曲线梁桥横向分配理论市公开课金奖市赛课一等奖课件

湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系第6讲曲线梁桥横向分派理论横向分派理论简介曲线梁桥横向分派——刚性横梁法曲线梁桥横向分派计算示例曲线梁桥横向分派计算程序实现小结内容简介1第1页第1页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系1.横向分派理论简介对于多主梁曲线梁桥（截面形式有板式、I型、T型或箱型等）采取纵、横桥向分别处理方法是在工程上可行。此时，曲线梁桥空间工作特性是经过内力或荷载横向分布系数来表达。怎样合理分析曲线梁桥横向分布系数是曲线梁桥设计时应考虑主要问题之一。（要说明是，对于没有空间分析程序时代，横向分布显得十分主要；但伴随计算机普及与发展，横向分布主要性正在逐步淡化）。便于理论体系完整，这里仍做一简明介绍。横向分布实质就是在一定误差范围内，以一个近似内力影响面去代替一个准确内力影响面。横向分布系数精度主要取决于内力影响面相同性、荷载类型、组成及作用位置。理论上已经证实:当等截面简支直线梁桥采取半波正弦荷载时，内力、挠度横向分布存在准确等值关系。对于曲线梁桥而言，内力横向分派与荷载横向分派是不同。。2第2页第2页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系1.1曲线梁桥荷载横向分布特点1）“内力横向分布”不等价于“荷载横向分布”对于直线梁桥而言,内力、挠度横向分布与荷载横向分布是等效；曲线梁桥则由于“弯扭耦合”作用,不存在内力、挠度横向分布与荷载横向分布之间等值关系。弯梁桥由于弯扭耦合,不存在内力、挠度横向分派与荷载横向分布之间关系。2）分别计算竖向内力荷载横向分派系数和扭转力矩荷载横向分派系数。。3第3页第3页1.2曲线梁桥荷载横向分布理论概述

湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系曲线梁桥荷载横向分派计算理论始终是曲线梁桥简化分析主要课题，通过许多学者研究，曲线梁桥荷载横向分派理论大体能够分为梁格理论、梁系理论和比拟正交异型曲板理论。1）梁格理论基本理论:曲线梁桥结构为曲线主梁与横梁处于弹性支承关系上结构，利用节点挠度和扭角关系计算节点力，进而求出横向分布系数。——刚性横梁法（特例）Leonhardt-Homberg办法基础上得到。合用条件:梁格法主要适合用于那些主梁与横梁联系十分紧密桥梁结构，实际桥梁结构可简化为相应由横梁和主梁共同构成平面格构。。4第4页第4页2）梁系理论基本理论:将桥跨结构在纵向沿主梁连接处切开，分割成一片片弯主梁单元，横梁抗弯刚度均匀摊在桥面板上（刚度相等，横梁分摊宽度可取横梁间距中到中距离），主梁之间连结用桥面板切口处赘余力表示，然后用力法求解。——刚接梁法（特例）合用条件:梁系法适合用于长宽比较小桥梁（板式、T形、I字形和分离式箱形截面桥梁），此时曲线梁桥实际受力与刚性横梁法假定相差较大。。湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系5第5页第5页3）比拟正交异性曲板理论基本办法:G-M法推广，将曲线梁桥结构主梁与横梁刚度分别在桥纵、横向均匀摊模拟成扇形正交异性板，以扇形板挠曲微分方程为基础求解。（多制成图表供设计采用）。合用条件:该办法既能够求解长宽比较大窄桥，也适合于求解长宽比较小宽桥。。湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系6第6页第6页2.曲线梁桥横向分派——刚性横梁法湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系刚性横梁法是刚接梁法一个特例，即将梁桥视作由主梁和横梁构成梁格系，荷载通过横梁由一片主梁传到其它主梁上去；反之，主梁又对横梁起弹性支承作用。试验研究表明:在含有可靠横向联结桥上，且在桥宽跨比B/L小于或靠近于0.5情况时（普通称为窄桥），车辆荷载作用下横梁挠曲弹性变形同主梁相比微不足道，即横梁在荷载作用下变形较小，基本保持为始终线。。7第7页第7页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系8第8页第8页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系9第9页第9页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系10第10页第10页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系曲线梁桥跨中横梁受力平衡图式11第11页第11页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系12第12页第12页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系13第13页第13页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系14第14页第14页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系15第15页第15页即（15）湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系16第16页第16页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系17第17页第17页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系18第18页第18页湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系19第19页第19页3.曲线梁桥横向分派计算示例湖南大学土木工程学院风工程试验研究中心、桥梁工程系参见《曲线梁》（姚玲森主编）相关部分。20第20页第20页湖南大学土木工