连续弯梁桥中支点预偏心优化计算研究.pdf

第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集 广东佛山·2006 连续弯梁桥中支点预偏心优化计算 程思锦 (西南交通大学土木工程学院，四川成都610031) 【摘要】对于单柱式点铰支承连续弯梁桥，上部结构传来的扭矩不能通过这些点铰支承传到基础，’ 通常情况F。在桥两端设置抗扭支承桥台以传递扭矩，中支点只起到减小弯曲跨度的作用。为使配筋设计更 合理，可在各中墩的点铰支承处，设置一定的横向预偏心距，达到人为调整梁内扭矩分布的目的，以便控 制沿梁长方向梁内的扭矩峰值。本文主要针对弯梁桥中支点预偏心距的确定方法进行一些探讨和理论计 算。利用弯梁桥扭矩图实现对弯梁桥中支点预偏心距的确定。 【关键词】单柱式点铰支承连续弯梁桥扭矩图预偏心 1前言 相对直梁桥，弯梁桥力学特点：在荷载作用下的位移包括竖直位移w(z)和扭转角缈(z)， 因而必须将两个方程式联立求解才能得到竖直位移w(z)和扭转角矽(z)，这就是弯梁桥计算 中最显著的力学特点“弯一扭”耦合作用。UlJ多,l,荷载作用下，梁截面内产生T‘‘弯矩”同时 必然的伴随着产生“耦合扭矩”，同理，在产生“扭矩”的同时也必然的伴随着产生相应的 “耦合弯矩”。所以，其相应的竖向绕曲变形w(z)与扭转角缈(z)之间也产生耦合效应。， 2中支点预偏心的设置方法 直梁桥中的悬臂梁桥，通过对挂梁跨径的改变来调整弯矩值，使弯矩图面积的绝对值 之和最小。这样，悬臂梁的受力比较合理，其材料的用量也最省。在弯梁桥中，当弯矩图面 积的绝对值之和最小时，表明其受力是比较合理的。本文中支点预偏心设置方法：利用弯梁桥 扭矩图面积的绝对值之和的最小值，来确定弯梁桥的中支点预偏心。并近一步探讨此种方 法的合理性。 、 进行各种中支点预偏心组合 计算各中支点预偏心组合情况下，相应扭矩图面积的绝对值之和Mf 得出扭矩图面积的绝对值之和Mi中最小值肘。i。 。 。 MITIi。对应各中支点预偏心即为所求的中支点预偏心值 本文得出的用于求解曲线梁扭矩图面积的重要力法方程及公式如下： 选取超静定简支曲线梁为基本结构，用力法原理建立各偏心支承处的变形协调方 程。设巳．以偏向曲线梁轴线外侧为正，各支承处反力以向下为正，绕度以向下为正，扭角 以使曲线梁向外侧转动为正。 227 第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集 广东佛山·2006 力法方程组为： AllXI+A12X2十…+Al。X。+Alp=O A2lXI+A22X 2+…+A2。X。+A2p=O A。lXl+A。2X2+…+A。。X。+A。=O 单位竖向力F=I作用于支承处P所引起的支承处Z的竖向位移为： 下面给出各揉度系数公式： 留鹏p——单位竖向力F=I作用于支承P所在的梁轴处时，引起的支承Z所在梁轴处竖 向位移； 舒碰7p——单位竖向力F=I作用于支承P所在的梁轴处时，引起的支承Z所在梁轴处扭 角； 帆，——单位扭矩T=I作用于支承P所在的梁轴处时，引起的支承z所在梁轴处竖向 位移； bT(I)7，一单位扭矩T=I作用于支承P所在的梁轴处时，引起的支承Z所在梁轴处扭角； p／sinoo． sin目z·0p z+Oz cos(00一目p)．sin0sin(Oo-0p)．COS8z】 一(1+3七)．sin(00—0p