实用标准文档文案大全横向分布系数的示例计算一座五梁式装配式钢筋混凝土简支梁桥的主梁和横隔梁截面如图,计算跨径L=19.5m ,主梁翼缘板刚性连接。
求各主梁对于车辆荷载和人群荷载的分布系数?杠杆原理法:解:1绘制1、2、3号梁的荷载横向影响线如图所示2再根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
如图所示: 对于1号梁: 车辆荷载:484.0967.02121=⨯==∑ηcq m 人群荷载:417.1==r cr m η 对于2号梁: 车辆荷载:5.012121=⨯==∑ηcq m 人群荷载:417.0==r cr m η 对于3号梁: 车辆荷载:5.012121=⨯==∑ηcq m 人群荷载:0==r cr m η4、5号梁与2、1号梁对称,故荷载的横向分布系数相同。
偏心压力法(一)假设:荷载位于1号梁 1长宽比为26.25.155.19>=⨯=b l ,故可按偏心压力法来绘制横向影响线并计算横向分布系数c m 。
本桥的各根主梁的横截面积均相等,梁数为5,梁的间距为1.5m ,则:5.220)5.11(2)5.12(2222524232221512=+⨯+⨯=++++=∑=a a a a a ai i2所以1号5号梁的影响线竖标值为:6.0122111=+=∑i a a n η 2.0122115-=-=∑i a a n η由11η和15η绘制荷载作用在1号梁上的影响线如上图所示,图中根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
进而由11η和15η绘制的影响线计算0点得位置,设0点距离1号梁的距离为x ,则:4502.015046.0=⇒-⨯=x xx 0点已知,可求各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值3计算荷载的横向分布系数 车辆荷载:()533.0060.0180.0353.0593.02121=-++⨯==∑ηcq m 人群荷载:683.0==r cr m η (二)当荷载位于2号梁时 与荷载作用在1号梁的区别以下:4.0122112=+=∑i a a a n η实用标准文档文案大全0122552=-=∑ia a a n η 其他步骤同荷载作用在1号梁时的计算修正偏心压力法(一)假设:荷载位于1号梁 1计算I 和T I :2.3813018)2814(150)18150()2814(1301821)(2122221=⨯++⨯-+++⨯⨯=+-++⨯=ch bd c b d ch y8.912.3813012=-=-=y y y[][]43333313132106543)112.38)(18150(2.381508.911831))((31cm d y c b by cy I ⨯=---⨯+⨯⨯=---+⨯=对于翼板1.0073.01501111<==b t ,对于梁肋151.01191822==b t 查下表得所以:311=c ,301.02=c 433331027518119301.01115031cm t b c I i i i T ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑2计算抗扭修正系数β 与主梁根数有关的系数ε则n=5,ε=1.042 G=0.425E875.055.15.1910654310275425.0042.111)(112332=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=+=E E B l EI GI T εβ 3计算荷载横向影响线竖标值11η和15η55.0122111=+=∑i a a n βη 15.0122115-=-=∑ia a n βη 由11η和15η绘制荷载作用在1号梁上的影响线如上图所示,图中根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
进而由11η和15η绘制的影响线计算0点得位置,设0点距离1号梁的距离为x ,则:4502.015046.0=⇒-⨯=x xx 0点已知,可求各类荷载相应于各个荷载位置的横向影响线竖标值3计算荷载的横向分布系数 车辆荷载()489.0045.0165.0324.0544.02121=-++⨯==∑ηcq m 人群荷载626.0==r cr m η(二)当荷载位于2号梁时 与荷载作用在1号梁的区别以下:375.0122112=+=∑i a a a n βη 25.0122552=-=∑ia a a n η 其他步骤同荷载作用在1号梁时的计算文案大全截面型心距截面上边缘距离1为:2.3813018)2814(150)18150()2814(1301821)(2122221=⨯++⨯-+++⨯⨯=+-++⨯=ch bd c b d ch y8.912.3813012=-=-=y y y抗弯惯矩I 为:[][]43333313132106543)112.38)(18150(2.381508.911831))((31cm d y c b by cy I ⨯=---⨯+⨯⨯=---+⨯=抗扭惯矩T I 为: 对于翼板1.0073.01501111<==b t ,对于梁肋151.01191822==b t 查下表得 所以:311=c ,301.02=c 433331027518119301.01115031cm t b c I i i i T ⨯=⨯⨯+⨯⨯==∑2求刚度参数γ和β816.05.195.127500065430008.58.522=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=l b I IT γ0294.0126619506543000390390343114=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=h d l I β %5016.0816.010294.01<=+=+γβ由计算可见,β值对正则方程的影响只有1.6%左右,可忽略不计。
3绘制跨中荷载的横向分布影响线从铰接板荷载横向分布影响线计算表(教材附录Ⅰ)中所属5-1、5-2、5-3的分表。
在γ=0.60—1.00之间,按直线内插法计算γ=0.816时的影响线竖标值i 1η、i 2η、i 3η。
将表中的i 1η、i 2η、i 3η之值按一定的比例绘制在各号板的下方,连接起来之后就是各自的横向分布影响线,如图所示:图中根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利布置位置。
计算横向分布系数: 1号板:车辆荷载462.021==∑ηcq m 人群荷载909.0==r cr m η2号板:车辆荷载462.021==∑ηcq m 人群荷载175.0==r cr m η3号板:车辆荷载476.021==∑ηcq m 人群荷载0==r cr m η4号板、5号板分别于2号板、1号板对称,因此其荷载横向系数也对称。
综上所得:汽车荷载横向分布系数最大值476.0=cq m ,人群荷载横向分布系数最大值为909.0=cr m 。
在设计中通常偏安全的取这些最大值来计算内力。
实用标准文档文案大全G —M 法1计算几何特性: (1)主梁的抗弯惯矩:截面型心距截面上边缘距离1y 为:2.3813018)2814(150)18150()2814(1301821)(2122221=⨯++⨯-+++⨯⨯=+-++⨯=ch bd c b d ch y8.912.3813012=-=-=y y y抗弯惯矩I 为:[][]43333313132106543)112.38)(18150(2.381508.911831))((31cm d y c b by cy I ⨯=---⨯+⨯⨯=---+⨯=主梁的比拟单宽抗弯惯矩cm cm b I J x x /4362015010654343=⨯==(2)横隔梁抗弯惯矩:每根中横隔梁的尺寸如图所示,确定翼板的有效作用宽度λ。
横隔梁的长度取为两根边主梁的轴线距离,即:cm b L 60015044=⨯=⨯=' 392.0600235=='l c查表2-5-4392.0='l c 时,518.0=λcm 122235518.0=⨯=∴λ求横隔梁截面中心位置a ycm ch bd c b d ch a y 0.211001511485)15485(111001521)(212222=⨯+⨯-++⨯⨯=+-++⨯=故横隔梁抗弯惯矩为:[][]43333313132103220)110.21)(15485(0.21485)0.21485(1531))((31cm d y c b by cy I x ⨯=---⨯+-⨯⨯=---+⨯=横隔梁比拟单宽抗弯惯矩为:cm cm a I J yY /664048510332043=⨯==(3)主梁和横隔梁的抗扭惯矩对于T 型翼板刚性连接的情况,应由式2-5-74来确定。
对于主梁梁肋:主梁翼板的平均厚度:cm h 1128141=+=151.01113018=-=b t ,由表2-5-2查得c=0.300则:43331020818)11130(300.0cm cbt I Ty⨯=⨯-⨯==' 对于横隔梁梁肋:167.01110015=-=b t ,查得c=0.295则:43331061.8815)11100(295.0cm cbt I Ty⨯=⨯-⨯==' cm cm I a I b h J J Ty Tx Ty Tx /201348588610150208000113111314331=++⨯='+'+=+∴2计算参数θ和α309.0664043620195037544===y x J J l B θ 式中B 为桥梁承重结构的半宽,即:cm B 37521505=⨯=02513.066404362022013425.02)(=⨯⨯=•+=E E J J E J J G yX Ty Tx α则:1585.002513.0==α3计算各主梁横向影响线坐标已知θ=0.309,从附录Ⅱ“G —M 法”计算图表可查得影响线系数1K 和0K 的值,如表2-5-5所示:注:由于θ=0.309与θ=0.324非常接近,而查书P227附录Ⅱ的精度也达不到小数点后两位,所以仍用θ=0.324的1K 和0K 计算:(见下表)实用标准文档文案大全注:校核栏按公式(2-5-73)进 行;用内插法求实际梁位处1K 和0K 的值,实际梁位和表列梁 位的关系如图所示:因此,对于1号梁:4343438.02.010020)(B B B B B K K K K K K +=⨯-+=' 对于2号梁:424244.06.010060)(B B B B B K K K K K K +=⨯-+=' 对于3号梁:0K K ='(这里的0K 指的是表列梁位在0点的K 值)现将1、2和3号梁的横向影响线坐标值列表计算如下表;3-34计算各梁的荷载横向分布系数根据上表计算的横向影响线坐标值绘制横向影响线图(图中小圈点的坐标都是表列各点荷载数值)在影响线上按横向最不利位置布置荷载后就可按相对应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数: 对于1号梁: 车辆荷载:505.021==∑ηcq m 人群荷载:620.0==r cr m η实用标准文档文案大全圆括号内给出了考虑抗扭作用的修正偏心压力法的计算资料,方括号内是偏心压力法的计算结果,以资比较。