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横隔梁道数变化对桥上荷载横向分配的影响浅析 彭 霞3 王行耐3 3 摘 要 对“T ”梁桥的大量计算结果进行统计分析, 总结出当横隔梁的道数发生变化时, 主梁荷载横向分配产生的变 化规律, 并在此基础上讨论在桥梁设计中, 横隔梁道数的合理确定。 关键词 横隔梁 T 梁桥 荷载横向分配 桥梁设计 分类号 U 443. 32 横隔梁的作用一方面加强桥梁结构的横向联系, 增 强桥梁结构的整体稳定性; 另一方面桥上荷载横向分布 的规律与横隔梁有着密切的联系。通常认为在不考虑是 否增加桥梁自重的前提下, 为使各主梁负担趋于均匀, 设置的横隔梁道数越多越好, 情况果真如此吗? 本文通 过大量的数据统计分析得出一个结论: 横隔梁的道数增 加到一定的程度时, 荷载的横向分布不再发生变化, 因 而即使单纯从受力方面考虑, 也没有必要设置过多的横 隔梁, 此结论可供桥梁设计时参考。 各片主梁在横桥向分配到的汽车或挂车荷载大小 (41. 2 - 11/2) 2 + 18 × 1303 /12 + 130 × (130/2 - 41. 2) 2 6 626 × 103 (cm 4 ) I x /b = 6 626 × 103 /160 41 410 (cm 4 /cm ) 18 × = J x = = 可以用荷载横向分布系数 m 来表示, 荷载横向分布系 数 m 的物理意义就是: 表示某根主梁所承担的最大荷 载是各个车辆轴重的倍数。 下文便在相同的计算跨径、相同的主梁横截面型 式、横截面尺寸, 以及在相同等级的汽车或挂车荷载作 用下, 来讨论横隔梁的道数变化对荷载横向分布系数的 影响。 具体的作法是: 计算出给定横隔梁道数时各片主 梁所分配到的荷载大小, 然后绘制出横隔梁道数 v 与荷 载横向分布系数 m 的变化关系曲线, 从中寻找出二者 的内在变化规律。 图 1 主梁、横隔梁截面 横隔梁的抗弯惯短 I y 及单宽抗弯惯矩 J y c/L = 235/640 = 0. 368 给定横梁道数, 求解荷载横向分布系数 m 以 5 道横梁为例: 一座主梁片数为 5 的装配式钢筋 混凝土简支梁桥, 主梁和横隔梁截面见图 1, 计算跨径 L 0 = 19. 5m , 主梁翼缘板刚性连结。 求各主梁分别在汽2 20、挂2100 荷载作用下的横向分布系数。 1. 1 计算截面特性 (1) 主梁抗弯惯矩 I x 及单宽抗弯惯矩 J x h = (8 + 14) /2 = 11 (cm ) 1 (2) 查表、文献 2 - 5 - 4, 得: 当 c/L = 0. 368 时 Κ/c = 0. 5467 Κ= 547 × 235 = 128 (cm ) (2 × 128 × 112 /2 + 15 × 100 × 100/2) / (2 × 128 × 11 + 15 × 100) = 21. 0 (cm ) a y = (160 - 18) × 112 /2 + (130 × 18 × 130/2) ]/ a x = 2 × 128 × 112 /12 + 2 × 128 × 11 × (21 - 11/2) 2 + 15 × 1003 /12 + 15 × 100 × (100/2 - 21) 2 I y = [ (160 - 18) × 11 + = 41. 2 (cm ) (130 × 18) ] I x = (160 - 18) × 113 /12 + (160 - 18) × 11 × 3 助教, 250023, 济南交通高等专科学校 3 3 助教, 250023, 济南交通高等专科学校 52 桥梁建设 1997 年第 4 期 = 3 220×103 (cm 4 ) J y = I y /a = 3 220 × 103 /485 = 6 640 (cm 4 /cm ) = 1 928 (cm 3 ) 计算参数 Α和 Η 1. 2 Α= Η= 1. 3 1/2 (3) 主梁和横隔梁的抗扭惯矩 J T x + J T y G (J T x + J T y ) /2 E × (J x × J y ) = 0. 02471 B × (J x /J y ) 1/4 /L = 0. 324 计算各主梁横向影响线坐标 主梁梁肋 t/b= 18/(130- 11) = 0. 151 查表、文献 2 - 0. 300 2, 得: 当 c/b = 151 时, c = 5 - 0. 已知 Η= 0. 324, 从文献1 附录“G 2M 法”计算用表 查得影响