横向分布系数 荷载效率 应力应变—4-30m
横向分布系数
横向分布系数荷载横向分布系数：表示某根主梁所承担的最大荷载占各个轴重的倍数。
为使荷载横向分布的计算能更好地适应各种类型的结构特性，就需要按不同的横向结构简化计算模型拟定出相应的计算方法。
目前最常用的几种方法：杠杆原理法：把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。
适用于双主梁桥、荷载位于靠近主梁支点处。
偏心压力法：把横隔梁视作刚性极大的梁，故又称刚性横梁法。
当计及主梁抗扭刚度影响时此法又称为修正偏心压力法（修正刚性横梁法）。
适用于窄桥（宽跨比B /l 小于或接近0.5的情况）。
G-M 法：由比拟正交异性板法发展而来，能利用计算机工具或编就的计算图表得出相对来说比较精确的结果。
此法概念明确，计算简捷，对于各种桥面净空宽度和多种荷载组合的情况，可以很快的求出各片主梁的相应内力值。
例：如图所示桥梁横断面，在公路-Ⅰ级荷载作用下，分别用杠杆原理法和偏心压力法求①和②号梁的荷载横向分布系数。
杠杆原理法：首先在①号梁和②号梁横向影响线上，按最不利方式布载，如图所示：①号梁：11900180011219002m −=×+× 11110.0530.521922=×+≈×+ 0.5265= ②号梁：1190018001119001300121900221900m −−=×+×+× 1111611 10.0530.50.316219221922=×+×+×≈×++× 0.6845=偏心压力法：首先画①号梁和②号梁横向影响线，那就要先找到其影响线的两个控制竖标值，由于各主梁的截面均相同，故可按下式计算：()()()()()()422222212341122222221112122114212121 1.5 1.90.5 1.90.5 1.9 1.5 1.918.05m 1.5 1.911=0.250.450.7418.051.5 1.911=0.250.450.2418.051=n ii i i n ii n i i i a a a a a a a n a a n a a a n a ηηη=====+++=×+×+−×+−×=×+=+=+=×−=−=−=−×+∑∑∑∑()()()()212424210.5 1.9 1.5 1.910.250.150.4418.050.5 1.9 1.5 1.911=0.250.150.1418.05n i ni i a a n aη==×××=+=+=××××−=−=−=∑∑然后在①号梁和②号梁横向影响线上，按最不利方式布载，如图所示：①号梁：()10.7160.4320.2260.508=0.6582m =×++− ②号梁：()10.4050.3110.2420.147=0.55252m =×+++ 荷载横向分布系数延桥垮的变化：通常用“杠杆原理法”来计算荷载位于支点处的横向分布系数m 0，其他方法均适用于计算荷载位于跨中的横向分布系数m c 。
建筑力学常见问题解答4杆件的强度、刚度和稳定性计算
建筑⼒学常见问题解答4杆件的强度、刚度和稳定性计算建筑⼒学常见问题解答4 杆件的强度、刚度和稳定性计算1.构件的承载能⼒，指的是什么？答：构件满⾜强度、刚度和稳定性要求的能⼒称为构件的承载能⼒。
(1)⾜够的强度。
即要求构件应具有⾜够的抵抗破坏的能⼒，在荷载作⽤下不致于发⽣破坏。
(2)⾜够的刚度。
即要求构件应具有⾜够的抵抗变形的能⼒，在荷载作⽤下不致于发⽣过⼤的变形⽽影响使⽤。
(3)⾜够的稳定性。
即要求构件应具有保持原有平衡状态的能⼒，在荷载作⽤下不致于突然丧失稳定。
2.什么是应⼒、正应⼒、切应⼒？应⼒的单位如何表⽰？答：内⼒在⼀点处的集度称为应⼒。
垂直于截⾯的应⼒分量称为正应⼒或法向应⼒，⽤σ表⽰；相切于截⾯的应⼒分量称切应⼒或切向应⼒，⽤τ表⽰。
应⼒的单位为Pa。
1 Pa=1 N／m2⼯程实际中应⼒数值较⼤，常⽤MPa或GPa作单位1 MPa=106Pa1 GPa=109Pa3.应⼒和内⼒的关系是什么？答：内⼒在⼀点处的集度称为应⼒。
4.应变和变形有什么不同？答：单位长度上的变形称为应变。
单位纵向长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表⽰。
单位横向长度上的变形称横向线应变，以ε/表⽰横向应变。
5.什么是线应变？什么是横向应变？什么是泊松⽐？答：（1）线应变单位长度上的变形称纵向线应变，简称线应变，以ε表⽰。
对于轴⼒为常量的等截⾯直杆，其纵向变形在杆内分布均匀，故线应变为l l?=ε（4-2）拉伸时ε为正，压缩时ε为负。
线应变是⽆量纲（⽆单位）的量。
（2）横向应变拉(压)杆产⽣纵向变形时，横向也产⽣变形。
设杆件变形前的横向尺⼨为a，变形后为a1，则横向变形为aaa-=1横向应变ε/为aa=/ε（4-3）杆件伸长时，横向减⼩，ε/为负值；杆件压缩时，横向增⼤，ε/为正值。
因此，拉(压)杆的线应变ε与横向应变ε/的符号总是相反的。
（3）横向变形系数或泊松⽐试验证明，当杆件应⼒不超过某⼀限度时，横向应变ε/与线应变ε的绝对值之⽐为⼀常数。
[公路水运工程试验检测人员考试密押题库与答案解析]公路水运工程试验检测人员桥梁隧道工程分类模拟26
![[公路水运工程试验检测人员考试密押题库与答案解析]公路水运工程试验检测人员桥梁隧道工程分类模拟26](https://img.taocdn.com/s3/m/bc6ed706f8c75fbfc67db25e.png)
答案:A[解析] 高灵敏的磁电式测振传感器的可用频率为0.5～50Hz，特殊设计的此类传感器的下限频率可达0.2Hz左右，是桥梁动载试验较理想的测振传感器。但限于惯性式测振传感器的转换原理，此类设备的下限频率永远达不到0Hz，也就是无法测量静态信号或缓变信号。
问题:9. 某桥静载试验，控制测点的挠度校验系数为1.10～1.25，则可判定该桥承载力不满足要求。
答案:A[解析] 桥静载试验中，相关规程将控制测点的校验系数大于1作为桥梁承载力不满足要求的判定依据之一。关于校验系数的相关知识，作如下补充说明，供参考；
(1)指标判定
η=1时，说明实测值与理论值完全相符。
(1)控制测点应力(应变)达到或超过计算的控制值时
(2)控制测点变位(或挠度)超过规范允许值时
(3)由于加载，结构裂缝的长度、宽度急剧增加，新裂缝大量出现，缝宽超过允许值的裂缝大量增多，对结构使用寿命造成较大的影响时
(4)发生异常声响、损坏等情况时
(5)桥梁表现出非线性特性或其他明显危险迹象时。
问题:6. 桥梁静载试验的数据处理中，实测挠度值应扣除支点变形的影响。
答案:A[解析] 支点变形是指试验荷载作用下支点(支座)的竖向压缩变形，挠度测试结果是这部分变形与结构真实变形的叠加，因此应加以扣除。
问题:7. 桥梁静载试验利用支架布置挠度测试仪器时，加载期间可不进行混凝土裂缝观测，否则会对布置在支架上的挠度点造成影响，但加载前后应进行裂缝观测。
答案:B[解析] 相关规范就各类混凝土构件对荷载作用下的裂缝宽度进行严格限制，同时试验规程还将卸载后裂缝的闭合程度作为静载试验的控制性评价指标之一(裂缝的闭合宽度不得小于扩展宽度的2/3)，因此必须在加载期间进行裂缝观测，否则无法评价结构的抗裂性能。
桥梁荷载横向分布系数计算方法
桥梁荷载横向分布系数计算方法桥梁是交通系统中重要的基础设施，承载着大量的车辆和行人荷载。
桥梁荷载横向分布系数的计算对于桥梁设计和施工具有重要意义。
本文将详细介绍桥梁荷载横向分布系数的计算方法，包括计算原理、步骤和注意事项，并通过具体算例进行分析和说明。
桥梁荷载是指作用在桥梁上的各种力量，包括车辆荷载、人群荷载、风荷载等。
横向分布系数是用来描述桥梁荷载在桥面横向分布的系数，其大小与桥梁的形状、结构形式等因素有关。
桥梁荷载横向分布系数的计算是桥梁设计的重要环节，也是施工过程中的关键步骤。
计算桥梁荷载横向分布系数的方法可以分为理论计算和数值模拟两种。
理论计算方法包括集中力作用下的横向分布系数计算和均布力作用下的横向分布系数计算。
数值模拟方法则是利用计算机进行模拟分析，得到更精确的横向分布系数。
根据集中荷载作用下的弯矩和剪力，计算横向分布系数。
根据车道均布荷载的弯矩和剪力，计算横向分布系数。
数值模拟方法可以利用有限元软件进行模拟分析，得到更精确的横向分布系数。
具体步骤如下：通过对模型的应力、应变等进行分析，得出横向分布系数。
下面通过一个简单的算例来说明桥梁荷载横向分布系数的计算方法。
该桥梁为简支梁结构，跨度为20米，桥面宽度为10米。
车辆荷载为50吨的重车，速度为20公里/小时，作用在桥上长度为10米。
通过集中力作用下的横向分布系数计算方法，来计算该桥梁的横向分布系数。
计算桥梁单位长度的自重为5吨/米。
然后，确定车辆荷载的大小为50吨，位置为桥面中心线偏左1米处。
根据车辆荷载作用下的弯矩和剪力，可以得出横向分布系数为67。
根据横向分布系数的定义可知，该桥梁在车辆荷载作用下的横向分布系数为67。
桥梁荷载横向分布系数的计算是桥梁设计和施工中的重要环节，对于保证桥梁的安全性和正常使用具有重要意义。
本文详细介绍了桥梁荷载横向分布系数的计算方法，包括计算原理、步骤和注意事项，并通过具体算例进行了分析和说明。
随着计算机技术和数值模拟方法的发展，未来的研究方向将更加倾向于开发更加精确、便捷的计算方法和模型，以便更好地应用于实际工程中。
横向分布系数有关
杠杆法假定：桥面板简支在相邻的主梁上 杠杆法的适用范围： 1、双主梁桥 2、荷载作用在支点处（无横隔梁或横向联系很弱） 一般步骤： 1、判断计算方法（求支点还是跨中） 2、绘制横向分布系数影响线图 3、按最不利荷载位置布载 4、计算横向分布系数
比拟正交异性板法（G.M.法） 一般步骤 1、判断计算方法 2、计算梁的几何特性 3、计算θ和α 4、查表K1、K0 K K 0 ( K1 K 0 ) 5、 K 6、ij
30mT梁载横向分布系数的计算
载横向分布系数的计算一、杠杆法按杠杆法原理 计算横向分布系数如图3.1所示。
1.261.000.260.5220.9570.1740.4781.000.3040.1301.005018013018013018023023023023011010010011012345（a）(b)(c)(d)图3.1 横向分布系数（单位：cm ）(a)桥梁横断面；（b ）1号梁荷载横向分布影响线；(c) 2号梁荷载横向分布影响线；(d) 3号梁荷载横向分布影响线。
1号梁荷载横向分布系数:n oq q i 110.826m 0.41322==η==∑or r m 1.26=η=2号梁荷载横向分布系数:n oq q i 110.1740.9570.522m 0.82622=++=η==∑or r m 0=η=3号梁荷载横向分布系数:n oq q i 110.4780.3040.130m 0.45622=++=η==∑or r m 0=η=由对称性可知：####42;51==。
二、偏心压力法因此桥设有刚性强大的横隔梁，且承重的长度比为：l 29.52.572B 5 2.3==>⨯，故可按偏心压力法计算横向分布系数c m 。
（一）求荷载横向分布影响线的竖标值梁数n=5，梁梁间距为2.3m,则：5222222i 12345i 122222aa a a a a (2 2.30) 2.300( 2.30)(2 2.30)52.9m ==++++=⨯+++-+-⨯=∑1号梁横向影响线的竖标值为：22111n 2i i 122115n 2ii 1a 11(2 2.30)0.6n 552.9a a 11(2 2.30)0.2n552.9a==⨯η=+=+=⨯η=-=-=-∑∑2号梁横向影响线的竖标值为：2111n 2i i 12115n 2i i 1a 11(2 2.30) 2.30.4n 552.9a a 11 2.3(2 2.30)n 552.9a ==⨯⨯η=+=+=⨯-⨯η=-=+=∑∑3号梁横向影响线的竖标值为：31323334350.2η=η=η=η=η=cq 1m (0.25)0.52=⨯= or m 0.2=（二）绘制1号梁和2号梁的横向分布影响线绘制1号梁和2号梁的横向分布影响线，并按最不利位置布载，横向分布影响线如图3.2所示。
桥梁荷载横向分布系数
桥梁荷载横向分布系数
1.杠杆法；
2.梁格法，包括刚性横梁法(也称偏压法)以及修正刚性横梁法(修正偏压法)、弹性支承连续梁法；
3.梁系法，包括铰接板法、刚接板法、铰接梁法、刚接梁法；
4.板系法，如比拟正交异性板法(G-M法)；
5.增大系数法(弯矩增大15%，剪力增大5%)等。
不同截面类型、不同的横向连接方式、桥跨结构的不同位置通常具有不同的荷载横向分布系数计算方法。
梁格法、梁系法及板系法等都是建立在等截面简支体系结构上的荷载横向分布计算方法。
增大系数法一般用于箱形截面梁设计，其主导思想来自杆件弯扭相互独立理论，即认为杆件的中心荷载由梁的弯曲内力承担，而扭转荷载由杆件的自由与约束扭转内力承担，因截面翘曲约束正应力σw一般为纵向正应力σM的15%左右，故弯矩增大系数取1.15；而翘曲扭转剪应力τw约为弯曲剪应力τM的5%左右，故剪力增大系数取1.05；而实际上箱梁是弯扭共同作用，所以是不合理的，它与箱梁的综合抗扭刚度2H值有关，计算结果可能过安全也可能不安全，建议慎用！。
横向分布系数
<<桥梁博士>>---横向分布计算系统输出文档文件: C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\121.sdt 文档描述: 11任务标识: 11计算方法: 刚接板梁法------------------------------------------------------------结构描述:主梁跨径: 8.000 m材料剪切模量/弯曲模量 = 0.430梁号梁宽弯惯矩扭惯矩左板宽左惯矩右板宽右惯矩连接1 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接2 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接3 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接4 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接5 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接6 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接7 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 铰接8 0.950 0.005 0.015 0.000 0.000 0.000 0.000 刚接------------------------------------------------------------桥面描述:人行道分隔带车行道中央分隔带车行道分隔带人行道0.000 0.300 3.500 0.000 0.000 3.500 0.300 0.000左车道数 = 1, 右车道数 = 1, 不计车道折减汽车等级: 汽车-15级挂车等级: 无挂车荷载人群集度: 3.500 KPa------------------------------------------------------------影响线数值:坐标X 1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁8#梁0.000 0.290 0.208 0.150 0.110 0.082 0.063 0.052 0.0460.475 0.269 0.214 0.154 0.113 0.084 0.065 0.053 0.0480.950 0.249 0.220 0.159 0.116 0.086 0.067 0.055 0.0491.425 0.214 0.210 0.172 0.126 0.094 0.072 0.059 0.0531.900 0.179 0.200 0.186 0.135 0.101 0.078 0.064 0.0572.375 0.154 0.172 0.181 0.153 0.114 0.088 0.072 0.0652.850 0.130 0.145 0.176 0.171 0.127 0.098 0.081 0.0723.325 0.113 0.126 0.153 0.169 0.148 0.114 0.094 0.0843.800 0.096 0.107 0.130 0.168 0.168 0.130 0.107 0.0964.275 0.084 0.094 0.114 0.148 0.169 0.153 0.126 0.1134.750 0.072 0.081 0.098 0.127 0.171 0.176 0.145 0.1305.225 0.065 0.072 0.088 0.114 0.153 0.181 0.172 0.1545.700 0.057 0.064 0.078 0.101 0.135 0.186 0.200 0.1796.175 0.053 0.059 0.072 0.094 0.126 0.172 0.210 0.2146.650 0.049 0.055 0.067 0.086 0.116 0.159 0.220 0.2497.125 0.048 0.053 0.065 0.084 0.113 0.154 0.214 0.2697.600 0.046 0.052 0.063 0.082 0.110 0.150 0.208 0.290 ------------------------------------------------------------横向分布系数计算结果:梁号汽车挂车人群满人特载车列1 0.274 0.000 0.000 0.850 0.000 0.0002 0.273 0.000 0.000 0.870 0.000 0.0003 0.270 0.000 0.000 0.885 0.000 0.0004 0.270 0.000 0.000 0.891 0.000 0.0005 0.270 0.000 0.000 0.891 0.000 0.0006 0.270 0.000 0.000 0.885 0.000 0.0007 0.272 0.000 0.000 0.870 0.000 0.0008 0.274 0.000 0.000 0.850 0.000 0.000------------------------------------------------------------计算成功完成。
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惯性矩0.0807到下缘距离0.5162扭矩0.132982惯性矩0.103522考虑冲击控制值到下缘距离0.5864实际控制值5669.1
扭矩0.15306
试验计算效应M 5672.3
荷载效率
1.0006
基频边板
4.734032
5.39基频取值中板
4.782597
u冲击系数边板
0.2590290.281959冲击取值中板
0.260833
试验计算挠度
0.006123
偏载试验计算控制
值
单板内力试验计算值1111.828855.7518827.5207单板内力控制值
1015.473794.845788.2413单板应力试验计算值 6.297947 5.475613 5.294974荷载效率
1.09 1.08 1.05单板应变试验计算值
182.5492158.7134153.4775
单板挠度试验计算近似值0.0123310.0118810.011489（按应力分配）单板
挠度试验计算值m 0.007567
0.0065790.006362(横向分布计算）单板
挠度试验计算值m 0.001176
0.0009050.000875挠度相对误差948.46%
1212.48%1212.48%
0.4420.3730.3750.3730.442
1234567
0.3582493530.2804140.2780840.2734157320.2659090.2496830.294077
12345670.3920236760.3017330.2917790.2741229080.249790.2251930.265325
12
345671.26111831 1.096452 1.060280.996121939
0.803560.8183180.96415
各板应力的分配系数
中板
边板
设计荷载下的横向分布系数
实际偏载工况下的横向分布系数
最后取值
4567
777.4468708.435638.6755752.4935
775.0084753.729707.7363833.5737
4.974571 4.012927 4.086629 4.814905 4.993938总和
1.000.940.900.90
144.1905116.3167118.453139.5625
0.0107930.0098350.0088670.010447
0.0059770.0048210.004910.005785
0.0008220.0007490.0006760.000796
1212.48%1212.48%1212.48%1212.48%。