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时间:2018-11-28
《modular unit-0502 荷载横向分布计算》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、ModularUnit-0502荷载横向分布计算1主要内容一、荷载横向分布的基本概念二、杠杆原理法三、偏心压力法(刚性横梁法)四、比拟正交异性板法(G-M法)五、刚(铰)接板(梁)法简介六、荷载横向分布系数沿桥跨的变化2一、荷载横向分布的基本概念1-1、研究横向分布的意义◎问题:结构力学纵向影响线及其应用?——解决了纵向移动活载加载问题◎荷载横向分布——解决活载横向移动问题;即:合理地计算各根主梁所分配到的车辆、人群等活荷载的效应(的比例)。31-2、横向分布计算的两大类型1)铰接板桥和无内横梁的铰接梁桥;2)整体式板桥和刚接板(梁)桥;41-3、荷载横向分布系数的概念
2、导入◎对于简支梁桥弯距M(跨中)及剪力Q(支点),活载位置及主梁片数有关;◎右图:跨度l=6.0m,净宽2.7m人行道桥,由两根预制钢筋混凝土梁上铺设预制钢筋混凝土板组成,人群荷载p=3kn/m2,求主梁所受人群荷载。◎设:a1=1.0m,a2=1.5m;简支桥面板的支承力按杠杆原理分布:51-3、荷载横向分布系数的概念导入(续)◎假定P=1kN依次作用在不同的位置,如:a1=0,1.0,2.5m,可得到1#梁受的荷载R1=1、0.6、0(kN),就1#主梁的荷载横向分布影响线而言,任意荷载P对主梁的横向分布为:◎要使1#梁获得最大的人群荷载效应,则在横向分布影响线正值
3、的桥宽范围内布载:maxR1=A×p=1/2×1.04×2.6p=1.352p人群荷载横向分布系数m61-4、梁桥荷载横向分布模型试验简介试验内容:◎有端横梁,但中间分无内横梁、一根跨中横梁、三根内横梁◎试验弯距、挠度、支承力分布7【属于1-4】试验结果~无内横梁主梁弯距分布8【属于1-4】试验结果~三根内横梁主梁弯距分布91-5、主梁内力横向分布计算横向分布计算原理:整体桥梁结构必须采用影响面加载计算最不利荷载;纵向影响线荷载横向分布影响线10汽车人群◎忽略主梁间的横向结构的联系作用,把桥面板视作支承载主梁(肋)上的简支或悬臂梁;◎相邻主梁上分配到的荷载效应,服从杠杆
4、原理。二、杠杆原理法11三、刚性横梁法(偏心受压法)3-1基本假定◎将多梁式桥梁简化为由纵梁及横梁组成的梁格,计算各主梁在外荷载作用下分到的荷载;横梁刚度无限大;◎桥梁较窄时(B/L<0.5)横梁基本不变形。◎适用条件:具有可靠联结的中间横隔梁且宽跨比小于或接近于0.5时〖B/l<→0.5〗。12【属于3-1】主梁变形示意图133-2、变形的分解143-2、变形的分解(续)1)纯竖向位移2)纯转动153-3、各主梁位移与内力的关系161)与竖向位移的关系(荷载与挠度关系)2)与转角的关系3-3、各主梁位移与内力的关系(续)173-4、内外力平衡条件1)竖向位移时的平衡(
5、竖向力平衡)2)转动时的平衡(力矩平衡)183-5、反力分布图与横向分布影响线反力分布图选定荷载位置,分别计算各主梁的反力横向分布影响线选定主梁,分别计算荷载作用在不同位置时的反力(两边梁)各主梁刚度相等19【属于3-5】横向分布影响线203-6、横向分布系数◎在横向分布影响线上用规范规定的车轮横向间距按最不利位置加载◎本方法的精度:边梁偏大,中梁偏小。213-7、考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法a3θ22【属于3-7】竖向反力与扭矩的关系23【属于3-7】转动时的扭矩平衡e、ai同侧取正号,异侧取负号24四、比拟正交异性板法(G-M法)对横向结构的联结刚性不同程度的假
6、设B/L较大254-1、计算原理适用条件:由主梁、连续的桥面板、多横隔梁组成的桥梁,且宽跨比较大时。尤其适用于密排主梁上多横梁的梁式结构。~~~~~~~~~~~~~~~将由主梁、连续的桥面板和多横隔梁所组成的梁桥,比拟简化为一块矩形的平板;求解板在半波正弦荷载下的挠度利用挠度比与内力比、荷载比相同的关系计算横向分布影响线26【属于4-1】比拟板示意图27【属于4-1】比拟原理◎任何纵横梁格系结构比拟成的异性板,——可以完全仿照真正的材料异性板来求解。284-2、横向分布计算根据荷载、挠度、内力的关系:29根据内、外力的平衡:【属于4-2】30位移互等定理引入Kki是欲计
7、算的板条位置k、荷载位置i、扭弯参数α以及纵、横向截面抗弯刚度之比的函数,已经被制成图表。影响系数:荷载作用在任意位置i时的k点挠度值与同一荷载下的平均挠度之比制表人Guyon、Massonnet,本方法称G-M法【属于4-2】31查表表中只有9点值,必须通过内插计算实际位置值某主梁荷载横向影响线坐标主梁中距【属于4-2】32【属于4-2】33【属于4-2】34查表值校对:【属于4-2】354-3、弯扭参数计算抗弯惯矩计算必须考虑受压翼板有效工作宽度36【属于4-3】抗扭惯矩计算必须区分连续宽板与独立主梁翼板371、计算几何特性:1)主
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