第五节、荷载横向分布计算.ppt

第五节、荷载横向分布计算第五节、荷载横向分布计算(1)(1)杠杆原理法，杠杆原理法，为把横向结构为把横向结构(桥面板和横隔粱桥面板和横隔粱)视视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。(2)(2)偏心压力法，偏心压力法，为把横隔梁视作刚性极大的梁，当为把横隔梁视作刚性极大的梁，当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正偏心压力法。力法。(3)(3)横向铰接板横向铰接板(梁梁)法，法，为把相邻板为把相邻板(梁梁)之间视作饺之间视作饺接，只传递剪力。接，只传递剪力。(4)(4)横向刚接梁法，横向刚接梁法，为把相邻主梁之间视作刚性连为把相邻主梁之间视作刚性连接，即传递剪力和弯短。接，即传递剪力和弯短。(5)(5)比拟正交异性板法，比拟正交异性板法，为将主梁和横隔梁的刚度换为将主梁和横隔梁的刚度换算成正交两个方向刚度不同的比拟弹性平板来求解。算成正交两个方向刚度不同的比拟弹性平板来求解。一、杠杆原理法一、杠杆原理法按杠杆原理法进行荷载横向分布计算的基本假定按杠杆原理法进行荷载横向分布计算的基本假定:是忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面是忽略主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁上板在主梁梁肋处断开，而当作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁来考虑，如图所示。的简支梁或悬臂梁来考虑，如图所示。杠杆原理法适用条件：杠杆原理法适用条件：1 1、荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布计算。、荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布计算。此时，主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系此时，主梁的支承刚度远大于主梁间横向联系的刚度，荷载作用于某处时，基本上由相邻的两片的刚度，荷载作用于某处时，基本上由相邻的两片梁分担，并传递给支座，其受力特性与杠杆接近。梁分担，并传递给支座，其受力特性与杠杆接近。2 2、可用于双主梁桥、可用于双主梁桥(图图544)544)，或横向联系很弱的，或横向联系很弱的无中间横隔梁的无中间横隔梁的桥梁。桥梁。为了求主梁所受的最大荷载，通常可利用反力为了求主梁所受的最大荷载，通常可利用反力影响线来进行，在此情况下，它也就是计算荷载横影响线来进行，在此情况下，它也就是计算荷载横 2 2、考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法、考虑主梁抗扭刚度的修正偏心压力法 由前述的偏心压力法知，荷载横向影响线坐标由前述的偏心压力法知，荷载横向影响线坐标的公式为：的公式为：上式中等号右边第一项是由中心荷载上式中等号右边第一项是由中心荷载P P1 1引起引起的，此时各主梁只发生挠度而无转动，显然它与主的，此时各主梁只发生挠度而无转动，显然它与主梁的抗扭无关。算式中没有计入主梁的抗扭作用。梁的抗扭无关。算式中没有计入主梁的抗扭作用。等号右边第二项是由偏心力矩等号右边第二项是由偏心力矩M M1*e1*e作用所引起，作用所引起，此时由于截面的转动，各主梁不仅发生竖向挠度，此时由于截面的转动，各主梁不仅发生竖向挠度，而且还必然同时引起扭转，但在计而且还必然同时引起扭转，但在计算式中没有计入算式中没有计入主梁的抗扭作用主梁的抗扭作用。因此，要计入主梁的抗扭影响，。因此，要计入主梁的抗扭影响，只需对等式第二项给予修正。只需对等式第二项给予修正。1 1、根据平衡条件：、根据平衡条件：2、由材料力学知，简支梁考虑自由扭转时跨中截、由材料力学知，简支梁考虑自由扭转时跨中截面扭矩与扭角以及竖向力与挠度的关系为：面扭矩与扭角以及竖向力与挠度的关系为：式中：式中：J-J-为简支梁的跨度为简支梁的跨度 I ITjTj-梁的抗扭惯矩梁的抗扭惯矩 G-G-材料的剪切模量材料的剪切模量3 3、由几何关系、由几何关系 图图549b)549b)4 4、将式、将式(543)(543)代入，代入，5 5、则将上式代入与、则将上式代入与M MTiTi的关系式，就得的关系式，就得