人群荷载 横向分布系数

一、 横向分布

如图3—2—1a所示，梁桥的上部结构由承重结构（①~④号主梁）及传力结构（横隔梁、行车道板）两大部分组成，各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构，当桥上作用荷载（桥面板上作用2个车轴，前轴轴重为P1，后轴轴重为P2）时，各片主梁共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。

在计算恒载时，除主梁的自重外，一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁，即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数（本例4片梁），得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上（①、④号主梁），精确计算时，也可考虑它们的重量在各梁间的分布，即中梁（②、③号主梁）也分担一部分人行道、栏杆的重量。

在计算活载时，需要考虑活载在各片主梁间的分布。

《标准》规定，车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。车辆荷载的横向布置如图3—2—1c所示。对于车道荷载，最外车轮距人行道缘石之距不得小于0.5m，车道荷载的横向轮距为1.8m，两列车道荷载车轮的横向间距不得小于1.3m。

如图3—2—1b所示，在车道荷载的作用下，①号边梁所分担的荷载，也就是说，①号边梁所分担的荷载R1为轴重P1的。若将第i号梁所承担的力Ri表示为系数mi与轴重P的乘积（Ri=mi×P），则mi称为第i号梁的荷载横向分布系数。由此，1号梁的横向分布系数。

荷载所引起的各片主梁的内力大小（横向分布）与桥梁的构造特点、荷载的作用位置有关，因此求解荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题，目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。

本节将着重介绍几种横向分布系数的计算方法。

二、杠杆法

基本原理：杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。

如图3—2—1b所示，由于杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，当桥上作用车道荷载时，左边的轮重P1/2仅传递给1号和2号梁，右边的轮重P1/2传递给2号梁和3号梁。

关于横向分布调整系数：

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。

○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，

横梁计算

(1) 计算方法概述

横梁按照一次落架的施工方法采用平面杆系理论进行计算，考虑长度为6倍顶板厚度的顶底板参与横梁受力，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算，按钢筋混凝土构件（钢筋混凝土横梁）/预应力构件（预应力混凝土横梁）验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。

(2) 荷载施加方法

横梁重量按实际施加，同时将纵向计算时永久作用和除汽车、人群以外的可变作用引起的支反力标准值作为永久荷载平均施加在横梁的各腹板位置，汽车、人群荷载在其实际作用范围按最不利加载。

当然，用户可以采用其他的荷载施加方法，不必拘泥于上述内容。

(3) 将纵向一列车的支反力作为汽车横向分布调整系数时（注意城市荷载纵向计算的车道数大于4时，计算剪力时荷载乘1.25，故用多列车支反力除横向分布系数较真实），横向加载有效区域需手动扣除车轮距路缘石的距离。

(4) 每m宽人群纵向支反力作为人群横向系数，人行道宽度为纵向宽度，填1，人群集度填1，加载有效区域按实际填。

(5) 满人横向系数与人群相同，满人总宽填1

预应力构件中单元应力验算应以主应力控制还是正应力控制？

主应力主要用来控制构件腹板内部斜裂缝的，铁路规范明确定义截面重心轴处及翼缘板与腹板交接处需要进行主拉应力验算，桥博的计算结果中虽然也给出了主应力值，但是对于单元顶、底缘的主应力可以不受控制，因为一般主应力在单元内部发生。

正应力主要是用来控制单元顶、底缘的。

使用刚接板梁计算横向分布系数左板和右板惯矩怎么计算出来的啊？

对于小箱梁和T梁，就是将上部结构沿纵桥向取1m，在这1m的范围内上部结构拼接处的悬臂接触面积。以T梁为例，就是图中阴影部分的面积计算惯性矩即可。

部分支座的反力为0？

Q:

桥博计算的收缩支反力中部分支座的反力为0，结构自重在各支座处产生的支反力均不为0，可为何支反力汇总列表中收缩反力为0的支座，支反力汇总也为0。

桥梁设计计算

1、桥面净空

净-7m+2*0.75m 人行道。

2、主梁跨径及全长

标准跨径： l =17.00 (墩中心距离)；

b

计算跨径： l =16.50 (支座中心线离)；

主梁全长： l =16.96m (主梁预制长度)。

全

荷载：公路- Ⅱ级，人群荷载 3kn/㎡。

钢筋：用 HRB335 钢筋。

计算方法：极限状态法

桥梁截面结构组成

(1)、《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2004)

(2)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004)，

简称《公预规》。

(3)、《桥梁工程》。 (4)、《混凝土设计原理》。

混凝土公路桥梁的结构自重， 往往占全部计算荷载很大的比值， 梁的跨径越

大，结构自重所占的比重也越大。结构自重集度计算表见 7-1。

表 7- 1：结构自重集度计算表

计算出结构自重 g 之后，则梁内各截面的弯矩 M 和剪力Q 计算公式为

M = gl *x – gx* x

X 2 2

Q = gl *x – gx

x 2

式中： l —简支梁的计算跨径；

X—计算截面到支点的距离。

主梁自重差生的结构内力见表 7-2。 (7-1)

(7-2) g 1=[0. 18*0. 13+(0.08+0. 14)(1.6-0. 18)]*25=9.76kn / m

g 2 ={ 【 1.00- ( 0.08+0. 14

*(1.6-0. 18)}*(0. 15+0. 16)*5*25/16.50=0.75kn / m

g 1 =2*0.75=1.50kn / m 2

g =[0.02*7.00*23+0.5*(0.06+0. 12)*7.00*24/5=3.67kn / m 3

g =5*2/5=2.00kn / m 4