桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算
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桥博关于横向力分布系数讲解一、进行桥梁的纵向计算时:a)汽车荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为2*30米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4x0.67(四车道的横向折减系数)x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)= 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b)人群荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填1即可。
因为在桥博中人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c)满人荷载1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、由于最终效应:人群效应=人群集度x人行道宽度x人群横向分布调整系数。
满人效应=人群集度x满人总宽度x满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
二、进行桥梁的横向计算时a)车辆横向加载分三种:箱梁框架,横梁,盖梁。
桥梁横向分布系数方法和适用桥型下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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公路梁桥横向分布系数计算方法概述摘要:就梁桥横向分布系数的概念进行了阐述,并对常用的几种公路梁桥横向分布系数计算方法进行了概述,目前常用的荷载横向分布计算方法有以下几种:(1)杠杆原理法;(2)横向铰接板(梁) 法;(3)横向刚接梁法;(4)偏心压力法;(5)修正偏心压力法;(6)比拟正交异性板法。
针对项目设计的不同阶段,给出了宽桥与窄桥的不同判断条件。
关键词:公路梁桥;荷载横向分布系数;计算方法Abstract: the transverse distribution of the girder bridge is the concept of coefficient is discussed, and the commonly used several highway bridge transverse distribution coefficient calculation method were reviewed in this paper, the common load transverse distribution calculation method have the following kinds: (1) the lever principle, the method of (2) lateral hinged panels (beam), the method of (3) lateral just answer beam method; (4) eccentric-pressed method; (5) modified eccentric-pressed method; (6) match orthotropic plate method. According to the different phases of the project design, given the wide bridge and narrow bridge judge different conditions.Keywords: highway bridge; Load transverse distribution coefficient; Calculation method0引言随着国民经济的迅速发展,对交通的需求日益提高,众多的高速公路及城市快速干道相继修建。
30mT梁横向分布系数计算(1)横向分布系数的计算跨中横向力分布系数:对于板梁和小箱梁由于横向联系比较薄弱,所以采用铰接板梁法对于T梁有横隔板比较多,认为是刚接,所以采用刚接板梁法对于整体箱梁,其刚度很大,采用修正偏压法,在实际工程中,采用偏载系数法,如:其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数) x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数)= 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
梁端横向力分布系数:对于板梁、T梁和小箱梁通常采用杠杆法对于整体箱梁,其刚度很大,采用偏压法,即刚性横梁法。
下面就讲一下30米简支转连续T梁横向力分布系数计算主梁横断面一、计算抗弯惯距、抗扭惯距1、中梁跨中抗弯惯距、抗扭惯距用迈达斯软件计算MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE* A : 8559.999999999918* Asx : 4007.443150449152* Asy : 3544.016051445182* Ixx : 42269666.651099205000抗弯惯距* Iyy : 14234083.333334446000* Ixy : 0.000001907349* J : 1494026.255774231600抗扭惯距* (+)Cx : 107.500000000000* (-)Cx : 107.500000000000* (+)Cy : 70.235981308412* (-)Cy : 129.764018691588----------------------------------------------------* (+)1/Sx : 0.000002543195* (-)1/Sx : 0.000002543195* (+)1/Sy : 0.000004934352* (-)1/Sy : 0.000009116430====================================== ==============Ixx=0.423m**4J=0.0149m**42、边梁跨中抗弯惯距、抗扭惯距MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE* A : 8439.999999999964* Asx : 3914.883748423421* Asy : 3557.794766375056* Ixx : 41795700.063194275000抗弯惯距* Iyy : 12923468.108212471000* Ixy : 785854.620852470400* J : 1476463.213086383400抗扭惯距* (+)Cx : 106.024********** (-)Cx : 101.475118483413* (+)Cy : 71.120853080569* (-)Cy : 128.879146919431* (+)1/Sx : 0.000002536741* (-)1/Sx : 0.000002427884* (+)1/Sy : 0.000005503233* (-)1/Sy : 0.000009972489Ixx=0.418m**4J=0.0147m**4二、抗弯刚度修正系数的计算由于结构是多跨连续梁(本文假定是3x30简支转连续T梁),所以应该考虑抗度修正系数1、抗弯刚度换算系数K的计算:K=δ0/δ跨度比L2:L1边跨L1中跨L2边跨L1中跨L2边跨L1中跨L20.81.497 1.78911.392 1.392 1.429 1.818 1.432 1.861.11.366 1.417 1.404 1.876 1.404 1.891.21.343 1.442 1.382 1.831 1.381 1.9191.41.306 1.448 1.3442.034 1.341 1.9741.51.29 1.51 1.3282.079 1.32421.61.276 1.529 1.3142.125 1.309 2.0221.81.252 1.567 1.2892.209 1.282 2.07921.231 1.6 1.2672.286 1.262 2.105内插得项目边跨中跨K 1.429 1.818则在计算边跨横向力分布系数,边跨的中梁和边梁的抗弯惯矩需要乘以1.429中梁修正抗弯惯距= 0.604边梁修正抗弯惯距= 0.597而在计算中跨横向力分布系数,中跨的中梁和边梁的抗弯惯矩需要乘以1.818中梁修正抗弯惯距= 0.769边梁修正抗弯惯距= 0.760三、左板惯矩右板惯矩计算中跨:边跨=30 :30= 1 : 1 由《梁桥下册》P204页等截面连续梁等效简支梁刚度修正系数表:二跨连续梁三跨连续梁四跨连续梁左板惯矩右板惯矩就是等刚度桥面板抗弯惯矩,他是考虑相邻两片主梁间桥用,其宽度取相邻横梁间距,翼板厚度取靠近主梁梁肋d1/3处的厚度,详细说明请参照《公路桥梁荷载横向分布计算》李国豪石洞编第22页下面就输出2列车的横向力分布系数,其他的只需把车列数修改一下就可以了,这里就不再输出了1、边跨横向分布系数计算文档描述: 边跨跨中横向分布系数任务标识: 边跨跨中计算方法: 刚接板梁法------------------------------------------------------------结构描述:主梁跨径: 30.000 m材料剪切模量/弯曲模量 = 0.430梁号梁宽弯惯矩扭惯矩左板宽左惯矩右板宽1 2.0750.5970.0150.900.9752 2.150.6040.0150.9750.3010.9753 2.150.6040.0150.9750.3010.9754 2.150.6040.0150.9750.3010.9755 2.150.6040.0150.9750.3010.9756 2.0750.5970.0150.9750.3010.9------------------------------------------------------------桥面描述:人行道分隔带车行道中央分隔带车行道分隔带人行道0.5011.750.000 0.000000.5左车道数 = 2, 右车道数 = 0, 不计车道折减汽车等级: 汽车-20级挂车等级: 无挂车荷载人群集度: 0.000 KPa------------------------------------------------------------影响线数值:桥面中线距首梁距离:对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的首梁左侧悬臂板外端的距离,用于确定各种活载在影响线上移动的位置。
桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算(转)总的来说,横向力分布系数计算归结为两大类(对于新手能够遇到的):1、预制梁(板梁、T梁、箱梁)这一类也可分为简支梁和简支转连续2、现浇梁(主要是箱梁)首先我们来讲一下现浇箱梁(上次lee_2007兄弟问了,所以先讲这个吧)在计算之前,请大家先看一下截面这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁,梁高1.55米,桥宽12.95米!!支点采用计算方法为为偏压法(刚性横梁法)mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai)跨中采用计算方法为修正偏压法(大家注意两者的公式,只不过多了一个β)mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai)β---抗扭修正系数β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)其中:∑It---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距 Ii=K Ii` K为抗弯刚度修正系数,见后L---计算跨径G---剪切模量 G=0.4E 旧规范为0.43EP---外荷载之合力e---P对桥轴线的偏心距ai--主梁I至桥轴线的距离在计算β值的时候,用到了上次课程/thread-54712-1-1.html我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩,可以采用midas计算抗弯和抗扭,也可以采用桥博计算抗弯,或者采用简化截面计算界面的抗扭,下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的:简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算,悬臂比拟为等厚度板。
①矩形部分(不计中肋):计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)其中:t,t1,t2为各板厚度h,b为板沿中心线长度h为上下板中心线距离It1=4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0 .22+7.281/0.2)=5.454 m4②悬臂部分计算公式: It2=∑Cibiti3其中:ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算:Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5)=1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5)=0.309It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4③截面总的抗扭惯距It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4大家可以用midas计算对比一下看看简化计算和实际能差多少??先计算一下全截面的抗弯和中性轴,下面拆分主梁需要用的到采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距,输出结果如下:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: D: \27+34+27.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合截面几何特征任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 7.37 m2换算惯矩: 2.24 m4中性轴高度: 0.913 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m××3):1 1.55 0.02 1.16 1.773 0.775 1.834 0.388 1.585 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成结果:I全= 2.24 m4 中性轴高度H=0.913m下面来讲一下主梁拆分的原则:将截面划分为τ梁和I梁,保持将两截面中性轴与全截面中性轴位置一致。
τ梁和I梁顶板尺寸在两肋间平均划分。
由于中性轴位置不变,可计算底板尺寸,具体尺寸见附件I梁和T梁对于I梁248.5×22×52.8+45×15×36.8+41.8^2/2×40=(2x+40)×20×81.2+20×15×66.2+71.2^2/ 2×40解的 x=49.9cm对于T梁x=785/2-2×49.9-40=252.7cm采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算τ梁和I梁抗弯惯距输出结果如下:I梁:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: C:\Program Files\DBStudio\DrBridge\Tool\DbDebug2.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合构件应力验算任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 1.43 m**2换算惯矩: 0.446 m**4中性轴高度: 0.897 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m**3):1 1.55 0.02 1.16 0.3533 0.775 0.3644 0.388 0.3155 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成τ梁:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: C:\Program Files\DBStudio\DrBridge\Tool\DbDebug2.sds 文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合构件应力验算任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 2.31 m**2换算惯矩: 0.713 m**4中性轴高度: 0.908 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m**3):1 1.55 0.02 1.16 0.5573 0.775 0.5784 0.388 0.5075 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成算得 I型梁 = 0.446 m4 T梁 = 0.713 m4在计算拆分后的I梁或者T梁的抗弯惯矩时,由于结构是多跨连续梁,所以应该考虑抗弯刚度修正系数根据中跨:边跨=34 :27= 1.259 : 1查《梁桥下册》P204页等截面连续梁等效简支梁刚度修正系数表:跨度比二跨连续梁三跨连续梁四跨连续梁L2 1 边跨L1 中跨L2 边跨L1 中跨L2 边跨L1 中跨L20.8 1.497 1.7891.0 1.392 1.392 1.429 1.818 1.432 1.861.1 1.366 1.417 1.404 1.876 1.404 1.891.2 1.343 1.442 1.382 1.831 1.381 1.9191.4 1.306 1.448 1.3442.034 1.341 1.9741.5 1.29 1.51 1.3282.079 1.324 21.6 1.276 1.529 1.3142.125 1.309 2.0221.8 1.252 1.567 1.2892.209 1.282 2.0792.0 1.231 1.6 1.267 2.286 1.262 2.105内插得项目边跨中跨K 1.371 1.891求取β值中跨:β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)=1/(1+34^2×5.4779×0.43 E /( 12×E×2×(1.245^2×0.446+3.888^2×0.713) ×1.891)) =0.1605边跨:β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)=1/(1+27^2×5.4779×0.43 E /( 12×E×2×(1.245^2×0.446+3.888^2×0.713) ×1.371)) =0.1802这样通过上面计算出的结果就可以利用偏压法公式和修正偏压法公式计算横向力分布系数预制梁的横向力分布系数计算从上面我能看出常见的预制梁包括板梁、小箱梁、T梁跨中横向力分布系数:对于板梁和小箱梁由于横向联系比较薄弱,所以采用铰接板梁法对于T梁有横隔板比较多,认为是刚接,所以采用刚接板梁法梁端横向力分布系数:通常采用杠杆法下面就讲一下30米简支转连续T梁横向力分布系数计算:主梁横断面见附件桥博计算横向力分布系数计算需要输入的数据见附件包括主梁宽、抗弯、抗扭、左板长、左板惯矩、右板长、右板惯矩、主梁跨度G/E等首先计算主梁的抗弯抗扭惯矩(中梁、边梁断面尺寸见附件,梁高200cm)中梁:==================================================== = MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE == (Tue Jun 17 20:45:16 2008) == - - ========================================================================================================= UNIT: KN . M==================================================== ==================================================== * Section-P1 (PLANE)==================================================== * A : 0.856000000000* Asx : 0.400980727409* Asy : 0.354751134759* Ixx : 0.422696666511 抗弯惯矩* Iyy : 0.142340833333* Ixy : 0.000000000000* J : 0.014830056019 抗扭惯矩----------------------------------------------------* (+)Cx : 1.075000000000* (-)Cx : 1.075000000000* (+)Cy : 0.702359813084* (-)Cy : 1.297640186916----------------------------------------------------* (+)1/Sx : 2.543194884581* (-)1/Sx : 2.543194884581* (+)1/Sy : 4.934352263060* (-)1/Sy : 9.116429604407==================================================== 边梁:==================================================== = MIDAS SPC TEXT OUTPUT FILE == (Tue Jun 17 20:48:08 2008) == - - ===================================================== ==================================================== UNIT: KN . M==================================================== ==================================================== * Section-P1 (PLANE)==================================================== * A : 0.844000000000* Asx : 0.391132635890* Asy : 0.355302089507* Ixx : 0.417957000632 抗弯惯矩* Iyy : 0.129234681082* Ixy : 0.007858546209* J : 0.014676184393 抗扭惯矩----------------------------------------------------* (+)Cx : 1.060248815166* (-)Cx : 1.014751184834* (+)Cy : 0.711208530806* (-)Cy : 1.288791469194----------------------------------------------------* (+)1/Sx : 2.536741371871* (-)1/Sx : 2.427884168228* (+)1/Sy : 5.503232761132* (-)1/Sy : 9.972489260643==================================================== 由于结构是多跨连续梁(本文假定是3x30简支转连续T梁),所以应该考虑抗弯刚度修正系数根据中跨:边跨=30 :30= 1.0 : 1查《梁桥下册》P204页等截面连续梁等效简支梁刚度修正系数表:跨度比二跨连续梁三跨连续梁四跨连续梁L2 1 边跨L1 中跨L2 边跨L1 中跨L2 边跨L1 中跨L20.8 1.497 1.7891.0 1.392 1.392 1.429 1.818 1.432 1.861.1 1.366 1.417 1.404 1.876 1.404 1.891.2 1.343 1.442 1.382 1.831 1.381 1.9191.4 1.306 1.448 1.3442.034 1.341 1.9741.5 1.29 1.51 1.3282.079 1.324 21.6 1.276 1.529 1.3142.125 1.309 2.0221.8 1.252 1.567 1.2892.209 1.282 2.0792.0 1.231 1.6 1.267 2.286 1.262 2.105内插得项目边跨中跨K 1.429 1.818则在计算边跨横向力分布系数,边跨的中梁和边梁的抗弯惯矩需要乘以1.429中梁:0.6040 边梁:0.5973而在计算中跨横向力分布系数,中跨的中梁和边梁的抗弯惯矩需要乘以1.818中梁:0.7685 边梁:0.7599对于计算抗扭惯矩在上次课程中我们给除了箱梁断面的简化计算公式,在这里我也给出T 梁断面的简化计算公式见《公路桥梁荷载横向分布计算》李国豪石洞编第21页,粘贴在附件中,供大家学习!左板惯矩右板惯矩就是等刚度桥面板抗弯惯矩,他是考虑相邻两篇主梁间桥面板的连接作用,其宽度取相邻横梁间距,翼板厚度取靠近主梁梁肋d1/3处的厚度,详细说明请参照《公路桥梁荷载横向分布计算》李国豪石洞编第22页桥面中线距首梁距离:对于杠杆法和刚性横梁法为桥面的中线到首梁的梁位线处的距离;对于刚接板梁法则为桥面中线到首梁左侧悬臂板外端的距离,用于确定各种活载在影响线上移动的位置。