斜梁桥常用计算方法
斜梁下料算法
斜梁下料算法斜梁是一种非常常见的结构形式，其用途广泛，可以用于桥梁、轮廓结构等。
然而，斜梁的加工制作需要先行进行下料计算，确保加工精度和材料利用率，而下料计算过程需要注意一些方法和技巧。
斜梁下料的算法，是指根据所给出的斜梁结构图，计算出各材料零件的精确尺寸，并根据构件的形状进行切割加工。
下料算法需要考虑到斜梁结构的特点，包括斜角度、直角度、钢材拉伸性能等。
首先，要对斜梁的几何特点进行分析，包括斜梁的角度、长度、宽度等。
在计算时要考虑到斜梁的倾斜角度，因为它会对所需材料的长度和切割方式产生影响。
另外，宽度和长度也需要根据所需构件进行计算。
其次，要根据构件的形状进行下料计算。
在习惯了直角形构件的下料制作中，斜梁却因其角度各异而难以下料。
此时可以采用 CAD 等计算工具帮助完成设计和制作，或者手绘斜边角度，然后利用三角函数计算出斜边长，并推算出切割尺寸。
最后，需要根据材料的性能进行计算。
斜梁的厚度和材质对整个结构的强度和稳定性都有着重要影响，尤其是对于重载应用的结构。
因此，需要根据构件的负载情况，按照高强度材料使用需要，合理的进行厚度和材质的选择。
在实际应用中，斜梁的下料计算可能会涉及到一些复杂性问题。
例如，考虑到斜梁安装时会进行倾斜调整，因此需要预留无形偏移量，确保实际斜度与理论计算一致。
钢材切割时可能会有一些浪费，需要通过技巧减少直角材料的浪费量。
此外，由于钢材的精度和质量都对结构的耐久性产生影响，斜梁的下料计算还需要考虑到材质选用和制作工艺。
总之，斜梁下料算法是一项根据梁的特点、形状和材料进行计算和设计的复杂任务。
了解和掌握斜梁的制作要点，可以让设计者和制造商在确保施工质量的同时，提高生产效率和物料利用率。
斜交箱梁梁长计算
斜交箱梁梁长计算斜交箱梁是一种常用于桥梁设计中的重要结构形式。
它由多个箱梁组成，形状呈斜交交汇，具有较大的梁长。
在桥梁建设中，准确计算斜交箱梁梁长是至关重要的，因为它直接影响到梁的力学性能和建筑安全。
下面将详细介绍斜交箱梁梁长计算的方法和指导意义。
首先，斜交箱梁梁长的计算需要考虑桥梁的布置方式和斜交角度。
常见的斜交箱梁有单箱梁和双箱梁两种形式。
单箱梁由一段连续的箱梁构成，斜交于桥墩上方。
双箱梁由两个箱梁构成，分别斜交于桥墩的两侧。
根据具体情况，选择合适的斜交角度，并综合考虑桥梁的功能和荷载要求。
其次，在计算斜交箱梁梁长时，需要考虑桥梁的应力和变形情况。
根据结构力学原理，斜交箱梁受到的荷载会引起其内力的变化。
为了保证桥梁的承载能力和稳定性，梁长的计算需要满足一定的强度和刚度要求。
通过采用通用的梁理论或数值模拟方法，可以预测斜交箱梁在荷载作用下的应力和变形情况，从而得出合理的梁长数值。
在实际工程中，计算斜交箱梁梁长还需要考虑施工工艺和施工条件。
斜交箱梁的制作和安装是一个复杂的过程，需要综合考虑施工的可行性和经济性。
在设计阶段，要根据实际情况合理安排梁的支座位置和跨度，以减小梁体的变形和扭曲。
此外，还需考虑施工所需的起重设备和施工工期，以确定合适的梁长范围。
总之，斜交箱梁梁长的计算对于桥梁设计和施工至关重要。
合理的梁长设计可以保证斜交箱梁的力学性能和建筑安全，同时也可以提高桥梁的使用寿命和经济效益。
因此，在进行斜交箱梁设计时，应结合具体条件和要求，综合考虑梁的布置方式、应力变形情况和施工工艺要求，确保得出准确可靠的梁长数值。
只有这样，我们才能打造出更加安全可靠、耐久美观的斜交箱梁桥梁工程。
斜桥计算理论
影响斜交板受力的因素主要有： 斜交角、 宽跨比、 抗弯刚度、 抗扭刚度， 支承条件及荷载形式等
a）斜交板桥 b）斜交梁桥 斜交桥及其参数
影响机理较复杂，现有研究的主要结论如下
弯矩 纵向弯矩随斜交角 的增大而减小，均布荷载作用
时比集中荷载作用时的减小更显著，如下图所示。
纵向最大弯矩的位置随 角的增大从跨中附近向纯角部位
用数值方法，差分法最为常用，如尼尔森法。即是根据差 分法分析结果，总结出来的斜交板近似计算方法[3]。
单斜梁计算
工程上广泛采用支点设抗扭支承的单斜梁桥，即使简支 梁，亦属超静定结构，其计算图式如下图所示
1） 基本计算方法
现来考查超静定简支斜梁上仅作用竖向集中荷载情况
。取后图所示的计算图式，从图b）中得到其结构上的力
BP
BB
式中：常变位为
BB
l M 2 dx l T 2 dx
0 EI
0 GI d
BB
l 0
1 EI
cos
B [(1
m1 ) tg
A
m1tg
B
]dx
l 0
而，将上式积分并整理得到
BB
A
l 6EI
1 GI d
cos2 Bdx
A 2cos2 B (tg2A tg2B tgAtgB 3k)
得到
TB
B A
m(1
m)Pl
超静定简支斜梁的实际内力及反力P 为 TB 和分别作用
在基本结构上引起的内力和反力的叠加。
斜梁的反力为
TA
c os B cos A
TB
TB
B m(1 m)Pl A
RA
cos B (tg B
斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式
斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式以斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式为标题斜拉索桥是一种常见的桥梁结构，它通过悬挂在桥塔上的斜拉索来支撑桥面，具有较高的承载能力和美观的外观。
在设计和建造斜拉索桥时，需要进行一系列的计算和分析，以确保桥梁的安全可靠性。
本文将介绍斜拉索桥设计中需要计算的内容及对应的公式。
1. 斜拉索的张力计算斜拉索的张力是设计斜拉索桥时需要计算的重要参数。
张力的大小决定了斜拉索的承载能力和桥梁的稳定性。
斜拉索的张力计算通常使用以下公式：张力 = 力的大小其中，力的大小可以通过桥梁的设计载荷和斜拉索的倾斜角度来确定。
根据力的平衡原理，可以得出张力的计算公式。
2. 斜拉索的倾斜角度计算斜拉索的倾斜角度是设计斜拉索桥时需要确定的另一个重要参数。
倾斜角度的大小直接影响到斜拉索的张力分布和桥梁的结构形式。
斜拉索的倾斜角度计算通常使用以下公式：倾斜角度 = 反正切(高度/水平距离)其中，高度是斜拉索的垂直距离，水平距离是斜拉索的水平投影距离。
倾斜角度的计算可以通过测量斜拉索的实际高度和水平距离来进行。
3. 桥塔的稳定性计算桥塔是支撑斜拉索的重要部分，其稳定性对整个桥梁的安全性至关重要。
桥塔的稳定性计算主要包括抗侧倾稳定和抗滑稳定两个方面。
抗侧倾稳定计算通常采用力的平衡原理和力矩平衡原理，通过计算桥塔所受的横向力和力矩来确定桥塔的稳定性。
抗滑稳定计算主要是通过计算桥塔所受的水平荷载和摩擦力来确定桥塔的稳定性。
根据力的平衡原理和摩擦力的计算公式，可以得出桥塔的抗滑稳定性计算公式。
4. 桥面的自振频率计算桥面的自振频率是衡量桥梁结构动态特性的重要参数。
桥面的自振频率计算通常使用以下公式：自振频率= (1/2π) * √(刚度/质量)其中，刚度是桥面的刚度系数，质量是桥面的质量。
自振频率的计算可以通过测量桥面的刚度和质量来进行。
5. 斜拉索的阻尼计算斜拉索的阻尼是指斜拉索对振动的抑制作用。
斜拉索的阻尼计算通常采用以下公式：阻尼 = 阻尼系数 * 振动速度其中，阻尼系数是斜拉索的阻尼特性参数，振动速度是斜拉索的振动速度。
斜梁的平均荷载计算公式
斜梁的平均荷载计算公式在工程设计和施工中，斜梁是一种常见的结构形式，它能够有效地承受水平和垂直方向的荷载，具有较好的承载能力和稳定性。
在设计斜梁结构时，需要对其承载能力进行合理的计算和分析，以确保结构的安全性和稳定性。
本文将介绍斜梁的平均荷载计算公式，帮助工程师和设计师更好地进行结构设计和分析。
斜梁结构的荷载分析。
在进行斜梁结构的荷载计算之前，首先需要了解斜梁结构所承受的荷载类型。
一般来说，斜梁结构承受的荷载包括静载荷和动载荷两种类型。
静载荷是指结构在静止状态下承受的荷载，包括自重、外部荷载和温度荷载等；动载荷是指结构在运动状态下承受的荷载，包括风荷载、地震荷载和振动荷载等。
在进行斜梁结构设计时，需要对这些荷载进行合理的计算和分析，以确定结构的承载能力和稳定性。
斜梁的平均荷载计算公式。
斜梁的平均荷载是指结构在单位面积上所承受的平均荷载，通常用单位面积上的荷载大小来表示结构的承载能力。
在进行斜梁结构的平均荷载计算时，可以采用以下公式进行计算：Q = (Pcosα + Hsinα) / A。
其中，Q表示单位面积上的平均荷载，P表示斜梁所受的水平荷载，H表示斜梁所受的垂直荷载，α表示斜梁的倾角，A表示斜梁的有效面积。
在使用这个公式进行计算时，需要注意以下几点：1. 斜梁的水平荷载和垂直荷载需要根据实际情况进行合理的估算和计算，可以通过静力分析或有限元分析等方法进行确定。
2. 斜梁的倾角需要根据实际情况进行测量和确定，通常可以通过测量斜梁的倾角来确定。
3. 斜梁的有效面积需要根据实际情况进行确定，通常可以通过结构的几何形状和材料的性质来确定。
通过使用这个公式进行斜梁的平均荷载计算，可以有效地确定斜梁结构的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供重要的参考依据。
结语。
斜梁是一种常见的结构形式，具有较好的承载能力和稳定性。
在进行斜梁结构设计和分析时，需要对其承载能力进行合理的计算和分析，以确保结构的安全性和稳定性。
斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式
斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式以斜拉索桥需要计算的内容及对应的公式为标题，写一篇文章。
标题：斜拉索桥的设计与计算斜拉索桥是一种通过斜拉索来支撑主梁的桥梁结构，它具有美观、经济、适应性强等优点，因此在现代桥梁工程中得到了广泛应用。
在设计和建造斜拉索桥时，需要进行各种计算，以确保桥梁的安全性和可靠性。
本文将介绍斜拉索桥设计与计算中的几个关键内容及其对应的公式。
一、索力计算斜拉索桥的设计中，首先需要计算斜拉索的索力。
索力是指斜拉索中承受的拉力，它的大小决定了斜拉索的材料选择和结构设计。
斜拉索的索力计算可以通过以下公式得到：T = (P * L) / sinθ其中，T为索力，P为主梁上的荷载，L为主梁长度，θ为斜拉索与主梁的夹角。
二、斜拉索的布置斜拉索桥的设计中，斜拉索的布置是一个重要的问题。
合理的斜拉索布置可以使桥梁结构更加均衡和稳定。
斜拉索的布置需要考虑索力的分布、桥梁的几何形状和荷载情况等因素。
一般来说，斜拉索的布置可以通过以下公式计算：n = L / s其中，n为斜拉索的数量，L为主梁长度，s为斜拉索的间距。
三、主梁截面计算主梁的截面计算是斜拉索桥设计中的关键环节。
主梁的截面尺寸直接影响桥梁的承载能力和刚度。
主梁的截面计算需要考虑桥梁的几何形状、材料的力学性能和荷载情况等因素。
一般来说，主梁的截面计算可以通过以下公式得到：M = W * L / 8其中，M为主梁的弯矩，W为主梁上的荷载，L为主梁长度。
四、塔柱的尺寸计算斜拉索桥的设计中，塔柱的尺寸计算是非常重要的。
塔柱的尺寸直接影响桥梁的稳定性和承载能力。
塔柱的尺寸计算需要考虑塔柱的高度、横向刚度和纵向稳定性等因素。
一般来说，塔柱的尺寸计算可以通过以下公式得到：H = (T * L) / (2 * K * sinθ)其中，H为塔柱的高度，T为斜拉索的索力，L为主梁长度，K为塔柱的刚度，θ为斜拉索与主梁的夹角。
五、锚固设计斜拉索桥的设计中，锚固设计是一个关键的问题。
附加§3-2简支斜梁的计算
q '.l 2 8 cosα
Q图
q ' .l 2
q ' .l 2
等效转换:根据同一微段上合力相等原则，换 算成水平方向均布荷载
N图
q ' .l tg α 2 q ' .l tg α 2
q0 = q / cosα
'
内力图为水平向均布荷载作用下内力图除 以cosα
四、斜梁例题
M图
Q图 1、求支座反力： 2、作M、Q、N图
2、求截面C的内力方程：取AC段隔离体 3、内力图
∑
ql n = 0, Q = (V A − qx) cos α = − qx cos α 2
∑ ∑
ql qx 2 M c = 0, M c = x − 2 2 ql t = 0, N = − + qx sin α 2
N图
与等跨简支梁（M0、Q0、N0）相比
M =M
0
ql qx 2 M = x− (0 ≤ x ≤ l ) 2 2
Q = Q 0 cos α
N = −Q 0 sin α
Q=( ql − qx ) cos α (0 ≤ x ≤ l ) 2
N = (−
ql + qx)sinα(0 ≤ x ≤ l) 2
三、斜方向均布荷载作用
3.2 简支斜梁的计算
一、工程应用实例、斜梁荷载 工程应用实例、
沿水平方向均布q：活载 （人群、雪载）
梁式楼梯、板式楼梯、 屋面斜梁、及具有斜杆 的刚架等。
沿杆轴线均布q′：恒载(自重)，
二、水平方向均布荷载 作用
1、 支座反力：考虑整体平衡
H A = 0,V A = VB = ql / 2(↑)
斜拉桥的计算
Md是通过调索预期达到的恒载弯矩
Md
{
Nd A
l tm}Wt
M dl1(控制上缘拉应力)
Md
{ Nd A
l
bm}Wb M dl 2
(控制下缘拉应力)
Md
{
Nd A
a tn}Wt
M
da1
(控制上缘压应力)
Md
{ Nd A
a
bn}Wb M da2
(控制下缘压应力)
在T 的作用下，斜索的弹性应变为：
e
Ee
因此，等效弹性模量 Eeq 为：
即：
Eeq e f
Ee 1 Ee
Ee E f
Ef
Eeq
Ee
L2
Ee
1 12 3 Ee
( <1)
❖ 斜拉索等效弹模与斜索水平投影长的关系
图3
二、斜拉索两端倾角修正
斜拉索两端的钢导管安装时，必须考虑垂度引起的索两端倾角的 变化量β，否则将造成导管轴线偏位。一般情况下，可按抛物线计算， 即：
S
l
8
f
2 m
3l
l
S
l
8 3
f
2 m
l
q 2l 3 24T 2
cos2
d l q2l3 cos2
dT 12T 3
用弹性模量的概念表示上述垂度的影响，则有：
dT l
12lT 3
12 3
Ef
dl A
Aq2l3 cos2
L2
式中： T / A ， q A ， L l cos 为斜索的水平投影长度， E f ：计算垂度效应的当量弹性模量。
（5）计算斜拉索恒载弯矩影响系数。
张拉j号索时i截面所产生的弯矩Mij与张拉力Tj之比，称之为拉索j对截
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第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
9
四、修正的G-M法
• 细长桥如果采用斜支承其实只影响支承附近截面附近 受力，需要全桥考虑斜交影响的一般都是相对较宽的 桥梁，因此，必须按空间问题考虑。
• G-M法将多梁桥通过比拟方法，将梁格与桥面组成的 多肋桥，简化为正交异性板求解，本质上是空间方法。
1. 简支单斜梁
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
4
0 xz x 时：
Qx
P
l
l
x
T l
ctg
Tx
P
(l
l
x)
D
x tg
T[1
D(1Hale Waihona Puke 2kx ltg 2)]
Mx
P
(l
l
x)
(xz
Dx)
T l
[l
xz
D(l
2kx
tg
2
)]
ctg
其中：
D
1
2(1 k tg 2)
k EI GId
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
3）斜桥跨中弯矩
ka
M
a i
k
a
M
0 i
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
17
2. 支点剪力的计算
1)按铰接梁法计算对应正桥的横向分布影响线 2)按杠杆原理进行修正，得到支点断面混合横
向分配影响线
3)分别计算跨中和支点断面的横向分布系数 4)在乘以横向分布系数后的剪力影响线上加载，
计算支点截面的剪力
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
采用单个ka集中MM荷iia0 载的斜交折减系数来代替实际车列荷载
的折减系数 修正系数将只与斜交角、主梁片数、梁位及弯扭参数有
关
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
16
斜铰接板桥的具体计算步骤
1. 弯矩计算
1）应用铰接梁法，计算对应正桥的设计弯矩
2）查相应梁数、相应弯扭参数 、相应梁号、相 应斜交角的折减系数
1) 只计算跨中截面的弯矩，其它截面的弯矩按二次抛 物线在跨内内插；
2) 本法修正系数的取值为集中荷载和均布荷载作用时 的平均值；
3) 只计算中梁和边梁的弯矩，其它梁的弯矩可以按直 线内插；
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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• 具体做法：
1.以斜跨长为正桥的计算跨径，用G-M法计算 2.假中定梁斜和梁边桥梁为的各弯向矩异M性以4平及JJxy行横四梁边弯形矩板M，c 计算：
18
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
19
3. 跨中剪力计算
跨中截面剪力有所增大，但是不控制设计。可 以近似地按正桥计算后，乘以系数：
1
60
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
20
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
21
4. 设计计算时的其它要点
① 斜梁中最大弯矩向钝角方向偏移，在跨中梁 两侧各l/8范围内均按最大弯矩考虑
桥梁工程（上）
第七讲 斜弯桥设计分析简介
第五节 斜梁桥常用计算方法
同济大学桥梁工程系 石雪飞
2013年6月
二、斜梁桥常用计算方法
• 计算模型特点
– 装配式斜梁桥恒载直接按照斜长简支梁计算 – 活载要考虑空间效应
• 斜梁桥计算是空间问题，计算方法有两种思路
– 将空间问题简化为平面问题求解 – 直接按空间问题求解，或进行适当简化求解
② 对于小跨径斜桥，其它截面弯矩仍可按二次 抛物线内插
③ 剪力包络图可近似地采取支点值与跨中值的 直线连接图形
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
22
• 结构力学单梁计算+横向分布理论（基于平面）
– 我国有些学者1980年代研究发表 – 斜桥不满足影响面截面形状大致向同的基本要求，
因此精度低，不推荐
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
2
二、斜梁桥常用计算方法
• 计算正桥内力 斜桥修正系数（基于空间）
– 国外的学者研究过多套修正系数 – 修正的G-M法（欧洲、日本） – 修正的铰接板法（我国）
• 斜交各向异性板，与斜支承各向同性板一样，位移微 分方程无法解析求解。
• 通过数值法或者模型试验，可以求得斜交异性板的位 移分布。
• 直接列成斜交板的设计表格比较复杂，通过比较正交 与斜交的差异列修正系数表比较方便。
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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• 基本思路
以正桥计算为基础，将由正桥计算求得的M值，用修 正系数进行修正，从而得到斜桥的M。
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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• Neilson的修正系数表，通过参数化数值 分析获得
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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•日本学者的修正系数表
•通过参数化模型实验测 出斜板位移
•表格只与弯扭刚度比、 宽跨比、斜角有关
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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五、横向铰接斜梁（板）桥的实用计算法
• 我国学者根据参数化有限元分析统计结果编制 • 基本思路
抗弯刚度比 G( JTx JTy )
2E Jx Jy
扭弯参数
b
a
宽度与跨径比参数
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
12
3. 根据以上的参数及值，由图表查出修正系数K，
用K乘以正桥的M值即可得到斜梁桥的弯矩值
4. 用按正桥求得的横梁弯矩乘以系数1/K即可近 似地得到斜梁桥横梁的弯矩(K为中梁和边梁的 平均值)
• 梁格理论（基于空间）
– 简化的梁格（Leonhardt-Homberg法） – 梁单元有限元法
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
3
三、结构力学方法求解单斜梁
• 在桥梁宽度相对于跨度较窄时，斜桥可以看成单根 梁，但是具有斜支承，已经变为空间杆系结构力学 问题，通过位移法或者力法可以求解。细长的单箱 截面匝道桥可以近似用这种方法求解，不宜用于多 肋截面。
5
x xz l 时：
Qx
P
x l
T l
ctg
Tx
P
(l
l
x)
D
x tg
TD(1
2kx l
tg 2)
Mx
P
x [l l
xz
D(l
x)]
T l
[l
xz
D(l
2kx
tg
2
)]ctg
其中：
D
1
k EI
2(1 k tg 2)
GId
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
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2. 内力影响线
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
7
从影响线可以看出：
• 考虑支承斜向后，实际上即使是简支梁也是超静 定结构，竖向荷载除了产生弯矩剪力外，还产生 扭矩
• 随斜角的增大，纵向弯矩减小、而扭矩增大
第七讲 斜弯桥设计分析 石雪飞
8
3. 连续单梁
• 全抗扭支承连续斜梁
• 中间点铰支承连续斜梁
• 竖向荷载作用下两者在剪力和弯矩相差不大， 中间点铰支承时扭矩比全抗扭支承大。