空心板单梁法横向分布系数计算
关于新规范横向分布系数以及偏载系数的计算

关于新规范横向分布系数以及偏载系数的计算关于横向分布调整系数:一、进行桥梁的纵向计算时:a) 汽车荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构其分布调整系数就是其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值。
例如,对于一个跨度为230米的桥面4车道的整体箱梁验算时,其横向分布系数应为4 x 0.67(四车道的横向折减系数) x 1.15(经计算而得的偏载系数)x0.97(大跨径的纵向折减系数) = 2.990。
汽车的横向分布系数已经包含了汽车车道数的影响。
○2多片梁取一片梁计算时按桥工书中的几种算法计算即可,也可用程序自带的横向分布计算工具来算。
计算时中梁边梁分别建模计算,中梁取横向分布系数最大的那片中梁来建模计算。
b) 人群荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构人群集度,人行道宽度,公路荷载填所建模型的人行道总宽度,横向分布系数填 1 即可。
因为在桥博中人群效应= 人群集度x 人行道宽度x 人群横向分布调整系数。
城市荷载填所建模型的单侧人行道宽度,若为双侧人行道且宽度相等,横向分布系数填2,因为城市荷载的人群集度要根据人行道宽度计算。
○2多片梁取一片梁计算时人群集度按实际的填写,横向分布调整系数按求得的横向分布系数填写,一般算横向分布时,人行道宽度已经考虑了,所以人行道宽度填1。
c) 满人荷载○1对于整体箱梁、整体板梁等整体结构满人宽度填所建模型扣除所有护栏的宽度,横向分布调整系数填1。
与人群荷载不同,城市荷载不对满人的人群集度折减。
○2多片梁取一片梁计算时满人宽度填1,横向分布调整系数填求得的。
注:1、 由于最终效应:人群效应= 人群集度x 人行道宽度x 人群横向分布调整系数。
满人效应= 人群集度x 满人总宽度x 满人横向分布调整系数。
所以,关于两项的一些参数,也并非一定按上述要求填写,只要保证几项参数乘积不变,也可按其他方式填写。
2 、新规范对满人、特载、特列没作要求。
所以程序对满人工况没做任何设计验算的处理,用户若需要对满人荷载进行验算的话,可以自定义组合。
桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算

桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算(转)总的来说,横向力分布系数计算归结为两大类(对于新手能够遇到的):1、预制梁(板梁、T梁、箱梁)这一类也可分为简支梁和简支转连续2、现浇梁(主要是箱梁)首先我们来讲一下现浇箱梁(上次lee_2007兄弟问了,所以先讲这个吧)在计算之前,请大家先看一下截面这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁,梁高1.55米,桥宽12.95米!!支点采用计算方法为为偏压法(刚性横梁法)mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai)跨中采用计算方法为修正偏压法(大家注意两者的公式,只不过多了一个β)mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai)β---抗扭修正系数β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)其中:∑It---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距 Ii=K Ii` K为抗弯刚度修正系数,见后L---计算跨径G---剪切模量 G=0.4E 旧规范为0.43EP---外荷载之合力e---P对桥轴线的偏心距ai--主梁I至桥轴线的距离在计算β值的时候,用到了上次课程/thread-54712-1-1.html我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩,可以采用midas计算抗弯和抗扭,也可以采用桥博计算抗弯,或者采用简化截面计算界面的抗扭,下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的:简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算,悬臂比拟为等厚度板。
①矩形部分(不计中肋):计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)其中:t,t1,t2为各板厚度h,b为板沿中心线长度h为上下板中心线距离It1=4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0 .22+7.281/0.2)=5.454 m4②悬臂部分计算公式: It2=∑Cibiti3其中:ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算:Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5)=1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5)=0.309It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4③截面总的抗扭惯距It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4大家可以用midas计算对比一下看看简化计算和实际能差多少??先计算一下全截面的抗弯和中性轴,下面拆分主梁需要用的到采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距,输出结果如下:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: D: \27+34+27.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合截面几何特征任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 7.37 m2换算惯矩: 2.24 m4中性轴高度: 0.913 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m××3):1 1.55 0.02 1.16 1.773 0.775 1.834 0.388 1.585 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成结果:I全= 2.24 m4 中性轴高度H=0.913m下面来讲一下主梁拆分的原则:将截面划分为τ梁和I梁,保持将两截面中性轴与全截面中性轴位置一致。
探讨横向分配系数计算方法

探讨横向分配系数计算方法桥梁荷载横向分配系数的计算主要有铰接板(梁)法、刚接板(梁)法、偏心压力法、修正偏压法、比拟正交异性板法(G-M法)、弹性支承连续梁法、考虑抗扭的弹性支承连续梁法等[1]。
如何正确选择适用方法是广大设计人员面对的一个重要问题。
1、荷载横向分配系数计算理论在荷载横向分配计算中,结构的横向连接刚度起着至关重要的作用。
横向连接刚度越大,荷载横向分布作用越显著,各主梁所分配的荷载也越趋均匀。
因此需要根据实际的横向结构拟定出较为合理的简化计算模型,从而确定相应的计算方法。
对于城市宽桥,需要用梁格法,通过有限元计算来得到桥梁的横向分配系数[2]。
梁格系理论是将桥梁上部结构用一个等效梁格来代替分析,等效梁格后再将其结果还原到结构中就可得到所需的计算结果。
此法易于理解,便于使用,而且比较精确。
一般说来等效梁格的网格越密,计算结果的精确度就越高。
梁格法主要应用简支梁桥挠度参数跟横向分配系数的关系来求得横向分配系数。
通过最不利荷载的布置求得各片主梁的挠度,再由在单片主梁上跨中加载所得的挠度,从而得出各片主梁的荷载横向分配系数[2]。
2、应用梁格法的实例橄榄河桥位于省道S214线上,原桥为5-15m双曲拱桥,由于该桥病害严重,相关单位对该桥进行了重建。
2014年重建桥梁为4跨预应力混凝土连续梁桥,主梁结构为4片预应力混凝土连续小箱梁。
桥跨布置为19.92m+20m+20m+19.92m。
梁格法采用Midas/civil结构分析软件进行计算,图1为计算模型。
全桥模型在横向最不利汽车荷载布置下各片梁所承受内力值与跨中各片梁内力值之和的比值即为该片梁的横向分配系数。
同时采用刚性梁法计算该桥在最不利汽车荷载作用下的横向分配系数。
主梁从左往右编号为1-4号见图2。
表1为两种方法计算出的1-4号梁的荷载横向分配系数。
3、结语采用刚接梁法及梁格法对一座4片小箱梁构成的主梁的横向分配系数进行了计算。
经过对计算结果比较,可以得到如下结论:1)因刚接梁法主要考虑箱梁翼缘及各片箱梁之间湿接缝的刚接,横隔板的刚度平均分配到梁的纵向,故其横向分配系数计算结果偏大。
关于新规范横向分布系数以及偏载系数的计算

关于新规范横向分布系数以及偏载系数的计算新规范中横向分布系数和偏载系数是用于结构设计和分析的两个重要参数,用于评估结构在横向荷载作用下的性能。
本文将详细介绍横向分布系数和偏载系数的计算方法。
首先,我们将详细介绍横向分布系数的计算方法。
横向分布系数表示结构的横向力和纵向力的比值,用于评估结构在横向荷载作用下的旋转和变形特性。
具体计算公式如下:横向分布系数(ξ)=∑(Qi*Li)/∑(Pi*Hi)其中,Qi表示第i个重力荷载的横向分力,Li表示该重力荷载的水平投影长度,Pi表示第i个重力荷载的竖向分力,Hi表示该重力荷载的垂直投影长度。
在计算横向分力时,可以根据质量、加速度和结构的旋转角度来确定。
在计算竖向分力时,可以根据质量和加速度来确定。
需要注意的是,计算横向分布系数时需要考虑所有可能产生横向作用力的重力荷载。
接下来,我们将介绍偏载系数的计算方法。
偏载系数表示结构在横向荷载作用下的水平位移与重力荷载作用下的竖向位移之比,用于评估结构的地震位移效应。
具体计算公式如下:偏载系数(r)=∑(Qi*Hi)/W其中,Qi表示第i个重力荷载的横向分力,Hi表示该重力荷载的垂直投影长度,W表示结构的总重量。
在计算偏载系数时,需要考虑所有可能产生横向作用力的重力荷载,并且也需要考虑结构的总重量。
横向分布系数和偏载系数都是评估结构在横向荷载作用下的性能的重要参数。
通过合理计算这两个参数,可以帮助工程师更好地理解结构的性能,并评估结构的稳定性和安全性。
同时,在结构设计和分析过程中,也需要根据横向分布系数和偏载系数的计算结果,进行相应的调整和优化。
横向分布系数计算

其中, 数。
48E l3
为常
w1’
精品课件
由竖向静力平衡条件:
5
5
Ri i Ii 1
i1
i1
i
1
5
Ii
i1
P=1
w1’ w2’ R1’ R2’ R3’ R4’ R5’
R
i
Ii
5
Ii
i1
………………………………………(a)
精品课件
(2) 偏心力矩 M=e 作用
1
2
+1
图 双主梁桥
精品课件
人群
por
1
2
3
4
pr
汽车
a
Pq Pq
22
1
r
1号梁
1
2号梁
图 杠杆原理法计算横向分布系数
➢假定荷载横向分布影响线的 坐标为η ,车辆荷载轴重为 P ,轮重为 P/2,按最不利情 况布载,则分布到某主梁的最 大荷载为:
Pm ax P 212P
➢则汽车荷载横向分布系数为:
某梁上某截面的内力(弯矩、剪力)影响面:η=ηx, y
精品课件
梁桥由承重结构(主梁)及传力结构(横隔梁、 桥面板)两大部分组成。多片主梁依靠横隔梁和 桥面板连成空间整体结构。公路桥梁桥面较宽, 主梁的片数往往较多,当桥上的车辆处于横向不 同位置时,各主梁不同程度的要参与受力,精确 求解这种结构的受力和变形,需要借助空间计算 理论。但由于实际结构的复杂性,完全精确的计 算较难实现 ,目前通用的方法是引入横向分布 系数,将复杂的空间问题合理的简化为平面问题 来求解—空间理论的实用计算方法。
分担的荷载比值变化曲线,也称为该主梁的荷 载横向分布影响线。
空心板横向分布系数

空心板横向分布系数空心板横向分布系数是指在横向荷载作用下,空心板结构各部分受力程度的相对差异。
这一参数对于设计和施工过程中的空心板结构来说具有重要的指导意义。
本文将从空心板结构特点、横向分布系数的计算方法以及影响因素三个方面进行详细介绍。
首先,让我们来了解一下空心板结构的特点。
空心板结构是由上下两层混凝土板之间通过连续的腹板连接而成的一种板状结构。
相较于实心板结构,空心板具有自重轻、抗震性能良好、施工周期短等特点。
因此,在现代建筑中得到越来越广泛的应用。
然而,空心板结构在横向荷载作用下会出现一定的力学问题,这就需要我们计算横向分布系数以了解结构各部分受力程度的差异。
横向分布系数的计算方法一般采用力学原理和数值方法相结合的方式。
其中,力学原理包括平衡法、变形法和弹性刚度法等,数值方法则可以通过有限元分析软件等工具进行计算。
这些方法可以帮助我们准确地评估和设计空心板结构。
横向分布系数的计算结果受到多种因素的影响。
首先,腹板的刚度和强度会直接影响横向分布系数。
腹板越刚性,力的作用越均匀,横向分布系数就越接近于1;反之,腹板刚度不足则容易导致局部承载能力不足。
其次,板的长度与宽度比例也会对横向分布系数产生影响。
当板的长度相对较大时,横向分布系数会接近于1;而当板的宽度较大时,横向分布系数则会减小。
此外,横向分布系数还会受到荷载形式、支座条件和边缘效应等因素的影响。
综上所述,空心板横向分布系数是一个非常重要的参数,对于空心板结构的设计和施工具有指导意义。
我们需要考虑空心板结构的特点,选择合适的计算方法,并充分考虑各种因素的影响。
只有这样,我们才能有效地评估和设计空心板结构,确保其安全可靠。
希望本文对于读者能够有所启发,为相关领域的专业人士提供一些参考。
空心板横向分布系数

空心板横向分布系数
空心板的横向分布系数(also known as the flexural distribution factor or shear distribution factor)是指在横向荷载作用下,板
的弯矩或剪力在截面内的分布情况。
横向分布系数是根据板的几何形状和材料特性来计算的。
对于矩形横断面的空心板,横向分布系数可以通过以下公式计算:
α = 1 - 0.4 × (h/d)
其中,α为横向分布系数,h为板的高度,d为内缘边距离。
横向分布系数的值范围从0到1,其中1表示均匀分布,0表
示完全集中在板的内侧边缘。
横向分布系数的值对于确定板的设计弯矩或剪力分配至关重要。
较高的横向分布系数表示板对荷载的弯矩或剪力在截面内更均匀地分布,从而减小了构件的局部破坏风险。
需要注意的是,横向分布系数仅适用于符合一定几何条件的空心板,并且基于假设材料的弹性行为。
在实际设计中,仍需根据具体情况和施工要求进行结构分析和验证。
桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算

桥梁上部计算教程--横向力分布系数计算(转)总的来说,横向力分布系数计算归结为两大类(对于新手能够遇到的):1、预制梁(板梁、T梁、箱梁)这一类也可分为简支梁和简支转连续2、现浇梁(主要是箱梁)首先我们来讲一下现浇箱梁(上次lee_2007兄弟问了,所以先讲这个吧)在计算之前,请大家先看一下截面这是一个单箱三室跨径27+34+27米的连续梁,梁高1.55米,桥宽12.95米!!支点采用计算方法为为偏压法(刚性横梁法)mi=P/n±P×e×ai/(∑ai x ai)跨中采用计算方法为修正偏压法(大家注意两者的公式,只不过多了一个β)mi=P/n±P×e×ai×β/(∑ai x ai)β---抗扭修正系数β=1/(1+L^2×G×∑It/(12×E×∑ai^2 Ii)其中:∑It---全截面抗扭惯距Ii ---主梁抗弯惯距 Ii=K Ii` K为抗弯刚度修正系数,见后L---计算跨径G---剪切模量 G=0.4E 旧规范为0.43EP---外荷载之合力e---P对桥轴线的偏心距ai--主梁I至桥轴线的距离在计算β值的时候,用到了上次课程/thread-54712-1-1.html我们讲到的计算截面几何性质中的抗弯惯矩和抗扭惯矩,可以采用midas计算抗弯和抗扭,也可以采用桥博计算抗弯,或者采用简化截面计算界面的抗扭,下面就介绍一下这种大箱梁是如何简化截面的:简化后箱梁高度按边肋中线处截面高度(1.55m)计算,悬臂比拟为等厚度板。
①矩形部分(不计中肋):计算公式:It1=4×b^2×h1^2/(2×h/t+b/t1+b/t2)其中:t,t1,t2为各板厚度h,b为板沿中心线长度h为上下板中心线距离It1=4×((8.096+7.281)/2)^2×1.34^2/(2×1.401/0.603+8.097/0 .22+7.281/0.2)=5.454 m4②悬臂部分计算公式: It2=∑Cibiti3其中:ti,bi为单个矩形截面宽度、厚度Ci为矩形截面抗扭刚度系数,按下式计算:Ci=1/3×(1-0.63×ti/bi + 0.052×(ti/bi)^5)=1/3×(1-0.63×0.26/2.2+0.052×(0.26/2.2)^5)=0.309It2=2×0.309×2.2×0.26^3=0.0239 m4③截面总的抗扭惯距It= It1+ It2=5.454+0.0239=5.4779 m4大家可以用midas计算对比一下看看简化计算和实际能差多少??先计算一下全截面的抗弯和中性轴,下面拆分主梁需要用的到采用<<桥梁博士>>V2.9版中的截面设计模块计算全截面抗弯惯距,输出结果如下:<<桥梁博士>>---截面设计系统输出文档文件: D: \27+34+27.sds文档描述: 桥梁博士截面设计调试任务标识: 组合截面几何特征任务类型: 截面几何特征计算------------------------------------------------------------截面高度: 1.55 m------------------------------------------------------------计算结果:基准材料: JTJ023-85: 50号混凝土基准弹性模量: 3.5e+04 MPa换算面积: 7.37 m2换算惯矩: 2.24 m4中性轴高度: 0.913 m沿截面高度方向 5 点换算静矩(自上而下):主截面:点号: 高度(m): 静矩(m××3):1 1.55 0.02 1.16 1.773 0.775 1.834 0.388 1.585 0.0 0.0------------------------------------------------------------计算成功完成结果:I全= 2.24 m4 中性轴高度H=0.913m下面来讲一下主梁拆分的原则:将截面划分为τ梁和I梁,保持将两截面中性轴与全截面中性轴位置一致。
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本项目以20m预应力混凝土空心板为例。
一、桥梁相关信息:
跨径:桥梁标准跨径20m;
计算跨径(正交、简支)19.26m;
预制板长19.96m;
设计荷载:公路-Ⅰ级;
桥面宽度:(路基宽23m,高速公路)半幅桥全宽11.25m 0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)=11.25m。
本桥虽有100mm现浇桥面整体化混凝土,但基本结构仍是横向铰接受力,因此,汽车荷载横向分布系数按截面8块板铰接计算。
由于边中板的抗弯、抗扭刚度稍有差别,为简化计算,参考已有资料,取中板的几何特性,板宽b=1.24m,计算跨径l=19.26m,毛截面的面积A=0.5551㎡,抗弯惯性矩I=0.0622m4,抗扭惯性矩I T=0.111 m4。
二、利用桥博计算。
(一)、设计-横向分布-定义横向分布文件
1、任务类型,选择“刚接板梁法”。
2、输入任务标识。
3、点击“添加任务”。
(二)填写“结构描述”信息
1、主梁宽度b,边板需加上悬臂端的宽度,中板为板宽长度。
2、惯矩,通过Midas截面计算器计算得到空心板截面,查看截面信息,Iyy的值为抗弯惯矩,Ixx的值为抗扭弯矩。
3、需要注意的几点:(1)边板的悬臂长度需要输入到“左板长度”或“右板长度”;
(2)主梁跨度输入为桥的计算跨径长。
(3)G/E:主梁材料的剪切模量与弯曲模量的比值,对于混凝土一般
为0.43(0.425)。
(4)主梁有几块板添加几个,逐个添加。
(三)填写“活载信息”
(1)桥面描述依据桥面布置输入,为单幅桥时,L1、R1取0,桥梁未设置人行道L4、R4时取0。
(2)桥面中线距首梁距离,此处取桥梁中心线到边梁悬臂端外侧的距离。
(3)车道,单幅桥,仅需输入“左汽车车道”,“右汽车车道”取0。
(4)上图以本桥为例。
(四)信息录入后,结果输出
“结构描述”和“活载信息”输入后,先点击“修改任务”,然后点击“显示结果”。
得到计算成果。
经比对,手算与电算结果基本一致。