空心板横向分布系数

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横向分布系数计算(多种方法计算)

横向分布系数计算(多种方法计算)

实用文档标准文案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实用文档标准文案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。

横向分布系数和偏载系数

横向分布系数和偏载系数

一、 横向分布如图3—2—1a所示,梁桥的上部结构由承重结构(①~④号主梁)及传力结构(横隔梁、行车道板)两大部分组成,各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构,当桥上作用荷载(桥面板上作用2个车轴,前轴轴重为P1,后轴轴重为P2)时,各片主梁共同参与工作,形成了各片主梁之间的内力分布。

在计算恒载时,除主梁的自重外,一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁,即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数(本例4片梁),得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。

由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上(①、④号主梁),精确计算时,也可考虑它们的重量在各梁间的分布,即中梁(②、③号主梁)也分担一部分人行道、栏杆的重量。

在计算活载时,需要考虑活载在各片主梁间的分布。

《标准》规定,车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。

车辆荷载的横向布置如图3—2—1c所示。

对于车道荷载,最外车轮距人行道缘石之距不得小于0.5m,车道荷载的横向轮距为1.8m,两列车道荷载车轮的横向间距不得小于1.3m。

如图3—2—1b所示,在车道荷载的作用下,①号边梁所分担的荷载,也就是说,①号边梁所分担的荷载R1为轴重P1的。

若将第i号梁所承担的力R i表示为系数m i与轴重P的乘积(R i=m i×P),则m i称为第i号梁的荷载横向分布系数。

由此,1号梁的横向分布系数。

荷载所引起的各片主梁的内力大小(横向分布)与桥梁的构造特点、荷载的作用位置有关,因此求解荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题,目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。

本节将着重介绍几种横向分布系数的计算方法。

二、杠杆法基本原理:杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁上断开,把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。

如图3—2—1b所示,由于杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用,当桥上作用车道荷载时,左边的轮重P1/2仅传递给1号和2号梁,右边的轮重P1/2传递给2号梁和3号梁。

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。

装配式预应力混凝土空心板梁桥横向分布研究

装配式预应力混凝土空心板梁桥横向分布研究

装配式预应力混凝土空心板梁桥横向分布研究摘要:本文以某在役装配式预应力混凝土简支板梁桥为例,对试验荷载作用下的实测横向分布效应系数与通过空间梁格法、横向铰接板法理论计算出的横向分布效应系数进行了比较,得出空间梁格法能适用于装配式混凝土简支板梁的横向分布效应系数计算的结论,同时通过对实际横向分布效应进行分析,得出该桥横向联系局部损伤,从而为该桥的维修加固提供指导,可为同类案例提供参考。

关键词:横向分布;荷载试验;空间梁格;铰接板法0前言装配式预应力混凝土空心板桥是公路桥梁中较为常见的梁结构型式,具有构造简单、易于施工、吊装重量轻、形式多样、适应性强、经济性高等优点,被广泛应用[1]。

而其荷载横向分布系数计算是桥梁设计、分析以及结构试验中的一个重要部分,关系到结构的安全性和可靠性。

桥梁荷载横向分布的计算方法有很多,比较常用是铰接板梁法,随着有限元理论和大型有限元软件的技术发展和应用,可以将分析对象根据不同需要进行模拟,进行空间分析,针对装配式空心板梁桥常采用空间梁格法进行模拟,分析其横向分布的工作状态。

本文以某在役预应力混凝土板梁桥为例,进行专项荷载试验,对实测得到的横向分布效应与理论计算出的横向分布效应进行比较分析,得出较为合适的计算方法。

1装配式混凝土简支板梁桥横向分布计算方法1.1 铰接板梁法铰接板梁法适用于块件横向具有一定连接构造,但连接刚度很薄弱,不设内横梁,仅对翼板的板边适当连接的、或仅由现浇的桥面层使各板梁连接的、或用现浇混凝土企口缝连接预制板的桥跨结构。

对于装配式简支板梁,通常板与板之间视为近似铰接,横向弯矩对传递和分布荷载影响极弱,甚至可以忽略不计,在竖向荷载作用下接合缝只传递竖向剪力[2]。

1.2 空间梁格法梁格法作为一种介于平面和空间结构的设计方法,通过等效梁格系模拟桥梁上部结构,用虚拟梁单元来模拟主梁与横梁等构件之间的连接状态[3]。

随着有限元软件的广泛应用,采用空间梁格法对桥梁上部结构的进行模拟分析变的简单易用,所以空间梁格法也成为了装配式板梁受力分析的常用方法之一。

横向分布系数和偏载系数

横向分布系数和偏载系数

一、 横向分布如图3—2—1a所示,梁桥的上部结构由承重结构(①~④号主梁)及传力结构(横隔梁、行车道板)两大部分组成,各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构,当桥上作用荷载(桥面板上作用2个车轴,前轴轴重为P1,后轴轴重为P2)时,各片主梁共同参与工作,形成了各片主梁之间的内力分布。

在计算恒载时,除主梁的自重外,一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁,即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数(本例4片梁),得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。

由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上(①、④号主梁),精确计算时,也可考虑它们的重量在各梁间的分布,即中梁(②、③号主梁)也分担一部分人行道、栏杆的重量。

在计算活载时,需要考虑活载在各片主梁间的分布。

《标准》规定,车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。

车辆荷载的横向布置如图3—2—1c所示。

对于车道荷载,最外车轮距人行道缘石之距不得小于0.5m,车道荷载的横向轮距为1.8m,两列车道荷载车轮的横向间距不得小于1.3m。

如图3—2—1b所示,在车道荷载的作用下,①号边梁所分担的荷载,也就是说,①号边梁所分担的荷载R1为轴重P1的。

若将第i号梁所承担的力R i表示为系数m i与轴重P的乘积(R i=m i×P),则m i称为第i号梁的荷载横向分布系数。

由此,1号梁的横向分布系数。

荷载所引起的各片主梁的内力大小(横向分布)与桥梁的构造特点、荷载的作用位置有关,因此求解荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题,目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。

本节将着重介绍几种横向分布系数的计算方法。

二、杠杆法基本原理:杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用,即假设桥面板在主梁上断开,把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。

如图3—2—1b所示,由于杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用,当桥上作用车道荷载时,左边的轮重P1/2仅传递给1号和2号梁,右边的轮重P1/2传递给2号梁和3号梁。

桥梁工程荷载横向分布计算简介

桥梁工程荷载横向分布计算简介

2、横向分布系数(m)的概念:
• 多片式梁桥,在横向分布影响线上用规范规定的车轮 横向间距按最不利位置加载
说明:1)近似计算方法,但对直线梁桥,误差不大
2)不同梁,不同荷载类型,不同荷载纵向位置, 不同横向连接刚度,m不同。
3、横向连结刚度对荷载横向分布的影响
结论:横向分布的规律与结构横向连结刚度关系密切,
根据表中的横向影响线坐 标值绘制影响线图
公路-I级
七、横向分布系数沿桥纵向的变化
•对于弯矩
由于跨中截面车轮加载值占总荷载的绝大多数,近 似认为其它截面的横向分布系数与跨中相同
•对于剪力
从影响线看跨中与支点均占较大比例 从影响面看近似影响面与实际情况相差较大
计算剪力时横向分布沿桥纵向的变化
横向分布系数
横向分布系数 :在横向分布影响线上加载
3. 铰接梁法
假定各主梁除刚体 位移外,还存在截 面本身的变形
与铰接板法的区别:变位系数中增加桥面板变形项
4.刚接梁法
假定各主梁间除传递剪力外,还传递弯矩
与铰接板、梁的区别: 未知数增加一倍,力法方程数增加一倍
5 .铰接板桥计算m举例:
如图所示,l=12.60m的铰接空心板桥横截面布置。 桥面净空为净-7+2x0.75m人行道。全桥由9块预应力混凝 土空心板组成,欲求1、3、5号板的公路-I级和人群荷载作用 的跨中横向分布系数?
值(ki)
1 ai ak 若各梁截面尺寸相同: ki Rki Rik n n 2 ai
i 1
(三) 计算举例
例2-5-3: 已知:l=19.50m,荷载位于跨中 试求:1#边梁,2#中梁的mcq,mcr
作业
已知:l=29.16m, 38.88m,荷载位于跨中时 试求:2#中梁的mcq,mcr

空心板单梁法横向分布系数计算

空心板单梁法横向分布系数计算

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11.25m0.5m(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”。

(三)填写“活载信息”
(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。

桥梁博士 空心板荷载横向分配系数

桥梁博士 空心板荷载横向分配系数

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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。

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