铰接板梁法和比拟法课件.ppt

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1、铰接板（梁）法适用情况：现浇砼纵向企口缝连结的装配式桥、仅在翼板间用钢板或钢筋连接的无中间横隔梁的装配式T梁桥原因：块间横向有一定连结构造，但刚性弱，不能用“杠杆法”和“偏压法”计算。铰接板受力示意图一般情况下结合缝上可能引起的内力为：竖向剪力g(x)横向弯矩m(x)纵向剪力t(x)法向力n(x)基本假定假定一：因桥上主要作用竖向力时，纵向剪力t(x)、法向力n(x)极小，横向弯矩m(x)也很小，故假定竖向荷载作用下结合缝内只传递竖向剪力g(x)实际上荷载不满足上式，故有假定二。假定二：采用半波正弦荷载分析跨中荷载横

2、向分布规律铰接板桥受力图式1．铰接板桥的荷载横向分布正弦荷载作用下，铰缝产生正弦分布的铰接力取跨中单位长度分析，铰接力用峰值gi表示：铰接板桥计算图式求单位正弦荷载作用在1号梁上时(n-1)条铰缝的铰接力峰值gi各板分配的竖向荷载峰值pi1为：1号板p11=1-g12号板p21=g1-g23号板p31=g2-g34号板p41=g3-g45号板p51=g4用“力法”求解：板梁的典型受力图式式中，铰缝k内作用单位正弦铰接力，在铰缝i处引起的竖向相对位移：外荷载p在铰缝i处引起的竖向位移求、，用表示，设刚度参数可由刚度参数

3、、板块数、荷载作用位置确定gi，并由gi得到荷载作用下分配到各块板的竖向荷载的峰值。2．铰接板的荷载横向影响线和横向分布系数荷载作用在1号板梁上，各块板梁的挠度和所分配的荷载图式如图所示弹性板梁，荷载挠度呈正比跨中的荷载横向影响线由变位互等定理，各板截面相同，得上式表明：单位荷载作用在1号梁上时任一板梁所分配的荷载，等于单位荷载作用于任意板梁上时1号板梁所分配到的荷载，即1号板梁荷载横向影响线的竖标，以表示。1号板梁横向影响线的竖标为：η11=p11=1-g1η12=p21=g1-g2η13=p31=g2-g3η1

4、4=p41=g3-g4η15=p51=g4用光滑的曲线连接各竖标点，即得1号板梁的横向影响线。同理，可得2号板梁的横向影响线。实际设计时，可利用横向影响线竖标计算表格查ηik，（板块数目为n=1-10，刚度参数γ=0.00-2.00）值的计算图式3、刚度参数γ值刚度参数γ值4、抗扭惯矩IT矩形截面、多个矩形的开口截面封闭的薄壁截面、箱形截面有翼缘的箱形截面封闭式薄壁截面构件的受力图式封闭式薄壁截面的几何性质剪切应变能计算图式带“翅翼”的封闭截面箱形截面5.铰接T形梁桥的计算特点各梁分配的竖向荷载峰值pi1为：1号梁p

5、11=1-g12号梁p21=g1-g23号梁p31=g2-g34号梁p41=g3-g45号梁p51=g4铰接T形梁桥的计算图式计算恒载横向分布的表达式一样不同之处：利用正则方程求铰接力时，所有的主系数中除了考虑的影响之外，还应计入T形梁翼板悬臂端的弹性挠度f例题跨径l=12.60m的铰接空心板桥的横截面布置，桥面净空为净－7和2×0.75m人行道。全桥跨由9块预应力混凝土空心板组成，欲求1、3和5号板的汽车－20级、挂车－100和人群荷载作用下的跨中荷载横向分布系数。空心板桥横断图(1)计算空心板截面的抗弯惯矩板是上

6、下对称截面，形心轴位于高度中央，故其抗弯惯知为(参见图2-5-43c所示半圆的几何性质)：(2)计算空心板截面的抗扭惯矩(3)计算刚度参数(4)计算跨中荷载横向分布影响线(5)计算荷载横向分布系数　　1号板：人群1、3、5号板的荷载横向分布影响线鉴于铰接空心板或实心板的抗扭能力比较大，故影响线竖标值在横桥方向还是比较均匀的。再考虑到通常在桥宽方向较大范围内要布置好多个车轮荷载，这样又导致各号板的受力比较均匀.通过计算分析，归纳成下述近似公式式中：n    ——横截面内板的块数；k   ——车辆荷载列数；C   —

7、—修正系数，对于汽车荷载刚接梁法对于翼缘板刚性连结的肋梁桥，只要在铰接板（梁）桥计算理论的基础上，在接缝处补充引入赘余弯矩，就可建立计及横向刚性连结特点的赘余力正则方程。用这一方法来求解各梁荷载横向分布的问题，就称为刚接梁法。刚接梁桥计算图式局部挠曲计算图式六.比拟正交异性板法适用情况：由主梁、连续的桥面板和多道横隔梁所组成的钢筋混凝土肋梁桥，为纵、横梁格体系，当其跨度与宽度之比l/b＜2时，采用“偏心受压法”计算梁的内力，不能达到精度要求。比拟正交异性板法图2-5-48b)图2-5-48分析方法：纵横相交的梁格系—

8、—杆件系统的空间结构矩形平板——弹性薄板——古典弹性理论——图表此法即为“比拟正交异性板法”或称“G-M法”由法国Guyon与Massonnet提出并推广应用,G-M法是目前T梁桥设计最常用的一种方法。（一）弹性板的挠曲面微分方程四阶非齐次的常微分方程（二）正交各向异性板的挠曲面微分方程四阶非齐次的偏微分方程（二）比拟正交异性板挠曲面微分方程问