2. 荷载
12th.
桥博与荷载横向分布系数计算方法
? 杠杆法
适用条件:主梁间的横向联系很弱、无中间恒隔板的梁。 例如:预制桥面的组合梁、双主梁、多式梁 典型横向分布影响线:
? 刚性横梁法(偏心受压法)
适用条件:有中横隔板、桥的宽跨比B/L小于0.5、在梁的两端跨中或四分点处设臵中间横梁,横梁刚度相对纵梁大得多。
基本假设:所有横梁的刚度为无穷大、不考虑纵梁的抗扭刚度;若考虑纵梁的抗扭刚度则为修正刚性横梁法(仍然是横梁无限刚度的前提下考虑主梁的抗扭影响)。
? 铰接板(梁)法
适用条件:装配式板桥(用现浇混凝土纵向企口缝连接)如:空心板;
装配式梁桥(在翼板间用焊接钢板或伸出交叉钢筋连接且无中间横隔梁);
基本假设:横向连接刚度较弱,连接只传递剪力,不传递弯矩(相对较小)
? 刚接板(梁)法
适用条件:桥面系没有经过构造处理但设有多片内横隔梁,或桥面浇筑成一块整体板的桥跨结构,如:T梁。
基本假设:横向连接传递剪力,也传递弯矩(相对较大)。
? 比拟正交异性板法(G-M法)
计算步骤:
a) 将纵梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别除以纵梁宽b,将横梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩分别除以横梁宽度
a,得到比拟正交异性板;
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b) 按弹性力学理论,求得跨中单位荷载P=1作用于某一片梁跨中截面的横向挠度曲线 c) 每根主梁覆盖的部分挠曲线面积与挠曲线总面积之比就是该梁分配到的荷载; d) 编制实用图表。
? 桥博能横向分布计算的方法:
杠杆法、(修正)刚性横梁法(偏心受压法)、修正刚性横梁法、(刚)铰接板(梁)法。桥博计算结果与手算结果基本一致,其中人群的横向分布计算已经包涵宽度的影响。
13th.
横向分布系数在不同的模型中应填入何值?
? 进行桥梁的纵向计算时:
? 汽车荷载
? 对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数X纵向折减系数X横向折减系数X偏载修正值。例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数) x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数) = 2.990。汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。 ? 2多片梁取一片梁计算时
按桥工书中的几种算法(刚接/铰接板梁法、刚性横梁法、杠杆法)计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。计算时中梁、边梁应分别建模计算,并分别取横向分布系数最大的那片梁来建模计算。
? 人群荷载
? 对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
在桥博中人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
人行道宽度应与调整系数配套输入:对于公路荷载人行道宽填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1 即可;对于城市荷载人行道宽度填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度进行修正。 ? 多片梁取一片梁计算时
人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
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? 满人荷载
? 对于整体箱梁、整体板梁等整体结构
满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。 ? 多片梁取一片梁计算时
满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:
1、 由于最终效应:
人群效应= 人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。 满人效应= 人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。所以程序在默认情况下对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
? 进行桥梁的横向计算时(箱梁框架,横梁,盖梁)
? 汽车荷载
? 计算箱形框架截面,实际是计算桥面板的同时考虑框架的影响,汽车横向分布系数=轴重/顺
桥向分布宽度;
? 横梁,盖梁,汽车荷载横向分布调整系数可取纵向一列车的最大支反力(该值可由纵向计算时,
使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ对应下的最大值,除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得),进行最不利加载。
? 人群荷载
在“横向加载有效区域”中已经填入了人行道分布区域,程序会据此进行影响线加载。人行道宽度填1。横梁、盖梁计算时,这里的人群横向分布系数与汽车的相似,是指单位横向人行道宽度(1m)的支反力。在计算支反力时,这个系数已经考虑人群集度的大小,所以此时窗口中的“人群集度”应该填1。
14th.
桥博横向计算原理
? 盖梁、横梁计算时
桥博模拟的是车轮直接作用在盖梁或横梁上,是一种近似计算的方法,适应于支座比较密集的空心板等。横向分布调整系数一栏填的是纵向一列车作用下的最不利支反力(该值可由纵向计算时,使用阶段支撑反力汇总输出结果里面,汽车MaxQ对应下的竖向支反力,除以纵向计算时汽车的横向分布调整系数来算得)。加载模式如下图:
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? 盖梁、横梁计算与纵向计算不同之处:
? 加载方式不同,此处为横向计算,桥博在盖梁的影响线上自动进行横向最不利布载。 ? 由于一的不同,在活荷载输入时,需要填写“横向加载有效区域”等信息。
? 特殊荷载注意事项
若是特殊荷载的横梁盖梁计算,应注意我们填入的轴重。为一个轴的重量,而不是一个轮的重量。
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? 对于取单位长度的框架模型应注意事项
若是箱梁的框架分析(例如桥面板模型),需采用横向分布折线系数。折线横向分布计算的依据规范D62的4.1.3条进行计算。 求折线系数的步骤:
1、先求出板的有效工作宽度,可参见《桥梁工程》上册P205; 2、工作宽度内的轮重/工作宽度 = 折线系数在各位臵处的大小。
15th.
为何公路荷载时不用指明车道数?
Q:
活载信息输入界面中,为何公路荷载时仅输入荷载横向分布系数即可,不用指明车道数,而城市活载时,车道数变量可以输入? A:
根据《城市桥梁设计荷载标准》中4.1.4.2的规定,当车道数>=4时,计算剪力应乘1.25的增长系数,因此,城市荷载时车道数的变量就是起这个作用,用于确定车道数是否超过4,程序是否应考虑剪力增长系数。
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