荷载横向分布计算偏心压力法专业知识讲座.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,偏心压力法,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,偏心压力法刚性横梁法,基本假定：横隔梁无限刚性。车辆荷载作用下，中间横隔梁象一根刚度无穷大的刚性梁一样，保持直线的形状，各主梁的变形类似于,杆件偏心受压,的情况。（又称为偏心压力法）。,适用情况：具有可靠横向联结，且B/L=0.5（窄桥）。,1,偏心压力法,梁桥挠曲变形（刚性横梁）,2,偏心压力法,分析结论,在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的活载作用下，总是靠近活载一侧的边梁受载最大。,3,偏心压力法,考察对象,跨中有单位荷载P=1作用在1,#,边梁上（偏心距为e）时的荷载分布情况,计算方法,偏心荷载可以用作用于桥轴线的中心荷载P=1和偏心力矩M=1.e 来替代,4,偏心压力法,偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图,5,偏心压力法,1.中心荷载P=1的作用,各主梁产生同样的挠度：,简支梁跨中荷载与挠度的关系：,R,i,W,i,6,偏心压力法,偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图,7,偏心压力法,由静力平衡条件得：,故，,中心荷载P=1在,各主梁间的荷载分布为：,若各主梁的截面,均相同，则：,8,偏心压力法,2.偏心力矩M=1.e的作用,桥的横截面产生绕中心点的转角，,各主梁产生的竖向挠度为：,根据主梁的荷载挠度关系：,则：,9,偏心压力法,偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图,10,偏心压力法,根据力矩平衡,条件可得：,则：,式中，,故偏心力矩M=1.e作用下,各主梁分配的荷载为：,11,偏心压力法,注意：,式中，e和a,i,位于同一侧时乘积取正号，异侧取负号。,对1,#,边梁，,当荷载作用在1,#,边梁轴线上时，e=a,1,12,偏心压力法,如果各主梁得截面相同，则,R,11,第二个脚标表示荷载作用位置，,第一个脚标表示由于该荷载引起反力的梁号。,13,偏心压力法,3.偏心荷载P=1对各主梁的总作用,设荷载位于k号梁上e=a,k,，则任意I号主梁荷载分布的一般公式为：,关系式：,14,偏心压力法,求P=1作用在1号梁上，边梁的荷载：,鉴于R,i1,图形呈直线分布，实际上只要计算两根边梁的荷载值即可。,15,偏心压力法,4.利用荷载横向影响线 求主梁的荷载横向分布系数,荷载P=1作用在任意梁轴线上时分布给k号梁的荷载为：,此即k号主梁的荷载横向影响线在各梁位处的竖标,16,偏心压力法,若各主梁截面相同，则,1号梁横向影响线的竖标：,17,偏心压力法,若各主梁截面相同，则：,有了荷载横向影响线，就可根据荷载沿横向的最不利位置计算相应的横向分布系数，再求得最大荷载。,18,偏心压力法,例题,计算跨径 L=19.50m 的桥梁横截面如图所示，试求荷载位于跨中时l号边梁在汽车荷载和人群荷载作用下的荷载横向分布系数。,19,偏心压力法,刚性横梁法横向分布系数计算图示,20,偏心压力法,1.此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的长宽比为,故可按刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数。,2.,各根主梁的横截面均相等，梁数,n5，,梁间距为1.60,m,21,偏心压力法,则：=,3.,l,号梁横向影响线的竖标值为：,22,偏心压力法,4.绘制1号梁横向影响线,5.确定汽车荷载的最不利位置,6.设零点至1号梁位的距离为,x,解得,x=4.80m,设人行道缘石至1号梁轴线的距离为,23,偏心压力法,7.1号梁的活载横向分布系数可计算如下,汽车荷载,24,偏心压力法,人群荷载,8.求得1号梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布至该梁的最大荷载值。,25,偏心压力法,刚性横梁法的精度,边梁偏大，中梁偏小,26,偏心压力法,4 修正刚性横梁法,计算原理,用偏压法计算1,#,梁荷载横向影响线坐标：,27,偏心压力法,第一项由中心荷载 P=1 引起，各主梁有挠度无转角，与主梁的抗扭无关；,第二项由偏心力矩 M=1.e 引起，各主梁有挠度又有扭转，但公式中未计入主梁的抗扭作用；,需对第二项进行修正,。,28,偏心压力法,考虑主梁抗扭的计算图示,29,偏心压力法,竖向反力与扭矩的关系,30,偏心压力法,转动时的扭矩平衡,31,偏心压力法,考虑主梁抗扭刚度后任意k号梁的横向影响线竖标为：,抗扭刚度系数为：,32,偏心压力法,与梁号无关，只取决于结构的几何尺寸和材料特性,1,#,梁的横向影响线竖标为：,33,偏心压力法,简支梁桥，若主梁的截面相同，,I,i,=I，I,Ti,=I,T,，,跨中荷载P=1作用在1,#,梁上，e=a,1,，则：,34,偏心压力法,此时，,当主梁的 间距相同时，,其中，n主梁根数,B桥宽,与主梁根数有关的系数,35,偏心压力法,则，,（砼的剪切模量 G=0.425E）,由此可知，l/B越大，抗扭刚度对横向分布系数的影响越大。,n,4,5,6,7,1.067,1.042,1.028,1.021,36,偏心压力法,T梁、工字梁,的抗扭惯矩,b,i 、,t,i,单个矩形截面的宽度和厚度,c,i,矩形截面抗扭刚度系数,m矩形截面块数,37,偏心压力法,荷载横向分布系数沿桥跨的变化,荷载在桥跨纵向的位置不同，对某一主梁产生的横向分布系数也不同。,习惯处理方法：,（1）无中间横隔梁或仅有一根中横隔梁时,m,c,m,0,l,/4,m,c,m,0,l,/4,38,偏心压力法,（2）有多根内横隔梁的情况：,m,0,m,c,m,c,m,0,第一道内横隔梁,39,偏心压力法,荷载横向分布系数沿桥跨的变化,荷载位于支点处的横向分布系数,m,0,杠杆法,荷载位于跨中处的横向分布系数,m,c,其它方法,桥跨其它位置的处理方法（如前面图示）：,40,偏心压力法,说明：,实用中,：,（1）求弯矩,跨中（M,max,），可按m,c,计算,其它截面，一般按m,c,计算，,但m,c,与m,0,相差较大时，考虑其变化,（2）求剪力,支点（Q,max,），近端考虑变化，远端不考虑,其它截面，视具体情况考虑其变化,41,偏心压力法,思考题：,计算跨径19.50m，六梁式，设计荷载为：公路级及人群荷载。试分别求出荷载位于跨中和支点截面时，2号主梁 的m,cq,，m,cr,。,860,42,偏心压力法,