斜彎橋荷載橫向分布計(jì)算方法

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1、第6篇斜彎橋計(jì)算理論20斜彎橋荷載橫向分布計(jì)算方法21斜橋計(jì)算理論22彎橋計(jì)算理論20斜彎橋荷載橫向分布計(jì)算方法修正偏心壓力法斜彎梁的柔度系數(shù)斜彎橋橫向分布計(jì)算的偏心壓力法斜、彎橋橫向分布計(jì)算的梁系法斜彎橋橫向分布計(jì)算的Leonhardt-Homberg法小結(jié)本章參考文獻(xiàn)將橋跨結(jié)構(gòu)的空間計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面計(jì)算問(wèn)題的基本理論——荷載橫向分布理論，是基于：①在單位半波正弦荷載作用下；②根據(jù)實(shí)際橋跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，如主梁連接方式、寬跨比、主梁結(jié)構(gòu)形式等所做的其它假定，來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)化后的力學(xué)分析，所得到的是某片主梁承受車(chē)軸

2、荷載的倍數(shù)——荷載橫向分布系數(shù)：在主梁橫向分布影響線上按最不利位置加車(chē)輪荷載，即輪重與軸重的比例數(shù)；汽車(chē)：，掛車(chē)：橫向分布影響線豎標(biāo)橫向最不利布置車(chē)輪數(shù)荷載橫向分布計(jì)算實(shí)際上是計(jì)算值。對(duì)于簡(jiǎn)支等截面直梁橋，基于不同的計(jì)算假定，可有支點(diǎn)剪力荷載橫向分布計(jì)算的杠桿法，跨中截面荷載橫向分布計(jì)算的偏心壓力梁系法[剛（鉸）接板（梁）法]比擬正交異性板法（G-M）等對(duì)于變截面簡(jiǎn)支梁橋，連續(xù)梁橋，剛架橋等其它梁式或梁式組合結(jié)構(gòu)，可按等代剛度法將其換算為等代簡(jiǎn)支梁進(jìn)行橫向分布計(jì)算，此方面內(nèi)容可參閱文獻(xiàn)[1]、[2]、[3]

3、。修正偏心壓力法在正交橋中，荷載橫向分布的規(guī)律主要取決于縱橫向抗彎剛度的比值，而抗扭能力只影響分布系數(shù)的數(shù)值。因此，可以按略去抗扭能力的分析，得出偏心壓力法的計(jì)算前題“撓度在橫向呈直線變化”的條件，此條件是橫梁抗彎慣矩主梁抗彎慣矩計(jì)算跨徑主梁間距橋梁縱向?yàn)檩S，橫向?yàn)檩S1)考慮自由扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)（1）舒根（Schottgen）公式1947年，舒根給出的偏心壓力法計(jì)算跨中截面荷載橫向分布影響線豎坐標(biāo)值公式為[3]—考慮主梁抗扭作用的修正系數(shù)，可按下式計(jì)算若計(jì)算跨內(nèi)截面，則偏心壓力法可見(jiàn)①時(shí)，；②、③；④（2）鄭

4、考達(dá)公式[4]此式的與荷載位置無(wú)關(guān)，是由于假定扭角與撓度在縱向具有相同的變化規(guī)律。分母中的是由于取級(jí)數(shù)中的首項(xiàng)而來(lái)的近似值。（3）林元培公式[5]式中：；；對(duì)于等截面簡(jiǎn)支梁，若荷載作用于斷面，取級(jí)數(shù)首項(xiàng)時(shí)，有若取泊松比為零，則則林元培公式與鄭考達(dá)公式相同橋跨結(jié)構(gòu)寬度，主梁相同時(shí)（4）日本國(guó)鐵標(biāo)準(zhǔn)公式[6]對(duì)于主梁相同的梁式橋有荷載作用點(diǎn)至橫截面形心之距（5）路易斯（louisBalog）公式[7]式中：另外還有日本橫道英雄公式[7]，蘇聯(lián)烏里茨基公式，西德萊翁哈特公式等。可參閱有關(guān)文獻(xiàn)2)考慮約束扭轉(zhuǎn)的修正

5、系數(shù)（1）文獻(xiàn)[8]公式式中：；主梁扇性慣矩主梁極慣矩（2）楊國(guó)先公式[9]文獻(xiàn)[9]忽略了彎曲正應(yīng)力，用能量法推導(dǎo)T梁的為若計(jì)及彎曲應(yīng)變能，則（3）法印公式蘇聯(lián)法印1962年提出開(kāi)口截面的修正式為式中：將代入可整理出與文獻(xiàn)[8]公式相同的從以上公式不難看出，若或?yàn)榱銜r(shí)，得到的就是自由扭轉(zhuǎn)的值。3)討論無(wú)論是從靜力平衡條件（舒根公式等）還是從能量原理（鄭孝達(dá)公式等）所推導(dǎo)出的考慮自由扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)均為橋跨結(jié)構(gòu)主梁幾何參數(shù)的函數(shù)，由于能量法推導(dǎo)過(guò)程中僅取了級(jí)數(shù)首項(xiàng)，致使其與靜力平衡法的修正系數(shù)有一定的偏差?？?/p>

6、慮自由扭轉(zhuǎn)的其它修正公式，只要略加變化，可以歸納的舒根公式或鄭孝達(dá)公式[8]。計(jì)及約束扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)，其表達(dá)式形式上雖不統(tǒng)一，但經(jīng)變換后亦發(fā)現(xiàn)，其有內(nèi)在聯(lián)系利用舒根公式原理，可推導(dǎo)出不同邊界條件的單跨梁的修正系數(shù)表達(dá)式為式中：一般來(lái)說(shuō)，考慮自由扭轉(zhuǎn)的修正系數(shù)適用于混凝土梁，而考慮約束扭轉(zhuǎn)的適用于鋼梁斜彎梁的柔度系數(shù)平面斜、彎梁存在彎曲和扭轉(zhuǎn)耦合作用，為分析計(jì)算方便，定義：表示荷載作用在號(hào)梁截面，在該梁截面引起的撓度；表示扭矩作用在號(hào)梁截面，在該梁截面引起的撓度；表示荷載作用在號(hào)梁截面，在該梁截面引起的扭角表

7、示扭矩作用在號(hào)梁截面，在該梁截面引起的扭角彎橋徑向水平力作用于號(hào)梁截面，在該梁截面引起的徑向水平位移（此參數(shù)可用于水平荷載的橫向分布計(jì)算[13]）。1)斜梁橋?qū)τ谛绷海ê髨D）有斜梁橋及其柔度系數(shù)計(jì)算圖式其中式中：、——分別第片梁截面的抗彎剛度和抗扭剛度2）曲梁橋?qū)τ谇簶颍ê髨D），有曲梁橋及其柔度系數(shù)計(jì)算圖式3）與正橋的比較（1）斜橋與正橋的比較令（跨中截面）則就是正橋跨中作用單位豎向力和單位扭矩在跨中產(chǎn)生的豎向位移和扭角（2）彎橋與正橋的比較當(dāng)荷載作用于跨中時(shí)，即，有對(duì)于直梁，有則上列三式分別變?yōu)榧礊檎龢?/p>

8、的結(jié)果。正橋是斜彎橋的特例。斜彎橋橫向分布計(jì)算的偏心壓力法斜彎橋的彎扭耦合使得其計(jì)算更加復(fù)雜，尋求簡(jiǎn)單的計(jì)算方法，一直是人們所希望的，利用撓度橫向呈直線變化的特征，即基于剛性橫梁原理的多梁式荷載橫向分布的計(jì)算方法就是其中較簡(jiǎn)介的一種20.3.1橫向撓度呈直線變化的條件橫向撓度呈直線變化，即所謂剛性橫梁原理。一般認(rèn)為可用在窄橋中。若考慮橋梁縱橫向剛度，也可用下式作為判斷窄橋的條件——縱向比擬單寬剛度；——橫向比擬單