鉴于铰接空心板或实心板的抗扭能力比较大，故影响线竖标值在横桥方向还是比较均匀的；再考虑到通常在桥宽方向较大范围内要布置好多个车轮荷载，这样又导致各号板的受力比较均匀，因此通过计算分析，归纳成下述近似公式初估车辆荷载横向分布系数。 式中； n——横截面内板的块数， k——车辆荷载列数； C——修正系数，对于汽车荷载=1.15。 铰接T形梁桥的计算特点： ——与铰接板法的唯一不同之点是利用正则方程求铰接力gi时，在所有主系数δii中除了考虑w和φ的影响外，还应计入T形梁翼板悬臂端的弹性挠度f 。鉴于翼缘板边缘有单位正弦荷载作用时，翼板可视为在梁肋处固定的悬臂板，其板端挠度接近于正弦分布，即 ，则得： 对于铰接T形梁桥，正则方程中只有δii应改为： 令 ，则得 ： 正则方程： 忽略β的影响：当悬臂不长(在0.7～0.8m左右)和跨度≥10m时参数γ一般比β值显著要大( )，在不影响计算精确度的条件,可直接利用铰接桥板的计算用表(附录I)简化铰接梁桥的计算。 必须计入β的影响：利用β=0时的ηii 和ηik 计算用表，按下式近似地计算计及β值影响的荷载横向影响线坐标值ηii(β)和ηik(β)： 铰接T形梁桥举例 无中横隔梁的横向铰接T形梁桥，跨径10.0m，桥面净空为净—7附2×0.25m护轮带，由间距1.5m的5根主梁组成。主梁的截面尺寸如图所示。试计算各主梁的汽车荷载横向分布系数。 解：①计算截面特性 主梁翼板的平均厚度为12cm，则截面形心距翼板顶面的距离e为： 抗弯惯矩为： 计算抗扭惯矩 。对于翼板，