杠杆原理法在桥梁设计中的应用问题及对策分析

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1、杠杆原理法在桥梁设计中的应用问题及对策分析摘要：我国社会主义现代化建设蓬勃发展的环境下，钢筋混凝土桥梁的施工过程日益复杂。考虑到施工工艺、桥梁结构设计等环节均存在较大差别，故对不同类型的设计方案进行假定并模拟，暂时不考虑部分次要性因素，将桥梁设计简化为计算模型得到结果，从而满足不同设计方案下的桥梁结构需要，较为简单实用。关键词：桥梁设计；杠杆原理法；应用问题及对策中图分类号：S611文献标识码：A同一桥梁工程内，各主梁各部分的横向分布系数可能会存在差别，同一主梁内分布系数也一样会出现差异，故在实际设计工作中应当综合考虑到主梁位置的合理分布。考虑到荷载

2、作用力不会因桥梁支座弹性而变化，荷载力经主梁直接到达支座，其余主梁则不受力，故采用杠杆原理法可以准确把握横向分布系数，以下进行具体分析。一、桥梁设计中的横向分布系数（一）横向分布系数含义6所谓横向分布系数，即是某一具体主梁所能够承受的最大荷载力，该数值是各轴重的总和的数倍。当桥梁受到荷载力后，因较量结构自身存在横向刚性作用力，故该荷载力会同时在水平面以垂直方向传布，此时桥梁各部分主梁均会受到不同情况的力。（二）横向分布系数同梁板的关系由于桥梁承受的荷载力较为多变，难以预测，故桥梁在受力时，因荷载力作用，桥梁的主梁、桥台、墩台基础等各部分均可能出现变形

3、现象，属于密切联系的一个整体。设计桥梁过程中，为满足不同设计要求，荷载力又包括了恒载与活载两个部分，前者的计算方式较为简便，后者则需要进行需要进行较为严密的计算流程。一般在针对跨径较小的桥梁，在设计时一般会把所有活载平均分配给各梁板承担。而若为跨径较大的拱桥，考虑到活载横向存在不均匀的应力，需将应力重新分配。为了尽量保障桥梁的经济安全适用性，会对横向分布系数进行较为精密的计算。而横向分布系数的具体计算方法较为丰富，杠杆原理法就属于其中一种，以下结合实例对方法的应用进行了深入分析。二、桥梁设计中杠杆原理法的科学合理化应用（一）杠杆原理法的含义及计算方式

4、6针对钢筋混凝土桥梁或预应力混凝土桥梁的计算，一般涉及到行车道板、梁肋以及横隔梁等多个部分。行车道板的主要作用是为了传递车辆的荷载作用力，由于其同时属于桥梁主梁的受力部分，故会给行车安全、主梁的均匀受力造成较大影响。横隔梁则在提高桥梁横向刚度上具有较显著作用。梁肋作为桥梁的主要组成部分，大部分荷载由其承担。针对钢筋混凝土桥梁的具体计算，需要对上述各部分结构进行具体分析，杠杆原理法可以充分满足这一需求。考虑到不同桥梁的施工方式及设计方案存在差别，故相应的横向结构类型也可能存在差异。为了使得计算模拟与桥梁结构真实受力情况尽量保持一致，一般会根据桥梁的结构

5、形式选取合适的模拟方式进行计算，通过科学合理化的假设，暂时将非必要性因素放在一边，而根据模拟出的模型计算出近似值。在对荷载横向分布进行具体计算时应用杠杆原理法，会暂时不考虑主梁横向结构的相互联系，而会假设桥面板同主梁是分开的两部分，分别进行考虑。（二）杠杆原理法的应用区域杠杆原理法在桥梁设计中的应用，主要是针对荷载处于主梁支点附近时，计算相应的横向分布系数。在此情况下，主梁支承刚度同横向联系刚度相比会存在较大差异。当荷载对具体一处产生作用，则受力基本通过两相邻梁肋共同承担，之后进一步传递给支座。另外，对双主梁的桥梁与横向联系较差的桥梁，杠杆原理法也较

6、为适用。（三）结合实例分析杠杆原理法在桥梁设计中的应用以某桥梁为例，其属于装配式桥6梁，其桥面板与工字主梁的联系较为简洁。在桥面板承受车辆荷载时，按照杠杆原理法的计算方式，通过分析，可以看到对其中一半悬臂简支板的车辆荷载力，只能传递给车轮所在的对应的两片主梁，而其他主梁则不受影响。这样在计算主梁承受的荷载力时，就能够结合各主梁计算所得数据，得到较为准确的结果，此过程即为杠杆原理计算法。为了计算出横向部分主梁分配所得最大荷载值，应优先计算出各部分主梁荷载横向影响线，以案例中的装配式桥梁为例，在实际中优先计算出简支梁的反力影响线即可。在此基础上，综合考虑

7、不同变荷载情况下的横向位置的极端情况，进行相应排列，最终各部分主梁所得到的横向荷载极限值即可供实际设计参考。考虑到横向力学传导系统的特点，处于全跨环境下，其构造基本相同，而此时利用已有的荷载横向分布数值，可以较为快捷的计算出主梁承受的具体荷载值。通过之前计算得到的横向影响线，按照纵向的极限位置加载各项数值，最终可计算得出设计内力值的最大结果。从这一角度来看，以装配式桥梁为代表的类似桥梁在一定程度上可以将其结构形式视为平面式结构，根据杠杆原理法的计算方式，计算获得荷载横向分布系数的极限值，得到的结果及计算过程均较为明确，且具有较为明确的含义，在桥梁横向

8、荷载计算过程中，明确了桥面板和主梁的传力特点。6作为桥梁设计过程中的重难点，桥梁结构的把握往往需要进行全方位