第期望刃年月公路人燮尧桥梁变截面箱梁翼缘有效宽度计算罗旗帜广东佛山大学佛山市摘要应用作者建立的改进有限段法分析了变截面简支箱梁悬臂箱梁和连续箱梁翼缘的正应力分布规律根据内力等效原理确定了三种体系在均布荷载梯形荷载和集中荷载作用下翼缘的有效宽度并编制了随梁高比和宽跨比变化的有效宽度比的实用计算用表可供设计参考关键词变截面箱梁有效宽度梁高比月胃近年来预应力混凝土桥梁在我国得到迅速发展表现在跨度的增大和横断面构造的先进性即大量结构采用单箱单室大挑臂的薄壁结构然而薄壁宽箱梁在纵向弯曲时由于剪力滞引起翼缘应力分布不均匀的宽度折减我国现行桥梁设计规范中仅提出可参照形梁的办法处理没有箱梁有效宽度的具体规定造成设计人员对箱梁桥进行弯曲变形和内力计算时无理论可依据国外对箱梁的剪力滞及其有效宽度问题已做了许多研究工作并且部分成果已纳人规范之中例如英国规范圆中关于组合梁翼缘有效宽度的规定德国工业标准规范中关于翼缘有效宽度的规定等尽管国外的有效宽度规定比我国规范条文更详细更合理亦适用于箱形梁桥但多限于等截面箱梁因此本文的目的是应用作者建立的改进有限段法计算了变截面箱梁的正应力分布确定了翼缘的有效宽度并探讨了梁高比箱梁跨中梁高与支点梁高之比宽跨比支承条件荷载形式截面位置等因素对翼缘有效宽度的影响提出了简捷的实用计算用表有效宽度理论薄壁箱梁的有效分布宽度问题实质上是以剪力滞理论为基础用精确的理论来分析翼缘应力的不均匀分布规律是比较复杂的尤其不便于工程中的应用为了既能利用简单的初等梁理论公式又能得到接近于翼缘实际应力的最大值便提出翼缘有效宽度的概念并且由卡曼首先解决一直沿用至今翼缘有效宽度的简单定义是按初等梁理论的公式也能算得与真实应力峰值接近相等的那个翼缘折算宽度它的几何解释是如图中的真实应力峰值口汕为高度的阴线矩形面积等于真实应力曲线所包围的面积即阴线矩形面积的边生巧年第期罗旗帜变截面箱梁翼缘有效宽度计算一一长便是翼缘的有效宽度则数学表达式为亡仔、,一乙口叫式中为每侧翼缘的有效宽度每为每侧翼缘的净宽度为翼缘的厚度冲为腹板与翼板连接处的应力峰值为沿跨长方向的坐标为沿横截面宽度方向的坐标门日门日子尸尸」一止一三决从而有关变截面箱梁的有效宽度的研究迄今尚未见报道近年来作者提出了一种改进有限段碧月对多跨变截面连续箱梁桥和斜拉桥等剪力滞问题进行了研究,该法以剪力滞微分方程的齐次解为位移模式建立了平面梁单元的半解析有限段模型将三维空间问题简化为一维空间通过试验理论研究已获得良好的结果本文应用该方法对变截面简支箱梁悬臂箱梁和连续箱梁等进行计算并获得各箱梁翼缘的应力分布规律然后根据式确定有效宽度并采用等距节点求积公式进行计算即翼缘有效宽度比计算公式为一瓦甲一丁一几。十瓜。石口式中而毒。瓜。几为等距节点的应力值冲同式的定义图箱梁有效宽度从式可知翼缘有效宽度是根据翼缘内的应力体积与折算截面的翼缘内应力体积相等的原理换算得来的有效宽度与实际宽度之比称为有效宽度比即中它反映翼板应力分布的不均匀程度因此工程设计应该采用这一折减后的截面抗弯模量按初等梁的弯曲理论去计算其纵向弯曲应力与挠度从上所述要确定箱梁翼缘的有效宽度必须事先准确获得沿翼缘分布的应力函数雌,目前关于这个问题的分析方法主要有①以有限条法为基础的数值解法②以折板理论为基础的经典解析法③以简化结构图式为基础的比拟杆法④以能量原理为基础的变分法用这些方法计算等截面箱梁的翼缘应力具有方便适应性好的特点许多学者都以这些方法为理论依据来确定有效宽度但是对于一般形式的变截面箱梁它们仍然无法解有效宽度结果与分析根据上述原理作者计算了变高度简支箱梁悬臂箱梁连续箱梁的翼缘应力和有效宽度着重分析了箱梁梁高比宽跨比荷载类型对有效宽度的影响规律并编制了有效宽度的实用计算用表荷载形式主要考虑分布荷载包括均布荷载与梯形荷载和集中荷载两种其中梯形荷载的最小集度,和最大集度的比值等于箱梁跨中梁高和支点梁高之比即沟保证了荷载集度与变高度梁的恒载分布相一致变截面梁的高度按常用的工程设计情况采用二次抛物线变化简支箱梁如图所示的简支箱梁分别在均布荷载梯形荷载跨中集中荷载作用下跨中截面翼缘的有效宽度比如表所示从表中可知无论是分布荷载还是集中荷载翼缘的一一公路理〕年第期

二月汀下亡可下下门丁下一一一一…二厂一一刃广一溉荷载小悬臂箱梁如图所示的悬臂箱梁分别在均布荷载梯形荷载和自由端集中荷载作用下固定端截面翼缘的有效宽度比如表所示从表中可知土丁图简支箱梁表简支箱梁跨中截面有效宽度比切梁高比宽跨比何载石均夕住韶布荷住住石载石仪名月刀月住梯,住住形荷住住住载万住月创欣必仓跨以〕〕住中集仓滩中荷印载夕。住住父一下己己己一犷日几

图悬臂箱梁表悬臂箱梁固定端截面有效宽度比职

有效宽度比均受梁高比的严重影响除了在均布荷载作用下宽跨比为时的有效宽度比随着梁高比的增大而增大外其余情况的有效宽度比均随着梁高比的增大而减小说明等截面简支梁的有效宽度较小反映翼缘正应力的不均匀性比变截面梁更为严重集中荷载作用下的有效宽度比要比分布荷载小而均布荷载的有效宽度比又比梯形梁高比宽跨比简载乃均名住以团住让让通布荷石,气,飞卫载一以住印住叨刀仓印铭住铭。梯众欣仓,,只气气形荷载。万卯住。住叨刃仓自卯住由端如抖住集中名仓。朝月砚住喇拓荷载名石住又住。以扣住。在均布荷载作用下当簇簇时有效宽度比甲随梁高比的增大而减小报蜡洲燮刃年第期罗旗帜变截面箱梁翼缘有效宽度计算一一当簇时毋随的增大而增大当簇簇时印呈非线性变化在梯形荷载作用下当簇时甲随的增大而增大当簇时中随的增大而减小当时中呈非线性变化在集中荷载作用下当镬簇时中随的增大而减小当成簇时中随的增大而增大当簇簇时中呈非线性变化梯形荷载作用下的中要比其他两种荷载小连续箱梁如图所示的三跨连续箱梁边跨跨径为中跨的一半分别在分布荷载和跨中集中荷载作用下中跨跨中截面以及内支座截面的有效宽度比如表所示从表中可知表连续箱梁不同计算截面的有效宽度比毋

侧匕曰弓叫寸育丫叶仁匕州曰荷梁宽跨比载高比中跨跨中内支座加均笼住为名团义住布荷住印函载刘住的夕卜印万月如刃扣、,飞呜梯明‘,佗洲,石形荷载卜。刀〕叫气气飞幻。,月住如只一阴飞气,只跨那住名麟中集住住仓住中荷众住住住载名到住砧住科仓为,劝住加以门

图连续箱梁三种荷载情况下中跨跨中截面的中均随的增大而增大内支座截面的势随的增大反而减小中跨跨中截面在集中荷截作用下的中要比分布荷载小而内支座截面的中却在梯形荷载作用下为最小同样可以看出上述三种体系在各种荷载作用下的有效宽度比均随宽跨比的增大而减小说明宽跨比越大翼缘正应力的不均匀性越严重这与等截面梁的变化规律相一致结论计算表明变截面箱梁翼缘的有效宽度不仅受宽跨比的影响而且也受梁高比的严重影响因此在确定有效宽度时梁高比的影响要给予充分考虑梁高比对有效宽度的影响程度视宽跨比支承条件荷载形式及其截面位置而定简支梁跨中截面及其连续梁中跨跨中截面在集中荷载作用下的有效宽度为最小悬臂梁固定端及其连续梁内支座截面的有效宽度是在梯形荷载下为最小所编制的表一表为关于和两个重要参数的有效宽度比计算用表可供设计人员参考第期望珍年月卜认叭男旧惫索桥重力式猫凌设计的基本思路刘明虎中交公路规划设计院北京市摘要结合目前部分已建或将建悬索桥锚旋的设针经验并以厦门海沧大桥的锚旋设计为例着重介绍悬索桥重力式锚旋设计的基本思路和内容关链词悬索桥重力式锚旋设计思路前言近年来大跨径桥梁日益增多悬索桥以其独特的优势成为跨径在日以上桥梁的首选方案作为悬索桥四大部分之一的锚旋无论在设计施工科研等各方面都显示出其重要性锚破的功能及基本结构形式锚旋一般是指主缆索的锚固系统包括锚块鞍部缆索防护构造散索鞍支承及其它附属构造的锚体和基础的总称锚旋在承受主缆索拉力的竖向分力的同时更主要的还承受主缆索拉力的水平分力锚旋的基本功能就是通过锚固系统将主缆索拉力传给锚块再通过包括锚块在内的锚体将之传给基础从而达到平衡主缆拉力起到锚固作用锚旋通常分为自锚式和地锚式两种形式自锚式是将主缆索锚在加劲梁上而地锚式则将主缆索锚于重力式混凝土锚块或岩洞中的混凝土锚块上地锚式通常又分为重力式锚和隧道锚悬索桥大多采用重力式锚锭孟力式锚破的结构类型与组成部分及功能锚旋的结构类型参考文献中华人民共和国交通部部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范人民交通出版社压爪助】玉,初加出】粉月功北岛为切川此叼恤创油沁均铭例洲。力,口恤团比由压加址回改山翻叱出双记谓几汀罗旗帜薄壁箱形梁剪力滞计算的梁段有限元法湖南大学学报罗旗帜多跨变截面连续箱梁桥剪滞效应分析中国公路学报男叹加七汕力如如卜汾滋一林对闰笋此恤讼阳箩曰丈改性过。,团卿起川州幻拙吐〔班如印口目一间闰笋望辫收稿日期卯一一加刁