浅析桥梁设计中的横向分布系数计算.doc

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1、浅析桥梁设计中的横向分布系数计算摘要：鉴于桥梁设计过程中荷载横向分布系数计算误差普遍存在的情况，本文通过简要介绍了桥梁荷载的横向分布系数计算的原理，对板桥梁进行了理论分析，阐述了采用空间数值方法进行荷载横向分布系数计算的方法及应用，简单介绍了运用空间数值方法借助ANSYS等大型开放有限元软件进行横向分布系数计算的方法。关键词：桥梁设计；横向分布系数；计算方法；参数探讨Abstract:inviewofthebridgedesignprocessofloadtransversedistributioncoefficienterroroftheprevailingsituation,this

2、paperbrieflyintroducesthebridgeloadtransversedistributioncoefficientcalculation,thebridgesareanalyzed,discussedthespatialnumericalmethodforloadtransversedistributioncoefficientcalculationmethodandapplication,simpleapplicationspatialnumericalmethodsbymeansofANSYSandotherlargeopenfiniteelementsoftw

3、areforcalculatingtransverseloaddistributionmethod.Keywords:Designofthebridge;transversedistributioncoefficient;calculationmethod;parameterstudy中图分类号：K928文献标识码：A文章编号:引言作为公路桥梁设计重要组成内容的横向分布系数，其计算一直采用近似的方法，得到的计算结果同实际值之间有着一定误差存在。但是随着计算机技术和有限单元法理论分析广泛应用于桥梁设计的发展，针对桥梁荷载的横向分布系数计算原理己经能有效较准确地建立桥梁结构模型，从理论和方法

4、上寻求突破的研究口新月异。鉴于此，本文通过在简要介绍相关理论和方法的基础上，对应用较为广泛的空间数值方法进行比较，并应用空间数值方法通过相关的程序软件应用于横向分布系数计算的方法介绍来描述这些理论。桥梁荷载的横向分布系数计算原理进行桥梁内力计算的时候，需要使用表征荷载的横向分布程度情况这样一个系数E同人群、车辆等轴重或者试验中的加载荷重相乘得到表征人群荷载、车辆等轴重或者外加荷重在计算主梁上分布最大的荷载值，从而便于单片梁内力的求解，其中称川为荷载横向分布系数。横向分布系数在考虑车辆载荷的时候就要求出单一梁上的k点截面内力，根据这一根梁的横向分布影响曲线，求出桥梁横向车轮荷载传递分布形成

5、的梁上总荷载。根据k点截面内力的影响线算得车辆分布载荷作用下产生梁内截面最大内力值，通常该荷载值同轮重和位置有关，横向分布系数H1同轴重乘积即为该内力最大值。基于荷载横向的分布影响线依据荷载最不利组合进行布载定位，接着对荷载各位置上对应的影响线纵向坐标值进行求和即可得到横向分布系数。然而桥梁上的荷载是空间问题，必须将其计算转变成为平面计算问题才能便于运算，这个过程便采用了近似处理的方法，避免实际空间中沿横向的荷载在桥面板同多道横隔梁复杂传递情形的考虑。大量的理论实践经验表明，在沿横向挠度关系分布均匀时，确定的横向分布规律具有很好的精确度，较少存在误差，但是实际桥梁设计中所考虑的情形更为复

6、杂，横向分布系数m的误差就不可避免。板桥梁的理论分析在进行桥梁结构设计的计算过程中，主要是通过求解桥梁跨中央处截面最大弯矩M和桥梁端部截面最大剪力Q,但实际上由于实际桥梁具有多根主梁而且连接以刚接为多，因此要精确进行活荷载弯矩和剪力计算其实是相当困难，为了解决这个问题，通常采用荷载的横向分布方法予以简化近似计算。在考虑不计横向结构联系作用的假设，也就是认为桥面板都是分开布于主梁之上，独立考虑成简支梁，继而使用杠杆原理方法对横向分布的荷载进行计算。现有的计算都是采用此类方法计算荷载，进而求出靠近主梁支点位置处横向分布系数，从实际情况分析，但是这一偏安全的实践方法经济型较差,造成了一定的浪费

7、。第二类计算理论称为刚性横梁方法，其也是梁格方法的一种，就是通过视梁桥为主梁同横梁构成的梁格系统，荷载由一根主梁通过横梁传至其他主梁，这时候主梁弹性支承横梁抗弯惯性矩。该方法又称为偏心压力法，因为其将横梁抗弯惯性矩设置成为一个大数，在桥梁较窄的情况下中间横梁弹性挠曲变形跟主梁比起来可以忽略不计，所以这种连续刚体的荷载计算方法求得横向分布系数具有很好的可行性，其具有计算简捷，感念明确等特点，桥梁设计中使用较多。第三种为使用现浇混凝土进