梁桥-3-荷载横向分布计算

2.3.2荷载横向分布计算2.3.2.1荷载横向分布计算原理2.3.2.2杠杆原理法2.3.2.3刚性横梁法2.3.2.4修正刚性横梁法2.3.2.5铰接板（梁）法2.3.2.6刚接梁法2.3.2.7比拟正交异性板法

桥梁工程1《桥梁工程》第一章总论2.3.2.1荷载横向分布计算原理梁桥实用实用空间计算理论

梁桥作用荷载P时，结构的刚性使P在x、y方向内同时传布，所有主梁都以不同程度参与工作。可类似单梁计算内力影响线的方法，截面的内力值用内力影响面双值函数表示，即桥梁工程2《桥梁工程》第一章总论

荷载作用下的内力计算桥梁工程3《桥梁工程》第一章总论荷载横向分布计算原理复杂的空间问题简单的平面问题影响面两个单值函数的乘积桥梁工程4《桥梁工程》第一章总论1(x)——单梁某一截面的内力影响线2(y)——单位荷载沿横向作用在不同位置时，对某梁所分配的荷载比值变化曲线（荷载横向分布影响线）P.2(y)——荷载作用于某点时沿横向分布给某梁的荷载桥梁工程5《桥梁工程》第一章总论车轮荷载在桥上的横向分布桥梁工程6《桥梁工程》第一章总论荷载横向分布系数m

如果某梁的结构一定，轮重在桥上的位置也确定，则分布给某根梁的荷载也是定值。在桥梁设计中，常用一个表征荷载分布程度的系数m与轴重的乘积来表示该定值。m即为荷载横向分布系数，它表示某根梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数。桥梁工程7《桥梁工程》第一章总论不同横向刚度时主梁的变形和受力情况桥梁工程8《桥梁工程》第一章总论不同横向连结刚度对m的影响主梁间无联系结构——m=1，整体性差，不经济主梁间横隔梁刚度无穷大——各主梁均匀分担荷载实际构造——刚隔梁并非无穷大，各主梁变形复杂，故，横向连结刚度越大，荷载横向分布作用越显著桥梁工程9《桥梁工程》第一章总论常用几种荷载横向分布计算方法

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刚性横梁法——把横隔梁视作刚度极大的梁，也称偏心压力法。当计及主梁抗扭刚度影响时，此法又称为修正刚性横梁法（修正偏心压力法）桥梁工程10《桥梁工程》第一章总论铰接板(梁)法——把相邻板（梁）之间视为铰接，只传递剪力刚接梁法——把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成两向刚度不同的比拟弹性平板来求解，并由实用的曲线图表进行荷载横向分布计算桥梁工程11《桥梁工程》第一章总论2.3.2.2杠杆原理法

计算原理忽略主梁之间横向结构的联系，假设桥面板在主梁上断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。（基本假定）计算主梁的最大荷载用反力影响线，即为计算m的横向影响线根据各种活载的最不利位置计算相应的m桥梁工程12《桥梁工程》第一章总论按杠杆原理受力图式桥梁工程13《桥梁工程》第一章总论适用场合计算荷载靠近主梁支点时的m（如求剪力、支点负弯矩等）双主梁桥横向联系很弱的无中横梁的桥梁箱形梁桥的m=1桥梁工程14《桥梁工程》第一章总论无横隔梁装配式箱梁桥的

主梁横向影响线桥梁工程15《桥梁工程》第一章总论按杠杆原理

计算横向分布系数桥梁工程16《桥梁工程》第一章总论例题图示为一桥面净空为净—7附2×0.75m人行道的钢筋混凝土T梁桥，共设五根主梁。试求荷载位于支点处时1号梁和2号梁相应于汽车—20级、挂车—100和人群荷载的横向分布系数。桥梁工程17《桥梁工程》第一章总论杆原理法计算荷载横向分布系数例题桥梁工程18《桥梁工程》第一章总论当荷载位于支点处时，应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数。绘制1号梁和2号梁的荷载横向影响线根据《公路桥规》规定，在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。求出相应于荷载位置的影响线竖标值后．就可得到横向所有荷载分布给1号梁的最大荷载值。桥梁工程19《桥梁工程》第一章总论

汽车－20级挂车－100

人群荷载桥梁工程20《桥梁工程》第一章总论1号梁在汽车—20级、挂车—100和人群荷载作用下的最不利荷载横向分布系数同理可得2号梁的荷载横向分布系数（作业）桥梁工程21《桥梁工程》第一章总论2.3.2.3刚性横梁法

基本假定：横隔梁无限刚性。车辆荷载作用下，中间横隔梁象一根刚度无穷大的刚性梁一样，保持直线的形状，各主梁的变形类似于杆件偏心受压的情况。（又称为偏心压力法）。适用情况：具有可靠横向联结，且B/L<=0.5（窄桥）。桥梁工程22《桥梁工程》第一章总论梁桥挠曲变形（刚性横梁）桥梁工程23《桥梁工程》第一章总论分析结论在中间横隔梁刚度相当大的窄桥上，在沿横向偏心布置的活载作用下，总是靠近活载一侧的边梁受载最大。桥梁工程24《桥梁工程》第一章总论考察对象跨中有单位荷载P=1作用在1#边梁上（偏心距为e）时的荷载分布情况计算方法偏心荷载可以用作用于桥轴线的中心荷载P=1和偏心力矩M=1.e来替代桥梁工程25《桥梁工程》第一章总论偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图

桥梁工程26《桥梁工程》第一章总论1.中心荷载P=1的作用各主梁产生同样的挠度：简支梁跨中荷载与挠度的关系：桥梁工程27《桥梁工程》第一章总论偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图

桥梁工程28《桥梁工程》第一章总论由静力平衡条件得：故，中心荷载P=1在各主梁间的荷载分布为：若各主梁的截面均相同，则：桥梁工程29《桥梁工程》第一章总论2.偏心力矩M=1.e的作用桥的横截面产生绕中心点的转角，各主梁产生的竖向挠度为：根据主梁的荷载挠度关系：则：桥梁工程30《桥梁工程》第一章总论偏心荷载P=1对各主梁的荷载分布图

桥梁工程31《桥梁工程》第一章总论根据力矩平衡条件可得：则：式中，故偏心力矩M=1.e作用下各主梁分配的荷载为：桥梁工程32《桥梁工程》第一章总论注意：式中，e和ai位于同一侧时乘积取正号，异侧取负号。对1#边梁，当荷载作用在1#边梁轴线上时，e=a1,桥梁工程33《桥梁工程》第一章总论如果各主梁得截面相同，则R11’’————第二个脚标表示荷载作用位置，第一个脚标表示由于该荷载引起反力的梁号。桥梁工程34《桥梁工程》第一章总论3.偏心荷载P=1对各主梁的总作用设荷载位于k号梁上e=ak，则任意I号主梁荷载分布的一般公式为：关系式：桥梁工程35《桥梁工程》第一章总论求P=1作用在1号梁上，边梁的荷载：鉴于Ri1图形呈直线分布，实际上只要计算两根边梁的荷载值即可。桥梁工程36《桥梁工程》第一章总论4.利用荷载横向影响线

求主梁的荷载横向分布系数荷载P=1作用在任意梁轴线上时分布给k号梁的荷载为：此即k号主梁的荷载横向影响线在各梁位处的竖标桥梁工程37《桥梁工程》第一章总论若各主梁截面相同，则1号梁横向影响线的竖标：桥梁工程38《桥梁工程》第一章总论若各主梁截面相同，则：有了荷载横向影响线，就可根据荷载沿横向的最不利位置计算相应的横向分布系数，再求得最大荷载。桥梁工程39《桥梁工程》第一章总论例题计算跨径L=19.50m的桥梁横截面如图所示，试求荷载位于跨中时l号边梁在汽车荷载、挂车荷载和人群荷载作用下的荷载横向分布系数。桥梁工程40《桥梁工程》第一章总论

刚性横梁法横向分布系数计算图示

桥梁工程41《桥梁工程》第一章总论1.此桥在跨度内设有横隔梁，具有强大的横向连结刚性，且承重结构的长宽比为故可按刚性横梁法来绘制横向影响线并计算横向分布系数。2.各根主梁的横截面均相等，梁数n＝5，梁间距为1.60m桥梁工程42《桥梁工程》第一章总论则：=3.l号梁横向影响线的竖标值为：

桥梁工程43《桥梁工程》第一章总论4.绘制1号梁横向影响线5.确定汽车荷载和挂车荷载的最不利位置6.设零点至1号梁位的距离为x

解得x=4.80m

设人行道缘石至1号梁轴线的距离为△桥梁工程44《桥梁工程》第一章总论7.1号梁的活载横向分布系数可计算如下汽车荷载桥梁工程45《桥梁工程》第一章总论挂车荷载桥梁工程46《桥梁工程》第一章总论人群荷载8.求得1号梁的各种荷载横向分布系数后，就可得到各类荷载分布至该梁的最大荷载值。桥梁工程47《桥梁工程》第一章总论作业计算跨径L=19.50m的桥梁横截面如上图所示，试求荷载位于跨中时2号中梁在汽车荷载、挂车荷载和人群荷载作用下的荷载横向分布系数桥梁工程48《桥梁工程》第一章总论刚性横梁法横向分布系数计算图示桥梁工程49《桥梁工程》第一章总论主梁截面尺寸桥梁工程50《桥梁工程》第一章总论2.3.2.4修正刚性横梁法计算原理用偏压法计算1#梁荷载横向影响线坐标：

桥梁工程51《桥梁工程》第一章总论第一项由中心荷载P=1引起，各主梁有挠度无转角，与主梁的抗扭无关；第二项由偏心力矩M=1.e引起，各主梁有挠度又有扭转，但公式中未计入主梁的抗扭作用；需对第二项进行修正。桥梁工程52《桥梁工程》第一章总论考虑主梁抗扭的计算图示桥梁工程53《桥梁工程》第一章总论考虑主梁抗扭刚度后任意k号梁的横向影响线竖标为：抗扭刚度系数为：桥梁工程54《桥梁工程》第一章总论与梁号无关，只取决于结构的几何尺寸和材料特性1#梁的横向影响线竖标为：桥梁工程55《桥梁工程》第一章总论简支梁桥，若主梁的截面相同，Ii=I，ITi=IT，跨中荷载P=1作用在1#梁上，e=a1，则：桥梁工程56《桥梁工程》第一章总论此时，当主梁的间距相同时，桥梁工程57《桥梁工程》第一章总论其中，n——主梁根数B——桥宽

——与主梁根数有关的系数则，（砼的剪切模量G=0.425E）由此可知，l/B越大，抗扭刚度对横向分布系数的影响越大。桥梁工程58《桥梁工程》第一章总论T梁、工字梁的抗扭惯矩

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