第三章23-荷載橫向分布系數(shù)的計算-鉸接法課件

第二章簡支梁橋的計算第一節(jié)行車道板的計算第二節(jié)荷載橫向分布計算第三節(jié)主梁內(nèi)力計算第四節(jié)橫隔梁內(nèi)力計算第五節(jié)撓度、預(yù)拱度的計算第六節(jié)配筋的計算第二章簡支梁橋的計算第一節(jié)行第二節(jié)荷載橫向分布計算一、概述二、杠桿原理法三、偏心壓力法四、考慮主梁抗扭剛度的修正偏心壓力法五、鉸接法（鉸接板法、鉸接梁法、剛接梁法）六、比擬正交異性板法（G-M法）七、荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化第二節(jié)荷載橫向分布計算一、概述裝配板（梁）橋的橫向連接（1）裝配式板橋：現(xiàn)澆混凝土縱向企口縫連接（2）無中間橫隔梁的裝配式橋：僅在翼板間用鋼板焊接聯(lián)結(jié)或伸出交叉鋼筋連接五、鉸接板法（1）裝配板（梁）橋的橫向連接五、鉸接板法（1）1.適用條件：塊件橫向具有一定連接構(gòu)造，但連接剛性很薄弱，受力狀態(tài)實際接近于數(shù)根并列而相互間橫向鉸接的狹長板（梁）。2.基本假定五、鉸接板法（1）P圖鉸接板橋受力示意圖PP假定1：豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力g(x)。1.適用條件：塊件橫向具有一定連接構(gòu)造，但連接剛性很薄弱，注意：把空間問題，借助按橫向撓度分布規(guī)律來確定荷載橫向分布的原理，簡化為平面問題來處理，應(yīng)嚴(yán)格滿足：此式表明，在橋上荷載作用下，任意兩根板梁所分配到的荷載的比值，與撓度的比值以及截面內(nèi)力的比值都相同。對于每條板梁，有：則：實際上對于集中輪重或分布荷載的作用情況，都不能滿足此條件。假如采用具有峰值po

的半波正弦荷載：使得荷載、撓度、內(nèi)力變化規(guī)律協(xié)調(diào)。五、鉸接板法（1）注意：把空間問題，借助按橫向撓度分布規(guī)律來確定荷載橫向分布的2.基本假定假定1：豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力g(x)。假定2：采用半波正弦荷載分析跨中荷載橫向分布的規(guī)律。五、鉸接板法（1）P圖鉸接板橋受力示意圖PP2.基本假定五、鉸接板法（1）P圖鉸接板橋受力示意圖3.鉸接板橋的荷載橫向分布單位正弦荷載作用在1號板梁軸線上，分析荷載在各條板內(nèi)的橫向分布：取單位板寬進(jìn)行研究五、鉸接板法（1）圖鉸接板橋受力示意圖單位長度3.鉸接板橋的荷載橫向分布五、鉸接板法（1）圖鉸接“力法”求解鉸接力峰值。變形協(xié)調(diào)條件：相鄰板塊在鉸縫處豎向相對位移為零五、鉸接板法（1）（1）圖鉸接板橋計算圖示（2）五、鉸接板法（1）（1）圖鉸接板橋計算圖示（2）方程（2）中的常系數(shù)為：五、鉸接板法（1）代入方程（2），并令：方程（2）中的常系數(shù)為：五、鉸接板法（1）代入方程（2），方程（2）調(diào)整為：五、鉸接板法（1）（3）（1個）外荷載P作用下各塊板分配到的豎向荷載值橫向多個車輪荷載？（1）方程（2）調(diào)整為：五、鉸接板法（1）（3）（1個）外荷載P作4.鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)圖（a）表示荷載作用在1號板梁上，各塊板梁的撓度和所分配的荷載圖示彈性薄板：同理：由變位互等定理，且每塊板梁截面相同，得：五、鉸接板法（1）1號2號含義：單位荷載作用在1號板梁軸線上時任一板梁所分配的荷載，等于單位荷載作用于任意板梁軸線上時1號板梁所分配到的荷載。這就是1號板梁荷載橫向影響線的豎標(biāo)值，通常用。4.鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)五、鉸接板法（4.鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)則1號板梁荷載橫向影響線的各個豎標(biāo)值為：板塊數(shù)目n=3~10，根據(jù)γ值查附錄：《鉸接板荷載橫向分布影響線豎標(biāo)表》（P216-226）五、鉸接板法（1）4.鉸接板橋的荷載橫向影響線和橫向分布系數(shù)五、鉸接板法（5.剛度參數(shù)的計算圖的計算圖示簡支板梁軸線上作用時，梁的撓曲線近似微分方程：5.剛度參數(shù)的計算將上式逐次積分，得：由兩端簡支的邊界條件求積分常數(shù)：將上式逐次積分，得：由兩端簡支的邊界條件求積分常數(shù)：將上式逐次積分，得：由兩端無轉(zhuǎn)角的邊界條件求積分常數(shù)：根據(jù)梁的扭轉(zhuǎn)理論，得微分方程：將上式逐次積分，得：由兩端無轉(zhuǎn)角的邊界條件求積分常數(shù)：根據(jù)梁板梁的兩種變形與荷載具有相似的變化規(guī)律，這也是簡支梁荷載橫向分布理論中采用半波正弦荷載的一個重要原因。5.剛度參數(shù)的計算板梁的兩種變形與荷載具有相似的變化規(guī)律，這也是簡支梁荷載橫向1.適用條件：塊件橫向具有一定連接構(gòu)造，但連接剛性很薄弱，受力狀態(tài)實際接近于數(shù)根并列而相互間橫向鉸接的狹長板。2.基本假定假定1：豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力g(x)。假定2：采用半波正弦荷載分析跨中荷載橫向分布的規(guī)律。3.計算原理回顧：鉸接板法1.適用條件：塊件橫向具有一定連接構(gòu)造，但連接剛性很薄弱，回顧：鉸接板法變形協(xié)調(diào)條件變位互等定理回顧：鉸接板法變形協(xié)調(diào)條件變位互等定理例題6：思路：1.各參數(shù)計算2.根據(jù)剛度參數(shù)查表，并繪制跨中荷載橫向影響線3.橫向最不利布載，計算荷載橫向分布系數(shù)例題6：思路：薄壁矩形截面例題6：薄壁矩形截面例題6：（2）計算跨中荷載橫向分布影響線：附錄1（P222-224）例題6：（2）計算跨中荷載橫向分布影響線：附錄1（P222-224板號單位荷載作用位置（號板中心）12345678910.022361941471130880700570490460.043062321551040700480350260230.021430.021471601641411100870720620570.041551811951591080740530400350.021450.020880951101341481341100950880.040700821081351781511080820700.0214241197148112087068055047044148161166142110086071060055087094110135150135110094087例題6：板號單位荷載作用位置（號板中心）1234567891（3）進(jìn)行橫向最不利布載，并計算荷載橫向分布系數(shù)

由各板的橫向分布影響線可以看出，鑒于鉸接空心板或?qū)嵭陌宓目古つ芰Ρ容^大，故影響線豎坐標(biāo)值在橫橋方向還是比較均勻的。再考慮到橋梁寬度方向要布置多個車輪荷載，這使各板的受力比較均勻。5018013018050180130180180130180例題6：（3）進(jìn)行橫向最不利布載，并計算荷載橫向分布系數(shù)501號板：3號板：5號板：（4）荷載橫向分布系數(shù)的匯總例題6：板號1號0.2290.2793號0.2450.2055號0.2430.1761號板：例題6：板號1號0.2290.2793號0.2450五、鉸接板法（1）TheEnd五、鉸接板法（1）1.適用范圍：小跨徑的鋼筋砼T形梁橋：為便于預(yù)制施工，往往不設(shè)橫隔梁，僅對翼板邊適當(dāng)連結(jié)；或僅通過現(xiàn)澆的橋面板連結(jié)各梁。無橫隔梁的組合式梁橋共同點：橫向連結(jié)剛度較弱，受力特點近似橫向鉸接。2.基本假定五、鉸接梁法（2）假定1：豎向荷載作用下結(jié)合縫內(nèi)只傳遞豎向剪力g(x)假定2：采用半波正弦荷載分析跨中荷載橫向分布的規(guī)律1.適用范圍：五、鉸接梁法（2）假定1：豎向荷載作用下結(jié)合3.鉸接梁橋的荷載橫向分布圖a）、b）一座鉸接T梁橋在單位正弦荷載作用下沿跨中單位長度截割段的鉸接力計算圖示。單位正弦荷載作用在1號梁軸線上，荷載在各個梁內(nèi)的橫向分布：五、鉸接梁法（2）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布五、鉸接梁法（2）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布變形協(xié)調(diào)條件：相鄰板塊在鉸縫處豎向相對位移為零：五、鉸接梁法（2）（1）（2）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布五、鉸接梁法（2）（1）（2）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布把翼板視作在梁肋處固定的懸臂板，板端撓度接近于正弦分布：式中：五、鉸接梁法（2）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布五、鉸接梁法（2）方程（2）中的系數(shù)為：（3）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布代入（2），并令：方程（2）中的系數(shù)為：（3）3.鉸接梁橋的荷載橫向分布代精確計算：簡化計算：3.鉸接梁橋的荷載橫向分布精確計算：3.鉸接梁橋的荷載橫向分鉸接T梁橋橫向布置圖T梁截面尺寸例題7鉸接T梁橋橫向布置例題7：解：（1）各參數(shù)計算計算截面的抗彎慣矩：計算截面的抗扭慣矩：例題7：解：（1）各參數(shù)計算例題7：（2）繪制跨中荷載橫向分布影響線梁號單位荷載作用位置（號板中心）1234510.600.6820.2770.0350.0040.001≈11.000.7500.2500000000000.84920.600.2770.4400.2460.0310.004≈11.000.2500.5000.2500.0000.0000.84930.600.0350.2460.4370.2460.035≈11.000.0000.2500.5000.2500.0000.8490.7250.2600.0130.0010.0000.2600.4780.2490.0110.0010.0130.2490.4770.2490.013例題7：（2）繪制跨中荷載橫向分布影響線梁號單位荷載作用位置例題7：（3）進(jìn)行最不利布載，計算各主梁的荷載橫向分布系數(shù)1號梁：2號梁：3號梁：結(jié)論：中間主梁對汽車荷載的橫向分布系數(shù)比邊主梁稍大，且各主梁的橫向分布系數(shù)比較均勻。0.7250.2600.0130.2600.4780.2490.0110.4770.2490.2490.0130.013汽車荷載

50180130180180130180

50180130180例題7：（3）進(jìn)行最不利布載，計算各主梁的荷載橫向分布系數(shù)0五、鉸接梁法（