【doc】浅析桥梁荷载横向分布系数计算
浅析桥梁荷载横向分布系数计算
2004年第25卷第6期
浅析桥梁荷载横向分布系数计算
王佶曾智武汉理工大学
摘要:介绍了简支梁桥静栽试验时荷栽横向分布规律与简化计算的方法,而用铰接
扳法计算与实测值的吻合较
好.
关键词:简支梁桥;横向分布;铰接板法
对于多片主梁通过桥面板和横隔梁组成的桥 梁,当桥面上作用有荷载时,由于结构的横向刚性必 然会使荷载沿顺桥向与横桥向分布,因此所有的主 梁会不同程度的参与受力,故横向分布实际上是一 个空间计算问题.在空间模式下求截面的最不利受 力状况,将是一个非常繁琐的过程,而简化的实用近 似方法就是一种十分有用的工具,所以实际工作中 大都采用近似方法,但近似方法由于经过简化而引 起一定的误差.当桥宽较窄时,近似方法中无横隔梁 简支工字梁或板桥横向分布计算常采用弹性支承连 续梁法,刚(铰)结梁法.文中就采用铰接板法对工程 实例进行计算,发现与实测结果吻合较好. 1工程实例
选取分析的桥梁结构上部为8m跨的简支实心 板桥,下部为重力式墩台.桥面宽0.5m(防撞护栏) +1O.75mq-1.5m(中央分隔带)q-10.75mq-1.5 m(防撞护栏),其桥面构造及结构如图1,图3所示. 桥面中板宽1m,高0.42rill.桥面混凝土铺装层约2O cm厚,加铺的沥青混凝土为12cm厚.加铺前每块
桥面板底部采用2块6mm×200mm×6000mm的 钢板加固.设计荷载为汽车一超2O级,挂车120.由 于该桥跨中截面的内力,挠度可以很好地反映全桥 的受力情况,所以加铺前后的荷载试验传感器均布 置在跨中(加铺前为电阻应变片,加铺后为光纤光栅 传感器).加铺前在3,5,7,9,11等号梁的底部布置5 个应变片和5个千分
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,在3,5号梁的桥面也布置了 2个应变片,车偏载;工况?为纵桥向按跨中截面的 正弯矩和挠度的最不利位置布载,横桥向为两车中 载;工况I为纵桥向按跨中截面的正弯矩和挠度的 最不利位置布载,横桥向为两车偏载.在3种工况下 分别测得了各梁的应变,挠度值.
桥面动胃{昆壤土加冒玎层
桥面混凝土铺装层
桥面板
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125I1O0I1O0I1O0I1O0I1O0i1O0I100IlO0Il00IlO0Il25
图1荷载横向布置示意图
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?———_一L——_L——————L? 图2荷载纵向布置示意图
工况?
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图3荷载横向布置示意图
2横向分布系数计算
为了考虑桥面铺装对内力分布的影响以及粱体 之间横向联系较弱的特点,此处采用了铰接板法来 计算横向分布系数.
根据计算得到的值查《公路桥涵设计手册(桥梁 上册)》得到桥跨结构的荷载横向分布影响线坐标值 (此处的影响线坐标值均采用直线内插).见表1. 根据表1的影响线坐标值绘制荷载横向分布影 响线,并在影响线上按试验加载位置进行加载,并根 据影响线加载图计算各工况下各试验梁的荷载横向 分布系数,具体计算结果见表2.
1O9
2004年第25卷第6期
表1影响线坐标值
表2横向分布系数
由表2可见,用铰接板计算得出来的横向分布 系数和实测结果非常接近.
3结语
各种近似的计算方法由于推演时采用了假设 (如刚性横梁法假设横梁的刚度为无穷大,这样横梁
就相当于刚体,从而导致了边梁受力偏大),使近似 方法并不能比较准确地反映桥梁结构的实际受力状 态,这从以上的近似方法的计算结果与实测值的对 比可以看出,而空间梁格法由于较为真实的反映了 桥梁结构的受力状态,其横向分布规律与实测值.进 行桥梁设计时,采用近似方法其计算结果偏于安全. 但不经济,而在旧桥加固中,旧桥设计荷载一般均较 低,常常在加固的同时需提高桥梁的荷载等级,如采 用近似方法,其计算结果虽然偏于保守,但并未充分 发挥结构的潜能,经济性不佳,而且会由于承载力提 高过多,使加固
方案
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不可行.
?文献
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[2]姚玲森.桥梁工程.北京民交通出版社,1985. [3]胡肇滋.桥跨结构简化分析一荷载横向分布.北京;人民 交通出版社,1996.
收稿日期:2004一lO一14.
王估;男,1966年生,副教授,武汉,武汉理工大学设计研 究院(430070).
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浙公网安备 33021202002483