二篇四梁桥实用空间理论分析课件.pptVIP

第四章 梁桥实用空间理论分析 梁桥作用荷载P时，结构的刚性使P在x、y方向内同时传布，所有主梁都以不同程度参与工作。可类似单梁计算内力影响线的方法，截面的内力值用内力影响面双值函数表示，即 复杂的空间问题 ? 简单的平面问题 影响面 ? 两个单值函数的乘积 ?1(x)——单梁某一截面的内力影响线 ?2(y)——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（荷载横向分布影响线） P?2(y)——荷载作用于某点时沿横向分布给某梁的荷载 荷载横向分布系数 m 如果某梁的结构一定，轮重在桥上的位置也确定，则分布给某根梁的荷载也是定值。在桥梁设计中，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该定值。m 即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。 不同横向连结刚度对m的影响 主梁间无联系结构 —— m=1，整体性差，不经济 主梁间横隔梁刚度无穷大 ——各主梁均匀分担荷载 实际构造 ——横隔梁并非无穷大，各主梁变形复杂，故横向连结刚度越大，荷载横向分布作用越显著，各片主梁负担的荷载也越均匀 常用几种荷载横向分布计算方法 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。 刚性横梁法——把横隔梁视作刚度极大的梁，也称偏心压力法。当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正刚性横梁法（修正偏心压力法）。 横向铰接板(梁)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。 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。 计算原理 忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。（基本假定） 计算主梁的最大荷载用反力影响线，即为计算m的横向影响线 根据各种活载的最不利位置计算相应的m 按杠杆原理受力图式 适用场合 计算荷载靠近主梁支点时的m（如求剪力、支点负弯矩等） 双主梁桥 横向联系很弱的无中横梁的桥梁 箱形梁桥的m=1 按杠杆原理计算横向分布系数 无横隔梁装配式箱梁桥的主梁横向影响线 偏心压力法回顾 偏心压力法回顾 偏心压力法回顾 偏心压力法回顾 适用情况： 现浇砼纵向企口缝连结的装配式板桥；仅在翼板间用钢板或钢筋连接的无中间横隔梁的装配式桥。 块间横向有一定连结构造，但刚性弱，这类结构的受力状态实际接近于数根并列而相互间横向铰接的狭长板(梁)，对于跨中荷载横向分布计算，不能用“偏压法”计算。 一般情况下结合缝上可能引起的内力为： 竖向剪力g(x) 横向弯矩m(x) 纵向剪力t(x) 法向力n(x) 在竖向荷载作用下，接缝内只传递竖向剪力 正弦荷载 作用下， 铰缝产生正弦分布的铰接力 取跨中单位长度分析，铰接力用峰值gi 表示： 求单位正弦荷载作用在1号梁上时(n-1)条铰缝的铰接力峰值gi 各板分配的竖向荷载峰值Pi1为： 1号板 P11=1-g1 2号板 P21=g1-g2 3号板 P31=g2-g3 4号板 P41=g3-g4 5号板 P51=g4 用“力法”求解gi，变形协调条件—相邻板块在铰缝处竖向相对位移为零： 荷载作用在1号板梁上，各块板梁的挠度和所分配的荷载图式如图所示 弹性板梁，荷载挠度呈正比 跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置，桥面净空为净－7m+2×0.75m人行道。全桥跨由9块预应力混凝土空心板组成，欲求1、3和5号板的公路—I级和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。 (4)计算跨中荷载横向分布影响线 (5)计算荷载横向分布系数 计算荷载横向分布的表达式一样 不同之处： 利用正则方程求铰接力时，所有的主系数中除了考虑 的影响之外，还应计入T形梁翼板悬臂端的弹性挠度 f 对于翼缘板刚性连结的肋梁桥，只要在铰接板（梁）桥计算理论的基础上，在接缝处补充引入赘余弯矩，就可建立计及横向刚性连结特点的赘余力正则方程。用这一方法来求解各梁荷载横向分布的问题，就称为刚接梁法。 刚接梁桥计算图式 (3) 计算汽车荷载折减系数ξ (4)荷载横向分布系数求解 (5)画出所求截面的内力影响线 均布荷载作用下跨中弯矩Ml/2、跨中剪力Ql/2及支点剪力Q0的影响线，见图a)、b)、