连续刚构桥的内力包络图

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1、第22卷第1期北京建筑工程学院学报Vol.22No.12006年3月JournalofBeijingInstituteofCivilEngineeringandArchitectureMar.2006文章编号:1004-6011(2006)01-0007-04连续刚构桥的内力包络图蒋中祥,涂令康(北京建筑工程学院土木工程系,北京100044)摘要:利用计算机仿真的方法给出了连续刚构桥的内力包络图.令汽车标准荷载以足够小的步长在桥梁上通过,每一步用有限单元法画出桥梁结构的内力图.当移动荷载的加重车移出桥梁时,这些内力图将充填成一个区域.这个区域的边界线就

2、是相应内力的包络图.此内力包络图的算法可以取代影响线方法.关键词:有限单元法;桥梁结构;包络图;计算机仿真;影响线中图分类号:TU3;TP39119文献标识码:AInternalForceEnvelopeDiagramoftheContinuousFrameBridgeJiangZhongxiang,TuLingkang(Dept.ofCivilEngineering,Beijing100044)Abstract:Inthispaper,theinternalforceenvelopediagramofthecontinuousframebridgew

3、ascalculatedbycomputersimulating.Thestandardloadsmovedonthehighway’sbridgewiththesmallsteplength.Foreachstep,internalforcediagramofthebridgewasplottedbyfiniteelementmethod.Astheloadspassthroughthebridge,theseinternalforcediagramswouldbefilledintoarange.Theboundaryoftherangewasju

4、sttheinternalforceenvelopediagram.Thealgorithmofinternalforceenvelopediagraminthispaperisthesubstituteofinfluencelinemethod.Thealgorithmismoredirectandmoreeffectivethaninfluencelinemethod.Keywords:finiteelementmethod;bridgestructure;envelopediagram;computersimulate;influenceline

5、[3]行列荷载作用下的内力包络图的计算是桥梁结《桥规》的车辆荷载,进行桥梁结构的整体计算.构设计必须解决的一个重要问题.文[1]用计算机虽然计算过程简化了,但仍然没有摆脱影响线的理仿真的方法计算了连续梁的内力包络图.本文用此论.法给出了连续刚构桥的内力包络图.有限单元法现在已经成为桥梁结构计算的基本[4-5]内力包络图计算的传统的方法是以相应方法.在此基础上,用计算机仿真的方法给出了一的内力影响线作为工具,通过确定最不利荷载位置种桥梁内力包络图的新算法.这种方法基本上摈弃和计算最大、最小内力等一系列步骤,最终得到内力了影响线的理论,由于思路简单,容易实

6、现,它有可包络图.这种方法不仅在手工计算中广泛使用,而能在桥梁结构计算中得到推广应用.[6]且为目前常见的桥梁结构设计软件所普遍采用.最计算机仿真可分为两种方法:[2]近颁布的新的公路《桥规》,采用车道荷载代替原(1)时间步长法“:集中荷载作用下的弯矩包络收稿日期:2005-12-29作者简介:蒋中祥(1945-),男,副教授,工学硕士,研究方向:结构工程.8北京建筑工程学院学报2006年图的仿真计算”即属此法;零的弯矩值.最终得到“累加和”正是弯矩包络图的(2)事件表法“:均布荷载作用下的弯矩包络图正、负竖标,根据这些数据就能画出可任意布置的均的仿真

7、计算”即属此法.布荷载qk作用下的弯矩包络图.图2是用此法画车道荷载作用下的内力包络图的仿真算法是结出的连续刚构桥在均布荷载qk作用下的弯矩包络合了这两种方法的实用算法.图.1车道荷载的集中荷载作用下的连续刚构桥的弯矩包络图连续刚构桥是目前公路桥梁设计中较常用的结图2qk作用下的弯矩包络图构形式之一.下面将讨论车道荷载作用下的弯矩包值得指出,只要区间足够小,区间荷载在计算中络图的计算问题.车道荷载作用下的包络图可以通可以用一个作用于区间中点的集中荷载P代替:过移动的集中荷载Pk单独作用时的包络图与允许P=qk×d任意[j1]布置的均布荷载qk单独作用时

8、的包络图式中,P为集中荷载大小;qk为区间均布荷载的集相叠加得到.本节先讨论集中荷载Pk作用下