图3-5跨中横向分布系数mc的计算图式(单位mm)
①1号梁可变作用(汽车公路—II级):
1mcq?(0.4778?0.3712?0.2940?0.1874?0.1104?0.0036)?0.72222三车道:
1mcq?(0.4778?0.3712?0.2940?0.1874)?0.66522两车道:
取最不利荷载,故取可变作用(汽车)的横向分布系数为mcq=0.7222。 ②2号梁可变作用(汽车公路—II级):
1mcq?(0.3534?0.2894?0.2432?0.1792?0.1330?0.0688)?0.63352三车道: 1mcq?(0.3534?0.2894?0.2432?0.1792)?0.53262两车道:
取最不利荷载,故取可变作用(汽车)的横向分布系数为mcq=0.6335。 ③3号梁可变作用(汽车公路—II级):
1mcq?(0.2290?0.2076?0.1922?0.1708?0.1554?0.1340)?0.54452三车道:
mcq?1(0.2290?0.2076?0.1922?0.1708)?0.39982
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两车道:
取最不利荷载,故取可变作用(汽车)的横向分布系数为mcq=0.5445。
综上所述,跨中截面横向分布系数取值为:
(5)支点截面的荷载横向分布系数m0
mcq=0.7222
如图3-6所示,按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载,1号梁可变作用的横向分布系数可计算如下:
1moq??0.68?0.342可变作用(汽车):
可变作用(人群):mor=1.259
图3-6支点横向分布系数m0计算图式(单位mm)
(6)横向分布系数汇总(见表3-5)
表3-5 1号梁的可变作用横向分布系数
可变作用类别 公路--II级 人群 mc 0.7222 0.5678 mq 0.34 1.259
3.2.3车道荷载的取值
根据《桥规》4.3.1条,公路—II级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为:
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qk?0.75?10.5?7.875(kN/m)
计算弯矩时:
Pk? 计算剪力时:
360?180?(29?5)?180?207(kN)50?5
Pk?207?1.2?248.4(kN)
3.2.4 计算可变作用效应
在可变作用效应计算中,本设计对于横向分布系数取值作如下考虑:支点处横向分布系数取m0从支点至第一根横梁段,横向分布系数从m0直线过渡到mc,其余梁段均取mc。 (1)求跨中截面的最大弯矩和最大剪力(如图3-7所示)
计算跨中截面最大弯矩和最大剪力采用直接加载求可变作用效应,图3.5示出跨中截面作用效应计算图式,计算公式为:
S?mqk??mPky
式中:S——所求截面汽车标准荷载的弯矩或剪力;
qk——车道均布荷载标准值; Pk——车道集中荷载标准值; Ω——影响线上同号区段的面积;
y——影响线上最大坐标值。
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Qxq=7.875kN/mPk=248.4kN0.06670.50.5Qx0.0667剪力影响线q=7.875kN/m0.96677.25Pk=207kN0.9667弯矩影响线0.72220.341.2590.56780.56780.72220.341.259
图3-7跨中截面影响线图(单位mm)
可变作用(汽车)标准效应:
L?7.25m 4Mmax?1?0.7222?7.875?7.25?29?(0.7222-0.34)?5.8 2?0.9667?0.7222?207?7.25?1679.58(kN?m)
11Vmax??0.7222?7.875?0.5?14.5??(0.7222?0.34)?5.8
22?0.9667?0.7222?207?7.25?1679.58(kN?m)
可变作用(汽车)冲击效应:
M?1679.58?0.291?0.78?381.23(kN?m) V?109.73?0.291?0.78?24.91(kN)
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可变作用(人群)标准效应:
q=1.15?3.0=3.45(KN/m)
1Mmax??0.5678?3.45?14.5?14.5?(1.259-0.5678)?5.8?3.45?0.96672?219.30(kN?m)Vmax?11?0.5678?3.45?0.5?29??(1.259?0.5678)22?5.8?3.45?0.0667?14.66(kN)
(2)求四分点截面的最大弯矩和最大剪力
Qkq=7.875kN/mPk=248.4kN0.750.0667剪力影响线Qkq=7.875kN/m1.4505.4375Pk=207kN0.4833弯矩影响线0.72220.341.2590.56780.56780.72220.341.259
图3-8四分点截面影响线图
可变作用(汽车)标准效应:
11?0.7222?7.875?5.4375?29??(1.45?0.4833)22(?0.7222-0.34)?5.8?7.875?0.7222?207?5.4375?1244.42(kN?m)Mmax?
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