桥梁工程网上指点资料4.doc

桥梁工程网上辅导材料 4 第3 章第 2节梁桥荷载横向分布问题【教学基本要求】 1 .理解横向分布系数的概念; 2 .掌握杠杆法、修正的偏心受压法、铰接板(梁)法、 G-M 法的基本原理、适用条件及计算方法; 3 .熟悉抗扭惯矩的计算方法。 4 .掌握荷载横向分布系数沿桥跨的变化; 【学****重点】 1. 《桥规》关于汽车车轮横向布置的规定; 2 .半波正弦荷载 l xpp ? sin 0?; 3. 杠杆法、修正的偏心受压法、铰接板(梁)法、 G-M 法的基本原理、适用条件及计算方法; 4 .荷载横向分布系数沿桥跨的变化。【内容提要和学****指导】一、横向分布系数的概念对于装配式主梁,当桥上作用荷载时,各片主梁共同参与工作,形成了各片主梁之间的内力分布。在计算恒载时,除主梁的自重外,一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁,即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数,得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上,精确计算时,也可考虑它们的重量在各梁间的分布,即中梁也分担一部分人行道、栏杆的重量。在计算活载时, 需要考虑活载在各片主梁间的分布。由《公路工程技术标准 JTG B01-2003 》(以下简称《标准》) 规定, 车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。对于车道荷载, 最外车轮距人行道缘石之距不得小于 , 车道荷载的横向轮距为 , 两列车道荷载车轮的横向间距不得小于 ; 车道荷载所引起的各片主梁的内力大小与桥梁的横断面形式、荷载的作用位置有关,因此求解车道荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题,目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。设计时, 若将第 i 号梁所承担的力 Ri 表示为系数 mi 与轴重 P 的乘积( Ri=mi ×P) ,则 mi 称为第 i 号梁的荷载横向分布系数。二、杠杆法基本原理:杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁上断开,把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或简支单悬臂梁。杠杆法的适用条件:(1 )双肋式梁桥;(2 )多梁式桥支点截面杠杆法计算荷载横向分布系数的步骤: (1) 绘制主梁的荷载反力影响线; (2 )确定荷载的横向最不利的布置; (3 )内插计算对应于荷载位置的影响线纵标η i; (4 )计算主梁在车道荷载和人群荷载作用下的横向分布系数; 对于车道荷载,轮重=2 1 轴重。车道荷载的横向分布系数m 0 车道=∑2 1 η i=2 1 ∑η i( 即主梁所承担的反力是一列车轴重的m 0 车道倍)。对于人群, 因人行道为双侧, 实际计算时以单侧人群荷载的集度作为 1 个单位, 其分布系数为人群荷载重心位置的荷载横向分布影响线坐标人人?? 0m 。人群荷载的横向布置有两种, 即单侧人群和双侧人群,一般直接判断即可确定哪种最不利。三、修正的偏心受压法根据试验观测和理论分析,当桥的宽跨比 B/L ≤ ,且主梁间具有可靠连接时,在车道荷载的作用下,中间横隔梁的弹性挠曲变形与主梁的变形相比很小,因此可假定中间横隔梁象一根无穷大的刚性梁一样保持直线形状。由于此法假定横隔梁无限刚性,也称“刚性横梁法”。(一)偏心荷载 P=1 对各主梁的荷载分布由于假定横隔梁近似为刚性,故可将偏心