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《拱橋橫向分布系數(shù)的探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、拱橋橫向分布系數(shù)的探討摘要：拱橋各主梁的受力與直線橋不同。本文通過梁格法來計算得到拱橋的橫向分布系數(shù)和直線橋的橫向分布系數(shù)，進(jìn)而比較拱橋與直線橋各主梁的受力特點，以期給工程建設(shè)者提供參考。關(guān)鍵詞：拱橋；直線橋；橫向分布系數(shù)；梁格法；1.概述拱橋是現(xiàn)代交通工程中的一種重要橋型，在市政道路中廣泛應(yīng)用外，在高等級公路中的應(yīng)用也越來越多。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國加快了山區(qū)公路的建設(shè)，出現(xiàn)了越來越多的拱橋。在山區(qū)公路橋的方案選擇中，適當(dāng)?shù)夭捎霉皹?，能更好地使公路線形適應(yīng)地形，達(dá)到線形流暢、經(jīng)濟(jì)合理
2、、適應(yīng)景觀的效果。因此，拱橋的方案選擇、設(shè)計、施工將在公路橋梁設(shè)計中占據(jù)越來越重要的位置。對于直線橋的橫向分布系數(shù)的計算，很多人做了大量的研究工作，提出了很多比較簡單實用的橫向分布系數(shù)計算方法，如：鉸接板(梁)法、剛接板(梁)法、偏心壓力法、修正偏壓法、G－M法、彈性支承連續(xù)梁法、考慮抗扭的彈支連梁法等等。這些方法都是建立在一些假定的基礎(chǔ)上的，對于非常規(guī)的橋梁，如拱橋來說，有些方法明顯是不適用的。對于拱橋橫向分布系數(shù)的計算，也有人做了較為深入的研究，也提出了一些計算拱橋橫向分布系數(shù)的方法，如剛性橫梁
3、法、異形板理論、梁格理論等。2．荷載橫向分布系數(shù)計算理論當(dāng)橋上作用荷載P時，對于單梁，若已知梁上某一截面的內(nèi)力影響線η1(x)，就可以計算該截面的內(nèi)力值S=P·η1(x)，這屬于平面問題。因而對于梁式板橋或多片主梁通過橋面板和橫隔梁組成的梁橋來說，情況就要復(fù)雜得多。這是因為結(jié)構(gòu)的橫向剛性會使荷載在橋的縱、橫向同時傳布，并使所有主梁都不同程度地參與工作，因而它屬于空間計算理論問題。我們可以簡單的理解為：若已知梁上某一點的內(nèi)力影響面η(x,y)，則該點的內(nèi)力值為S=P·η(x,y)。即將η(x,y)分解
4、為兩個單值函數(shù)的乘積η1(x)·η2(y)，而對于某根主梁某一截面的內(nèi)力值就可表示為S=P·η(x,y)≈P·η1(x)·η2(y)。η1(x)意義同單梁，η2(y)表示單位荷載沿橫向作用在不同位置時對某梁所分配的荷載比值變化曲線，也稱某梁的荷載橫向分布影響線。梁格系理論是將橋梁上部結(jié)構(gòu)用一個等效梁格來代替分析，等效梁格后再將其結(jié)果還原到結(jié)構(gòu)中就可得到所需的計算結(jié)果，此法易于理解便于使用應(yīng)用范圍廣，而且是比較精確的方法。因此在各種類型的橋梁分析中得到了廣泛使用。一般說來等效梁格的網(wǎng)格越密計算結(jié)果的精
5、確度就越高。梁格法主要應(yīng)用簡支梁橋撓度參數(shù)跟橫向分布系數(shù)的關(guān)系來求得橫向分布系數(shù)。通過最不利荷載的布置求得各片主梁的撓度，再由在單片主梁上跨中加載所得的撓度，從而得出各片主梁的荷載橫向分布系數(shù)。本文用梁格法對一個工程實例的橫向分布系數(shù)進(jìn)行計算，從而了解拱橋和直線橋的橫向分布的情況。3．工程實例位于江西永新和川鎮(zhèn)的袍碧橋，空跨布置為3×20m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T形梁橋,其中間跨為拱橋。邊跨為直線橋，采用拱橋直做的方案。主梁5片，次梁5片為兩端、L/4處、L/2處、3L/4處，橋面凈寬0.5m(防撞墩)+
6、10.5m(行車道)+0.5m(防撞墩)=11.5m。主梁布置和構(gòu)造簡圖如1(a)和1(b)，拱橋梁格劃分圖如1(c)。直線橋的主梁布置及橫隔梁布置與拱橋布置相同，但由于其彎曲設(shè)計兩個邊梁設(shè)計不同，由圖1(c)可以看出。圖1（a）主梁布置簡圖（單位：cm）圖1（b）主梁構(gòu)造簡圖（單位：cm）圖1(c)拱橋梁格劃分圖(單位:cm)本文中梁格法采用midascivil結(jié)構(gòu)分析軟件來進(jìn)行計算。圖2（a）和2（b）為應(yīng)用midascivil所建拱橋和直線橋模型。圖中全橋模型在橫向最不利汽車荷載布置下，計算所
7、得某片梁的跨中撓度Δ1，與單片T梁模型的跨中撓度Δ2之比，就是該梁的橫向分布系數(shù)。主梁從圖中自右往左編號依次為1-5號和次梁自上往下編號依次為1-5號。圖2(a)拱橋梁格模型圖2(b)直線橋梁格模型表1為梁格法所計算出的1-5號主梁的荷載橫向分布系數(shù)：梁號拱橋直線橋10.47670.464120.47230.474130.46770.473940.46220.471350.45560.4643表1拱橋和直線橋的橫向分布系數(shù)4.結(jié)論本文采用梁格法對拱橋和直線橋的橫向分布系數(shù)進(jìn)行了計算。經(jīng)過對計算結(jié)果進(jìn)
8、行比較，可以得到如下結(jié)論：（1）對于拱橋，外邊梁的橫向分布系數(shù)比較大，表明拱橋外邊梁所分擔(dān)的荷載較大，在實際的工程中應(yīng)重視這一方面。（2）不同于直線橋兩邊承受較小荷載中間承受較大荷載，拱橋各主梁的受力沿半徑方向逐次遞增。參考文獻(xiàn)：1.莊凌云.裝配式連續(xù)拱橋橫向分布計算的廣義梁格法[J].中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2004年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集，736~7422.韋立林,王文宇,王建軍.簡支梁橋荷載試驗橫向分布系數(shù)分析方法[J].廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，200
